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Patent Searching and Data


Title:
CONTACT HAVING A COMPOSITE MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189338
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a contact (1) having a composite material (2) containing an elastic material (4) and a metal material, which is incorporated into the elastic material, for guiding an electric current of a battery cell, wherein the metal material forms a metal body (5) having a cohesive geometric structure, which extends through the composite material (2) so that an electric and a thermal current can be conducted through the composite material (2) by means of the metal body (5). The invention additionally relates to an electrically conductive connecting plate and a battery.

Inventors:
KRÄMER THOMAS (MT)
Application Number:
EP2018/059465
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
E SEVEN SYSTEMS TECH MANAGEMENT LTD (MT)
International Classes:
H01M2/20; H01M4/70
Domestic Patent References:
WO2014016393A12014-01-30
WO2014016393A12014-01-30
Foreign References:
CN205231300U2016-05-11
JP5028812B22012-09-19
US5589301A1996-12-31
Other References:
N.N.: "Leitfähige Polymere", WIIPEDIA, 3 July 2018 (2018-07-03), pages 1 - 3, XP055489605, Retrieved from the Internet [retrieved on 20180703]
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB, MICHEL KAMINSKY (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Kontakt (1) mit einem Verbundmaterial (2) enthaltend ein elastisches Material (4) und ein Metallmaterial, das in das elastische Material eingebracht ist, zum Führen eines elektrischen Stromes einer Batteriezelle dadurch

gekennzeichnet, dass das Metallmaterial einen Metallkörper (5) mit einer zusammenhängenden geometrischen Struktur bildet, der sich durch das Verbundmaterial (2) erstreckt, sodass ein elektrischer und ein thermischer Strom über den Metallkörper (5) durch das Verbundmaterial (2) geleitet werden können.

Kontakt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper einen unterbrechungsfreien elektrischen Leiter bildet.

Kontakt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (5) aus einer Metalllegierung, beispielsweise einer Kupfer- oder Silberlegierung besteht.

Kontakt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (4) ein Naturkautschuk oder ein synthetischer Kautschuk ist.

Kontakt (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (4) ein Nitril-Butadien-Kautschuk, ein hydrierter Nitril-Kautschuk, ein Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk, ein Silikon-Kautschuk, ein Fluor-Silikon- Kautschuk, ein Perfluor-Kautschuk, ein Chlorkautschuk, ein Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk, ein Polyester- Urethan-Kautschuk oder ein Butyl-Kautschuk ist.

Kontakt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (4)

elektrisch leitfähig ist.

Kontakt (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (4) aus dotiertem Polyacetylen, aus Polypyrrol, aus Polyanilin, aus Polythiophen oder aus Poly-3, 4-ethylendioxythiophen ausgebildet ist.

Kontakt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (5) an

Oberflächen des elastischen Materials (4) in zumindest zwe Kontaktierungsbereichen (6) freiliegt.

Kontakt (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zwei Kontaktierungsbereiche (6) an

gegenüberliegenden Seiten des Kontakts (1) befinden.

Kontakt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (1) zwei

Kontaktelemente (3) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des Verbundmaterials (2) mit dem Verbundmaterial (2) elektrisch und thermisch leitfähig verbunden sind.

Kontakt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (5) ein Metallvlies, ein Metallgeflecht, oder ein Metallschaum ist .

12. Kontakt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (5) aus gerichtet angeordneten Metallfasern (8) besteht.

13. Kontakt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass der Metallkörper (5) eine

Netzstruktur oder eine Gitterstruktur aufweist.

Kontakt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt Strom von zumindest

1000 mA, vorzugswiese zumindest 5000 mA, weiter

vorzugsweise zumindest 8000 mA, insbesondere dauerhaft, führen kann.

15. Kontakt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch

gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kontaktes zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgängig zumindest 15 mm2, vorzugsweise zumindest 35 mm2, weiter bevorzugt zumindest 75 mm2 beträgt.

Elektrisch leitfähige Verbindungsplatte (13), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige

Verbindungsplatte (13) einen Kontakt (1) nach einem de Ansprüche 1 bis 15 aufweist.

Batterie (11) mit mindestens einer Batteriezelle (12), einer elektrisch leitfähigen Verbindungsplatte (13) und einem Kontakt (1) zur Verbindung eines Batteriepols (14) der Batteriezelle (12) mit der Verbindungsplatte (13) , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (1) als ein Kontakt (1) nach den Ansprüchen 1 bis 15 ausgebildet ist.

