Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie.

Nach dem Stand der Technik sind Hochvolt-Batterien, z. B. Lithium-Ionen-Batterien, für Fahrzeuganwendungen bekannt, die insbesondere aus mehreren elektrisch in Reihe und/oder parallel verschalteten Einzelzellen, beispielsweise so genannten Flachzellen, aufgebaut sind. Um eine hohe elektrische Leistung und Lebensdauer der Einzelzelle zu erzielen, ist es erforderlich, dass die Einzelzelle einen geringen elektrischen Innenwiderstand aufweist und eine erzeugte Verlustwärme effizient abgeführt wird.

Eine Einzelzelle, die als Rahmenflachzelle für eine solche Hochvolt-Batterie ausgeführt ist, weist wie aus dem Stand der Technik bekannt, zwei als planar ausgebildete Gehäuseteile, auch als Hüllbleche bezeichnet, die durch einen Gehäuserahmen, wie zum Beispiel einen Kunststoffrahmen, elektrisch sowie räumlich voneinander getrennt sind, auf.

Die mit elektrochemisch wirksamen Materialien beschichteten Elektroden in Folienform sind im Gehäuserahmen zu einem Elektrodenstapel zusammengefasst angeordnet, wobei die einzelnen Elektroden in Folienform durch einen Separator voneinander getrennt sind. Die Gehäuseseitenwände bestehen im Allgemeinen aus Metall und leiten die durch Laden und Entladen der Einzelzelle entstehende Wärme an eine mit einem Wärmeleitmedium oder einem Klimakühlmittel durchströmte Wärmeleitplatte ab. Die Wärmeleitplatte besteht ebenfalls aus Metall und ist durch ein Isolationsmedium von der entsprechenden Gehäuseseitenwand getrennt. Die Gehäuseseitenwände sind im Bereich der Wärme- leitplatte in einem Winkel von 90° abgekantet, um einen verbesserten Wärmeübergang sicherzustellen. Die Enden der Elektrodenfolien sind als ein nach außen geführter Randbereich in Form einer Stromabieiterfahne elektrisch leitend ausgeführt. Dabei sind die Stromabieiterfahnen der Elektroden in Folienform, z. B. durch Schweißung, elektrisch leitend zu einem Pol miteinander verbunden, wobei dieser wiederum mit der metallischen Gehäuseseitenwand elektrisch leitend verbunden ist. Das Laden und Entladen der Einzelzelle sowie eine auf diese wirkende Temperatur kann zur Volumenzunahme des Elekt- rodenfolienstapels, insbesondere aufgrund von Ausdehnung führen, wodurch ein Gehäuse der Einzelzelle zerstört werden kann.

Aus der EP 1 267 429 A1 sind eine Batterie und ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt, bei welchem die Pole mittels eines Ultraschallschweißverfahrens kontaktiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie anzugeben. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie anzugeben.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie ist jede Einzelzelle aus einem Elektrodenstapel gebildet, dessen einzelne Elektroden unterschiedlicher Polarität, vorzugsweise Elektrodenfolien, durch einen Separator, vorzugsweise eine Separatorfolie, voneinander elektrisch isolierend getrennt sind, wobei Elektroden gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden sind, wobei die Pole des Elektrodenstapels jeweils elektrisch mit einer elektrisch leitfähigen Gehäuseseitenwand mittels einer Ultraschallschweißvorrichtung, welche zumindest eine Sonotrode und einen Amboss umfasst, verbindbar sind. Erfindungsgemäß ist der Amboss als ausgeformtes Gesenk ausgebildet. Durch die Ausbildung des Ambosses als Gesenk ist die Einzelzelle weitgehend vollständig oder zumindest seitlich und bodenseitig oder oberseitig vom Gesenk umgeben, so dass eine reib-, kraft und/oder formschlüssige Anordnung ermöglicht ist.