Description:
Kontakt mit einem Verbundmaterial

Die Erfindung betrifft einen Kontakt mit einem

Verbundmaterial enthaltend ein elastisches Polymermaterial und ein Metallmaterial, das in das Polymermaterial

eingebracht ist, zum Führen eines elektrischen Stromes einer Batteriezelle.

Aus dem Stand der Technik sind Kontakte aus einem

Verbundmaterial enthaltend ein elastisches Polymermaterial und ein Metallmaterial vorbekannt. So offenbart die

Druckschrift WO 2014/016393 AI eine

Energiespeichervorrichtung für ein Fahrzeug, die mit

entsprechend ausgebildeten Kontakten ausgestattet ist. Bei der offenbarten Energiespeichervorrichtung wird ein

Energiespeicher wie beispielsweise eine Batteriezelle mit einer Leiterplatte über mehrere elastische Kontakte

verbunden. Die Kontakte bestehen aus einem Elastomer, in das Metallpartikel eingebracht sind. Die Kontakte stellen eine elastische Wirkung zwischen dem Energiespeicher und der Leiterplatte her. Dies erlaubt eine elektrische

Kontaktierung zwischen Batteriezelle und Leiterplatte.

Außerdem sind die Kontakte aufgrund der darin eingebrachten Metallpartikel elektrisch leitfähig.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich in einem solchen Verbundmaterial keine oder nur wenige vollständig hochleitfähige Bahnen ausbilden, wenn gängige

Betriebsspannungen an den Kontakten anliegen. Im Ergebnis stellt sich ein erwünschter niedriger elektrischer Widerstand zwischen Leiterplatte und Energiespeicher nicht ein. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elastischen Kontakt bereitzustellen, der eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kontakt der eingangs beschriebenen Gattung, wobei erfindungsgemäß das

Metallmaterial einen Metallkörper mit einer

zusammenhängenden geometrischen Struktur bildet, der sich durch das Verbundmaterial erstreckt, sodass ein elektrischer und ein thermischer Strom über den Metallkörper durch das Verbundmaterial geleitet werden können. Da der Metallkörper eine zusammenhängende geometrische Struktur aufweist, liegen in dem Verbundmaterial hochleitfähige Bahnen zur Führung eines elektrischen Stroms vor. Darüber hinaus kann über den Metallkörper auch ein thermischer Strom geführt werden, denn Metalle weisen eine außerordentlich gute Wärmeleitfähigkeit auf. Der thermische Strom kann erfindungsgemäß gleichwohl durch das Polymermaterial geführt werden. Der Kontakt ist aufgrund des eingesetzten elastischen

Materials innerhalb des Verbundmaterials elastisch. Dabei füllt das elastische Material Zwischenräume, Lücken, Löcher oder sonstige Fehlstellen der sich in dem Verbundmaterial befindlichen Metallstruktur auf. Um eine besonders gute Elastizität des Kontakts zu erreichen, sollte das

Verbundmaterial weniger als 20 Vol.-% Metallmaterial

aufweisen. Bevorzugt weist das Verbundmaterial weniger als 15 Vol.-% auf. Ganz besonders bevorzugt weist es weniger als 10 Vol.-% Metallmaterial auf. Das elastische Material ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es aufgrund einer Längenveränderung von 20 % oder mehr infolge einer Kompression wieder seine ursprüngliche Länge annehmen kann. Erfindungsgemäß sollte das elastische

Material einen Elastizitätsmodul von kleiner gleich 0,5 N/m 2 , bevorzugt kleiner gleich 0,1 N/m 2 , und ganz besonders bevorzugt kleiner gleich 0,05 N/m 2 aufweisen.

Darunter, dass der Kontakt zum Führen eines elektrischen Stromes einer Batteriezelle ausgebildet ist, wird verstanden, dass der Kontakt einen Lade- und/oder Entladestrom einer Batteriezelle führen kann. Der Strom wird dabei dauerhaft durch den Kontakt geführt. Der Lade- bzw. Entladestrom ist dabei insbesondere ein Strom der typischerweise in

Batteriezellen (beispielsweise eine Energiezelle oder eine Leistungszelle) einer Batterie eines mobilen oder stationären Energiespeichers, beispielsweise für einen Heim- oder

Industriespeicher oder für ein Kraftfahrzeug, das mit elektrischer Energie angetrieben wird, auftritt.