Durch die Verschweißung der Pole mit den Gehäuseseitenwänden, welche die elektrischen Polkontakte der Einzelzelle bilden, wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Polen und den Gehäuseseitenwänden erzeugt, welche sich durch einen geringen Übergangswiderstand, eine gute Wärmeleitung und eine hohe Stromtragfähigkeit auszeichnet. Die direkte elektrische Kontaktierung der Einzelzellen über die Gehäuseseitenwände ermöglicht es, dass zusätzliche Anordnungen, wie beispielsweise Zellverbinder, zur elektrischen Verbindung der Einzelzellen bei der Herstellung der Batterie entfallen können.

Das Gesenk ist als eine Bodenplatte mit einem randseitig umlaufenden Rahmen ausgebildet. Dadurch wird die Gehäuseseitenwand sicher gehalten und eine Beschädigung der Oberfläche der Gehäuseseitenwand wird sicher vermieden.

In einer gewinnbringenden Weiterbildung der Erfindung entsprechen eine Längenausdehnung und/oder eine Breitenausdehnung einer Vertiefung des Gesenks in etwa einer Längenausdehnung und/oder einer Breitenausdehnung der Einzelzelle, so dass die Einzelzelle im Gesenk sicher und formschlüssig gehalten ist.

Das Gesenk umgibt die in die Vertiefung einbringbare Einzelzelle vorzugsweise formschlüssig seitlich und zumindest unterseitig.

Das Gesenk ist zweckmäßigerweise aus einem Metall gebildet und dadurch sehr robust ausgebildet. Durch eine Herstellung mittels eines Guss-, Schmiede- und/oder Pressverfahrens ist eine einfache und preiswerte Herstellung ermöglicht.

In einer möglichen Weiterbildung ist das Gesenk gegenüber der Sonotrode starr angeordnet. Bei einer bodenseitigen Abdeckung der Einzelzellen durch das Gesenk ist die Sonotrode dann beispielsweise senkrecht von oben auf das Gesenk zubewegbar und in hochfrequente Schwingungen versetzbar. Dadurch sind alle Voraussetzungen für ein Ultraschallschweißen erfüllt. Um eine verbesserte Anbindung der Pole des Elektrodenstapels an die Gehäuseseitenwände und somit den geringen Übergangswiderstand und die gute Wärmeleitung zwischen dem Elektrodenstapel und den Gehäuseseitenwänden zu erzielen, sind die Pole in einer gewinnbringenden Weiterbildung der Erfindung zusätzlich mit der zugehörigen Gehäuseseitenwand verpresst.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einzelzelle sind die Pole punktförmig mit der zughörigen Gehäuseseitenwand und dem zughörigen Andruckblech verschweißt, woraus eine geringe Fertigungszeit und somit geringe Herstellungskosten resultieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Pole mit der zugehörigen Gehäuseseitenwand vor und/oder während des Verschweißens verpresst, um eine verbesserte Anbindung an die Gehäuseseitenwand zu erreichen. Insbesondere aus der Verpressung während des Verschweißens resultieren ein optimierter Wärmeübergang zwischen dem Pol und der Gehäuseseitenwand sowie ein geringer Übergangswiderstand zwischen diesen.

Die Gehäuseseitenwand und der Elektrodenstapel sind in einem als Gesenk ausgebildeten Amboss formschlüssig angeordnet und werden mittels Amboss und Sonotrode zumindest abschnittsweise verschweißt. Durch die Verwendung eines kombinierten

Schweiß-Press-Fügeverfahrens, dem Ultraschallschweißverfahren, wird zusätzlich zu den Vorteilen des Schweißprozesses einerseits durch die Verpressung ein sicherer Fügepro- zess erzielt und andererseits durch das Ultraschallschweißverfahren ein Wärmeeintrag in den Elektrodenstapel vermieden oder zumindest vermindert. Durch die entstehende stoffschlüssige Verbindung wird eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem geringen Ü- bergangswiderstand erzeugt, die eine hohe Strombelastbarkeit aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Pole des Elektrodenstapels mit der Gehäuseseitenwand verpresst und/oder verschweißt. Durch die entstehende stoffschlüssige Verbindung wird eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem geringen Übergangswiderstand erzeugt, die eine hohe Strombelastbarkeit aufweist. Ferner werden die Pole punktförmig mit der zugehörigen Gehäuseseitenwand und dem zugehörigen Andruckblech verschweißt, wodurch in vorteilhafter Weise der Zeitaufwand des Schweißprozesses verringert wird.