So ist der Kontakt derart ausgebildet, dass es einen

(empfohlenen) von der Batteriezelle dauerhaft aufgenommenen Ladestrom und/oder dauerhaft abgegebenen Entladestrom

dauerhaft ohne Beschädigung führen kann. Beispielsweise ist der Kontakt derart ausgebildet, dass es einen von der

Batteriezelle aufgenommenen maximalen Ladestrom und/oder abgegebenen maximalen Entladestrom ebenfalls dauerhaft oder zumindest kurzzeitig führen kann.

Der Kontakt ist dabei durch die spezifischen elektrischen Eigenschaften des verwendeten Materials insbesondere in

Kombination mit der verwendeten Geometrie (insbesondere der Querschnittsgeometrie) hierzu ausgebildet und geeignet. Insbesondere wird ein hierzu ausreichend geringer Übergangswiderstand bzw. Kontaktwiderstand erreicht. Dabei kann durch den Kontakt gleichzeitig ein ausreichender

Wärmeabtransport (insbesondere in die elektrisch leitfähige Verbindungsplatte) von im Betrieb entstehender Wärme erreicht werden .

Beispielsweise beträgt ein erwähnter dauerhafter Ladestrom zumindest 500 mA, bevorzugt zumindest 1000 mA. Beispielhafte dauerhafte Ladeströme sind 1010 mA, 1020 mA, 1700 mA, 1675 mA oder insbesondere bei Leistungszellen auch 2000 mA oder

3000 mA. Beispielsweise beträgt ein erwähnter maximaler Ladestrom zumindest 1500 mA, bevorzugt zumindest 2000 mA. Beispielhafte maximale Ladeströme sind 2000 mA, 3000 mA, 3400 mA, 4000 mA, 5000 mA oder 6000 mA. Beispielsweise beträgt ein erwähnter dauerhafter

Entladestrom zumindest 500 mA, bevorzugt zumindest 1000 mA. Beispiele für dauerhafte Entladeströme sind 670 mA oder 680 mA. Beispielsweise beträgt ein erwähnter maximaler

Entladestrom zumindest 5000 mA, bevorzugt zumindest 8000 mA. Beispielhafte maximale Entladeströme sind 8000 mA, 10000 mA, 13000 mA oder insbesondere bei Leistungszellen auch 15000 mA, 30000 mA oder 35000 mA.

Wie ausgeführt, ist die Querschnittsfläche des Kontakts insbesondere derart bemessen, dass ein ausreichend geringer Übergangswiderstand bzw. Kontaktwiderstand und damit eine wie beschriebene Stromführung und ein ausreichender

Wärmeabtransport (hinsichtlich des jeweils verwendeten Materials) erreicht wird. Beispielsweise beträgt die

Querschnittsfläche des Kontaktes (sofern vorgesehen

insbesondere im Bereich zumindest eines der Kontaktierungsbereiche oder eines der Kontaktelemente) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgängig

zumindest 15 mm 2 , vorzugsweise zumindest 35 mm 2 , weiter bevorzugt zumindest 75 mm 2 und weiter bevorzugt zumindest 175 mm 2 . Im Falle einer im Wesentlichen runden

Querschnittsgeometrie des Kontaktes beträgt der Durchmesser des Kontaktes daher zumindest 5 mm, vorzugsweise zumindest 7 mm, weiter vorzugsweise zumindest 10 mm, weiter vorzugsweise zumindest 15 mm.

Vorzugsweise bildet der Metallkörper einen

unterbrechungsfreien elektrischen Leiter. Es ist vorteilhaft, wenn der Metallkörper aus Kupfer oder aus Silber besteht. Sowohl Kupfer als auch Silber weisen eine außerordentlich gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Es muss aber nicht notwendigerweise Silber oder Kupfer zum Einsatz kommen. So ist auch die Verwendung anderer Metalle möglich. Erfindungsgemäß kann eine Silberlegierung, eine

Kupferlegierung oder eine sonstige Metalllegierung

Verwendung finden.

Bei dem elastischen Material kann es sich erfindungsgemäß um einen Naturkautschuk oder um einen synthetischen Kautschuk handeln. Bei Kautschuken handelt es sich um Materialien, die sehr gute elastische Eigenschaften und eine gute

Haltbarkeit, das heißt insbesondere eine hohe Lebensdauer, aufweisen. Der Kautschuk kann zur Herstellung des Kontakts auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, bei der er flüssig ist. Der Metallkörper kann nun in den Kautschuk eingebracht werden. Anschließend härtet der Kautschuk aus und bildet im Verbund mit dem Metallkörper einen elektrisch und thermisch leitfähigen Kontakt. Vorzugsweise ist das elastische Material ein Nitril- Butadien-Kautschuk, ein hydrierter Nitril-Kautschuk, ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, ein Silikon-Kautschuk, ein Fluor-Silikon-Kautschuk, ein Perfluor-Kautschuk, ein

Chlorkautschuk, ein Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk, ein Polyester-Urethan-Kautschuk oder ein Butyl-Kautschuk ist. Die aufgeführten Materialien weisen im Hinblick auf ihren Elastizitätsmodul, ihre Härte, ihre Entflammbarkeit, ihre Alterungsbeständigkeit und weitere Parameter

unterschiedliche Eigenschaften auf und können unter

Berücksichtigung des Verwendungszwecks des

erfindungsgemäßen Kontakts ausgewählt werden. Den

aufgeführten Kautschuken können Additive beigefügt sein, um ihre Elastizität zu verbessern. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das elastische Material elektrisch leitfähig. In jüngerer Zeit wurden diverse Polymermaterialien entwickelt, die elektrisch leitfähig sind. Ein Verbundmaterial, das sowohl einen

Metallkörper als auch elektrisch leitfähiges elastisches Material enthält, weist eine besonders große elektrische Leitfähig auf. Der Einsatz eines solchen elastischen

Materials sollte deshalb angestrebt werden. Es muss sich bei dem elektrisch leitfähigen elastischen Material nicht notwendigerweise um ein Polymer handeln; auch der Einsatz anderer elastischer, elektrisch leitfähiger Materialien ist erfindungsgemäß möglich. Erfindungsgemäß ist auch der Einsatz von elastischen Materialien möglich, die erst ab einer gewissen Grenztemperatur oder ab einer gewissen

Durchbruchspannung elektrisch leitfähig werden. Erfindungsgemäß kann das elastische Material aus dotiertem Polyacetylen, aus Polypyrrol, aus Polyanilin, aus Polythiophen oder aus Poly-3, 4-ethylendioxythiophen

ausgebildet sein. Diesen Materialien können Additive hinzugefügt sein, um ihre Elastizität zu verbessern. Die aufgeführten Materialien weisen im Hinblick auf ihre elektrische Leitfähigkeit, ihren Elastizitätsmodul, ihre Härte, ihre Entflammbarkeit, ihre Alterungsbeständigkeit und weitere Parameter unterschiedliche Eigenschaften auf und können unter der Berücksichtigung des Verwendungszwecks des erfindungsgemäßen Kontakts ausgewählt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Metallstruktur an Oberflächen des elastischen Materials in zumindest zwei

Kontaktierungsbereichen freiliegt. Wenn der Metallkörper in Kontaktierungsbereichen freiliegt, kann ein Strom über einen ersten Kontaktierungsbereich des Kontakts unmittelbar in den Metallkörper geleitet werden, ohne dass er das elastische Material durchdringen muss. Der Strom wird über den

Metallkörper durch den Kontakt geleitet und kann im Bereich eines zweiten Kontaktierungsbereichs aus dem Kontakt herausgeführt werden. Der Metallkörper kann in den

Kontaktierungsbereichen jeweils an mehreren Stellen

freiliegen. Gemäß möglichen Ausführungsformen der Erfindung können Abschnitte des Metallkörpers in den