Die Einzelzelle ist bevorzugt als eine so genannte bipolare Rahmenflachzelle ausgebildet. Dadurch ist ein Bauraum innerhalb eines Batteriegehäuses optimal genutzt.

Eine Batterie umfasst eine vorgebbare Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verbundener Einzelzellen, wobei die Einzelzellen, insbesondere Flachzellen, vorzugsweise dicht hintereinander angeordnet und parallel zueinander ausgerichtet sind. Dadurch ist eine optimal Bauraum sparende Anordnung der Einzelzellen erreicht. Da Pole der Einzelzellen auf den Gehäuseseitenwänden liegen, sind die Einzelzellen vorzugsweise durch ein Aneinanderpressen ihrer Gehäuseseitenwände, wobei jeweils zwei miteinander kontaktierte Gehäuseseitenwände eine unterschiedliche Polarität aufweisen, elektrisch seriell miteinander verbindbar. Auf diese Weise ist eine optimale elektrische Kontak- tierung der Einzelzellen erreichbar und eine Fertigung der Batterie erheblich erleichtert. Vorteilhafterweise sind die Einzelzellen auf diese Weise auch thermisch miteinander gekoppelt

Beim einem Aufeinanderstapeln und/oder einem Aneinanderpressen der Einzelzellen, um eine elektrische Kontaktierung herzustellen, liegen diese mit ihren Gehäuseseitenwänden großflächig aneinander an, wobei jeweils zwei miteinander kontaktierte Gehäuseseitenwände eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Dadurch erhöht sich eine Kontaktsicherheit, insbesondere bei in Reihe verschalteten Rahmenflachzellen durch eine Erhöhung einer Flächenpressung bei einer wärmebedingten Ausdehnung des jeweiligen im Gehäuse der Einzelzelle angeordneten Elektrodenstapels.

Die erfindungsgemäße Batterie eignet sich aufgrund ihrer Eigenschaften insbesondere zu einer Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung mit eingelegter Einzelzelle, Fig. 2 schematisch eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung und der

Einzelzelle,

Fig. 3 schematisch eine Schnittdarstellung der Vorrichtung und der eingelegten

Einzelzelle.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Verschweißen der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 einer Einzelzelle 8 mit einer Gehäuseseitenwand 3 für eine nicht näher dargestellte Batterie sowie eine in der Vorrichtung angeordnete Einzelzelle 8 dargestellt.

Als Schweißverfahren wird ein so genanntes Ultraschallschweißverfahren angewandt.

Die Vorrichtung umfasst zumindest einen Amboss und eine Sonotrode 2. Der Amboss ist erfindungsgemäß als ein Gesenk 1 ausgebildet. Dieses Gesenk 1 ist als eine Bodenplatte 1.1 mit einem randseitig umlaufenden Rahmen 1.2 ausgebildet. Das Gesenk 1 ist beispielsweise als ein Bauteil ausgebildet und wird beispielsweise mittels eines Guß-, Schmiede- und/oder Pressverfahrens vorzugsweise aus einem Metall hergestellt. Das Metall ermöglicht eine gute Wärmeableitung nach dem Schweißvorgang und vermindert einen Wärmeeintrag in den Elektrodenstapel 4.

Durch den umlaufenden Rahmen 1.2 ist das Gesenk 1 vorzugsweise mittig mit einer Vertiefung 7 versehen. Diese Vertiefung 7 ist derart ausgebildet, dass eine reib-, kraft- und/oder formschlüssige Einspannung der Einzelzelle 8 ermöglicht ist. Dadurch wird die Gehäuseseitenwand 3 sicher gehalten und eine Beschädigung der Oberfläche der Gehäuseseitenwand 3 wird sicher vermieden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Ausbildung des Gesenks 1 aus einem Kunststoff möglich.

Das Gesenk ist beliebig oft wieder verwendbar. Dazu entsprechen eine Längenausdehnung und/oder eine Breitenausdehnung der Vertiefung 7 des Gesenks 1 in etwa einer Längenausdehnung und/oder einer Breitenausdehnung der Außenmaße der Einzelzelle 8. Dadurch wird eine formschlϋssige Einspannung der Einzelzelle 8 im Gesenk 1 ermöglicht und die Einzelzelle 8 ist während des Ultraschallschweißens sicher gehalten.

Das Gesenk 1 weist eine insbesondere zu einer Außenkontur der Einzelzelle 8 korrespondierende Form, insbesondere eine Innenkontur der Vertiefung 7, auf. Die Tiefe der Vertiefung 7 des Gesenks 1 entspricht in etwa der Höhe der Einzelzelle 8, insbesondere der Höhe des Elektrodenstapels 4.

Für unterschiedliche Einzelzellen mit unterschiedlichen Abmessungen ist jeweils ein an- gepasstes Gesenk 1 erforderlich.

In einer besonders günstigen Ausführungsform ist der Rahmen 1.2 des Gesenks derart variabel ausgebildet, dass die Vertiefung 7 in der Länge und/oder Breite verstellbar ausgebildet ist. Dadurch kann ein Gesenk 1 für eine Produktion mehrerer in Breite und/oder Länge unterschiedlicher Einzelzellen 8 verwendet werden

Das Gesenk 1 ist gegenüber der Sonotrode 2 starr und/oder unbeweglich angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform können das Gesenk beweglich und die Sonotrode starr zueinander angeordnet sein.

Im Ausführungsbeispiel ist die Sonotrode 2 senkrecht von oben in Richtung X auf das Gesenk 1 zubewegbar. Je nach Anordnung von Sonotrode 2 und Gesenk 1 können diese auch in einer anderen geeigneten Richtung aufeinander zubewegbar angeordnet sein.

Die Sonotrode 2 ist beispielsweise rotationssymmetrisch ausgebildet und entlang den an einer Längsseite des Elektrodenstapels 4 befindlichen Polen 6 durch Drehung und/oder Abrollen entlang bewegbar.

In einer möglichen Ausführungsform ist die Sonotrode 2 an ihrem zum Gesenk 1 weisenden Ende zahnradförmig ausgebildet, wodurch bei einem Abrollen entlang der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 voneinander beabstandete Schweißpunkte erzeugt werden. Der Abstand dieser Schweißpunkte ist von einem Durchmesser der Sonotrode 2 und einer An- zahl von Zähnen 9 abhängig. Die Sonotrode 2 sieht aus wie eine Drehwelle, an welcher endseitig in Richtung Bearbeitungsfläche ein Zahnrad angeordnet ist.

Während des Schweißverfahrens wird die Sonotrode 2 im Bereich der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 senkrecht von oben in Richtung X auf das Gesenk 1 zubewegt und dadurch wird die Gehäuseseitenwand 3 und der darauf befindliche Elektrodenstapel 4 ver- presst.

Zu einem Verschweißen der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 mit den Gehäuseseitenwänden 3 werden die auf den Innenseiten der Gehäuseseitenwände 3 aufliegenden Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 zwischen der Sonotrode 2 und dem Gesenk 1 angeordnet und verpresst. Gleichzeitig erzeugt die Sonotrode 2 eine Schwingung mit einer Frequenz im Ultraschallbereich, so dass die Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 unter großer Reibung gegeneinander bewegt werden. Durch eine dabei entstehende große Reibungshitze entsteht eine nicht näher dargestellte Schweißnaht oder ein nicht näher dargestellter Schweißpunkt, so dass eine stoffschlüssige und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Polen 6 und den Gehäuseseitenwänden 3 entsteht.

In Figur 2 ist schematisch eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung und der Einzelzelle 8 dargestellt.

Die Einzelzelle 8 umfasst einen in einem Zellengehäuse angeordneten Elektrodenstapel 4, wobei das Zellengehäuse zwei elektrisch leitende Gehäuseseitenwände 3, insbesondere Flachseiten, und einen dazwischen angeordneten, randseitig umlaufenden sowie elektrisch isolierenden Rahmen 5 aufweist. Die Gehäuseseitenwände 3 sind als Flachseiten ausgebildet, so dass die Einzelzelle 8 eine so genannte Rahmenflachzelle ist. Die Rahmenflachzelle ist insbesondere für eine Hochvolt-Batterie, beispielsweise eine Lithium- Ionen-Batterie, ausgeführt.