Kontaktierungsbereichen aus dem Metallkörper hervortreten. Vorzugsweise sind die zwei Kontaktierungsbereiche an gegenüberliegenden Seiten des Kontakts angeordnet. Der Kontakt kann folglich an zwei gegenüberliegenden Seiten elektrisch kontaktiert werden. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung wird der Kontakt normalerweise solchermaßen elastisch verformt, dass ein Abstand zwischen den zwei Kontaktierungsbereichen aufgrund der elastischen Verformung verringert wird. Bevorzugt weist der Kontakt zwei Elektroden auf, die im Folgenden als Kontaktelemente bezeichnet werden und

insbesondere Kontaktierungsflachen sein können. Die

Kontaktelemente sind an gegenüberliegenden Seiten des

Verbundmaterials mit dem Verbundmaterial elektrisch und thermisch leitfähig verbunden. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass ein Kontaktelement nur an einer Seite des Verbundmaterials angeordnet ist. Die Kontaktelemente können erfindungsgemäß mit den Kontaktierungsbereichen des

Verbundmaterials elektrisch und thermisch leitfähig

verbunden sein. Bei den Kontaktelementen kann es sich um Metallplättchen handeln. Die Kontaktelemente stellen einen wohldefinierten Kontaktwiderstand zu dem Verbundmaterial bereit . Bevorzugt ist der Metallkörper ein Metallvlies, ein

Metallgeflecht, oder ein Metallschaum. Bei dem Metallvlies handelt es sich um einen Metallkörper, der aus ungeordnet angeordneten Metallfasern und/oder sonstigen feinen

Metallstrukturen besteht. Bei dem Metallgeflecht handelt es sich um einen Metallkörper, der aus miteinander verwobenen Metallfasern beziehungsweise sonstigen feinen

Metallstrukturen besteht. Bei dem Metallschaum handelt es sich um einen Metallkörper, der eine Vielzahl von Hohlräumen aufweist. Der Metallschaum hat eine schwammartige Struktur. Es ist ferner möglich, dass der Metallkörper aus gerichtet angeordneten Metallfasern besteht. Im Gegensatz zu dem

Metallvlies sind hierbei einzelne Metallfasern nicht in zufälliger Weise, sondern gerichtet angeordnet. Dieses

Material ist somit auch im Hinblick auf seine mechanischen Eigenschaften richtungsabhängig. Das Material kann beispielsweise aus einer Vielzahl von Metallfasern bestehen, die parallel zueinander ausgerichtet sind.

Der Metallschaum ist elastisch und kann somit zur Elastizität des Verbundmaterials beitragen. Ein Metallkörper, der als ein Metallvlies oder als ein Metallgeflecht ausgebildet ist, kann gemäß besonderen Ausführungsformen ebenfalls elastische Eigenschaften aufweisen. Der Fachmann kann Metallvliese, Metallgeflechte und Metallkörper aus gerichtet angeordneten Metallfasern aufgrund seiner Kenntnisse auf eine solche Weise herstellen, dass diese elastisch sind. Die Elastizität der Metallvliese, Metallgeflechte bzw. Metallkörper resultiert dabei vorteilhafterweise im Wesentlichen aus der

geometrischen Anordnung der einzelnen Metallfasern

zueinander . Der Metallkörper kann erfindungsgemäß ferner eine

Netzstruktur oder eine Gitterstruktur aufweisen. Ein

Metallkörper, der eine Netzstruktur oder eine Gitterstruktur aufweist, besteht aus einer Vielzahl von Metalldrähten, die an Knotenpunkten miteinander verbunden sind. Ein

Metallkörper aus einer Netzstruktur oder aus einer

Gitterstruktur kann ebenfalls so ausgestaltet werden, dass der Metallkörper insbesondere aufgrund der elastischen

Eigenschaften der einzelnen Metalldrähte elastisch

verformbar ist und somit zur Elastizität des

Verbundmaterials beiträgt.

Die Erfindung betrifft zudem eine elektrisch leitfähige Verbindungsplatte, welche einen wie beschriebenen Kontakt aufweist . Die Erfindung betrifft außerdem eine Batterie mit mindestens einer Batteriezelle, einer elektrisch leitfähigen

Verbindungsplatte und einem Kontakt zur Verbindung eines Batteriepols der Batteriezelle mit der Leiterplatte. Bei dem Kontakt handelt es sich um einen erfindungsgemäßen Kontakt wie vorangehend beschrieben. Die Batterie enthält

vorzugsweise eine Vielzahl von Batteriezellen, die mit einer Verbindungsplatte elektrisch und thermisch leitfähig über einen erfindungsgemäßen Kontakt verbunden sind. Bei der Verbindungsplatte handelt es sich vorzugsweise um eine

Leiterplatte. Erfindungsgemäß kann es sich bei der

Verbindungsplatte jedoch auch um eine Metallplatte handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Verbindungsplatte um eine Kupferplatte.

Bevorzugt weist das elastische Material des Verbundmaterials einen Elastizitätsmodul auf, der so eingestellt ist, dass die Verbindungsplatte bei der Kontaktierung mit den

Batteriezellen durch eine Kraftwirkung der Batteriepole der Batteriezellen auf die Verbindungsplatte nicht beschädigt wird. Bevorzugt ist der Elastizitätsmodul ferner so

eingestellt, dass eine Batteriezelle zwischen zwei

voneinander beabstandeten Verbindungsplatten einer Batterie, die mit erfindungsgemäßen Kontakten versehen sind, an den Kontakten eingeklemmt und durch die Kontakte zwischen den Verbindungsplatten, vorteilhafterweise auch bei

beispielsweise durch Vibrationen der Batterie auf die

Batteriezellen wirkenden Kräften, gehalten werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kontakt auf der Verbindungsplatte aufgebracht. Der Kontakt kann auf der Verbindungsplatte auf Bereichen aufgebracht sein, die dazu vorgesehen sind, mit Batteriezellen der Batterie elektrisch und thermisch leitfähig kontaktiert zu werden .

Es ist erfindungsgemäß ferner möglich, dass der Kontakt auf eine Leiterplatte der Batterie aufgebracht ist. Der Kontakt kann dabei an der der Leiterplatte zugewandten Oberfläche durch ein Kontaktelement bedeckt sein. Wird ein Druck auf das Kontaktelement durch einen Batteriepol einer Batteriezelle ausgeübt, kann sich der Kontakt elastisch verformen und einen niederohmigen Kontaktübergang zwischen der

Batteriezelle und der Leiterplatte gewährleisten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kontakt,

Fig. 2 den Kontakt aus Fig. 1 in einer

Schnittansicht,

Fig. 3 einen Metallkörper aus einem Metallschaum,

Fig. 4 einen Metallkörper aus gerichtet angeordneten

Metallfasern,

Fig. 5 einen Metallkörper aus einem Metallvlies, Fig. 6 einen Metallkörper mit einer Gitterstruktur,

Fig. 7 einen Metallkörper aus einem Metallgeflecht,

Fig. 8 eine erfindungsgemäße Batterie, Fig. 9 eine Verbindungsplatte mit einem darin

integrierten Kontakt und

Fig. 10 bis 15 zeigen die Struktur unterschiedlicher

Ausgangsmaterialien aus Metall für einen

Metallkörper .

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kontakt 1. Der

Kontakt weist ein Verbundmaterial 2 auf sowie zwei

Kontaktelemente 3, die an gegenüberliegenden Seiten des Verbundmaterials 2 angeordnet sind. Die Kontaktelemente 3 bestehen aus Metall und sind thermisch und elektrisch leitfähig mit dem Verbundmaterial 2 verbunden. Das

Verbundmaterial 2 weist als elastisches Material 4 einen Naturkautschuk auf. In das elastische Material ist ein nicht gezeigter Metallkörper eingelassen. Der Kontakt 1 ist somit elastisch und darüber hinaus elektrisch und thermisch leitfähig.

Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Kontakt 1 aus Fig. 1 in einer Schnittansicht. In das elastische Material 4 des

Verbundmaterials 2 ist ein Metallkörper 5 eingelassen, der eine zusammenhängende geometrische Struktur aufweist. Bei der zusammenhängenden geometrischen Struktur handelt es sich vorliegend um eine Netzstruktur. Ein elektrischer Strom und ein thermischer Strom können entlang des Metallkörpers 5 durch das Verbundmaterial 2 geleitet werden. Der

Metallkörper 5 liegt in Kontaktierungsbereichen 6 des

Verbundmaterials 2 frei und ist unmittelbar mit den

Kontaktelementen 3 elektrisch und thermisch leitfähig verbunden . Fig. 3 zeigt einen Metallkörper 5 aus einem Metallschaum. Hierbei handelt es sich um eine besondere Ausführungsform des Metallkörpers 5. Der Metallschaum 5 weist eine Struktur mit vielen Hohlräumen 7 auf. Ein solcher Metallkörper weist besonders gute elastische Eigenschaften auf.

Fig. 4 zeigt einen Metallkörper 5 aus gerichtet angeordneten Metallfasern 8. Die gerichtet angeordneten Metallfasern 8 sind zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet und liegen aneinander an. Seine Struktur behält der Metallkörper 5 dadurch, dass er in das elastische Material 4 eingebracht wird .

Fig. 5 zeigt einen Metallkörper 5 aus einem Metallvlies. Das Metallvlies weist eine Vielzahl von Metallfasern 8 auf, die nicht gerichtet angeordnet sind, sondern in einem lockeren Verbund aneinander anliegen. Das gezeigte Metallvlies ist elastisch und kann somit zur Elastizität des

Verbundmaterials beitragen.

Fig. 6 zeigt einen Metallkörper 5 mit einer Gitterstruktur. Einzelne Metalldrähte 9 der Gitterstruktur sind in

Knotenpunkten 10 miteinander verbunden. Die gezeigte

Gitterstruktur weist elastische Eigenschaften auf.

Fig. 7 zeigt einen Metallkörper 5 aus einem Metallgeflecht. Die Metallfasern 8 des Metallgeflechts sind miteinander verwoben, was bedeutet, dass diese unter- und übereinander in einer geordneten Weise verlaufen.

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Batterie 11. Die Batterie 11 weist mehrere Batteriezellen 12 auf, die über mehrere Verbindungsplatten 13 miteinander elektrisch und thermisch leitfähig verbunden sind. Bei den gezeigten

Verbindungsplatten 13 handelt es sich um Kupferplatten. Jede Batteriezelle 12 weist an gegenüberliegenden Enden

Batteriepole 14 auf. Die Batteriepole 14 der Batteriezellen 12 sind über erfindungsgemäße Kontakte 1 mit den

Verbindungsplatten 13 elektrisch und thermisch leitfähig verbunden. Durch die Verbindungsplatten 13 sind Zugelemente 15 hindurchgeführt, wodurch die einzelnen Elemente der

Batterie 11 miteinander verpresst werden. Durch die Kontakte 1 wird sichergestellt, dass es durch das Verpressen zu keiner Beschädigung der Batteriezellen 12 oder der

Verbindungsplatten 13 kommt, und dass jeweils ein

wohldefinierter Kontaktwiderstand zwischen den Batteriepolen 14 und den Verbindungsplatten 13 gegeben ist. Fig. 9 zeigt eine Verbindungsplatte 13 mit einem darauf aufgebrachten Kontakt 1. Bei der Verbindungsplatte 13 handelt es sich beispielsweise um eine Verbundplatte. Die

Verbindungsplatte 13 weist eine nicht elektrisch leitfähige Schicht 16 auf. Auf einer elektrisch leitfähigen Schicht 18 ist der Kontakt 1 angeordnet. Der Kontakt 1 umfasst das erfindungsgemäße Verbundmaterial 2. Der Kontakt 1 umfasst ferner zwei gegenüberliegend angeordnete Kontaktelemente 3. Das Verbundmaterial 2 ist über das der Verbindungsplatte zugewandte Kontaktelemente 3 mit der leitfähigen Schicht 18 der Verbindungsplatte 13 elektrisch und thermisch leitfähig verbunden .

Fig. 10 zeigt die Struktur einer Metallstruktur 19 mit einem schwammartigen Aufbau.

Fig. 11 zeigt eine Struktur eines Metallelements 20 aus einem aufgeschäumten Metall. Fig. 12 zeigt die Struktur eines Metallfaserelements 21 aus Metallfasern 8.

Fig. 13 zeigt die Struktur eines Metallgewebes 22.

Fig. 14 zeigt die Struktur eines Metallgeflechts 23.

Fig. 15 zeigt die Struktur eines Metallgitters 24.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

1. Kontakt

2. Verbundmater ial

3. Kontaktelernent

4. Elastisches Material

5. Metallkörper

6. Kontaktierungsbereich

7. Hohlraum

8. Metallfaser

9. Metalldraht

10. Knotenpunkt

11. Batterie

12. Batteriezelle

13. Verbindungsplatte

14. Batteriepol

15. Zugelemente

16. nicht leitfähige Schicht

18. leitfähige Schicht

19. Metallstruktur

20. Metallelement

21. Metallfaserelernent

22. Metallgewebe

23. Metallgeflecht

24. Metallgitter