Zwischen den Gehäuseseitenwänden 3 ist der Elektrodenstapel 4 angeordnet, welcher von dem Rahmen 5 randseitig umlaufen wird.

Der Elektrodenstapel 4 ist dabei insbesondere aus nicht näher dargestellten Elektrodenfolien gebildet, wobei in einem mittleren Bereich des Elektrodenstapels 4 Elektrodenfolien unterschiedlicher Polarität, insbesondere Aluminium- und/oder Kupferfolien und/oder Fo- lien aus einer Metalllegierung, übereinander gestapelt und mittels eines nicht näher dargestellten Separators, insbesondere einer Separatorfolie, elektrisch voneinander isoliert sind.

In einem über den mittleren Bereich des Elektrodenstapels 4 überstehenden Randbereich der Elektrodenfolien sind Elektrodenfolien gleicher Polarität elektrisch miteinander verbunden und bilden die Pole 6 des Elektrodenstapels 4.

Durch die elektrisch isolierende Ausführung des Rahmens 5 sind die Pole 6 unterschiedlicher Polarität elektrisch voneinander isoliert, so dass in vorteilhafter Weise auf zusätzliche Anordnungen zu einer elektrischen Isolation verzichtet werden kann.

Aus der stoff-, form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung der Gehäuseseitenwände 3 an dem Rahmen 5 resultiert neben der hohen Stabilität eine dichte Ausführung des Zellengehäuses, so dass keine Fremdstoffe in dieses eindringen können. Weiterhin ist sichergestellt, dass ein nach der Befestigung der Gehäuseseitenwände 3 an dem Rahmen 5 eingefülltes Elektrolyt nicht austreten kann und ein Umfeld der aus den Einzelzellen 8 gebildeten, nicht näher dargestellten Batterie schädigt.

Der Rahmen 5 ist insbesondere aus einem thermoplastischen Material gebildet, so dass die Gehäuseseitenwände 3 in einem Heißpressverfahren mit dem Rahmen 5 verbunden werden. Bei dem Heißpressverfahren werden zumindest Abschnitte des Rahmens 5 aufgeschmolzen, wobei die Gehäuseseitenwände 3 an den Rahmen gepresst werden, so dass eine dichte Verbindung zwischen den Gehäuseseitenwänden 3 und dem Rahmen 5 erzeugt wird.

Die Gehäuseseitenwände 3 sind vorzugsweise aus einem elektrisch gut leitenden Metall, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, gefertigt.

In einer besonders günstigen Ausführungsform sind Gehäuseseitenwände 3 mit einer Korrossionsschutzsicht versehen.

Zur elektrisch leitfähigen Verbindung der Pole 6 mit den Gehäuseseitenwänden 3 wird der Elektrodenstapel 4 auf die Gehäuseseitenwand 3 aufgelegt und die überstehenden Randbereiche der Elektrodenfolien, welche die Pole 6 bilden, liegen übereinander gesta- pelt und plan auf der Innenseiten der Gehäuseseitenwand 3 auf. Eine dabei notwendig relative Biegung der überstehenden Randbereiche der Elektrodenfolien zu dem mittleren Bereich des Elektrodenstapels 4 wird durch die Flexibilität der verwendeten Elektrodenfolien erreicht.

Zu einem Verschweißen der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 mit den Gehäuseseitenwänden 3 werden die auf den Innenseiten der Gehäuseseitenwände 3 aufliegenden Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 zwischen der Sonotrode 2 und dem Gesenk 1 angeordnet und verpresst. Gleichzeitig erzeugt die Sonotrode 2 eine Schwingung mit einer Frequenz im Ultraschallbereich, so dass die Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 unter großer Reibung gegeneinander bewegt werden. Durch eine dabei entstehende große Reibungshitze entsteht eine nicht näher dargestellte Schweißnaht oder ein nicht näher dargestellter Schweißpunkt, so dass eine stoffschlüssige und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Polen 6 und den Gehäuseseitenwänden 3 entsteht.

Dadurch sind die Pole 6 des Elektrodenstapels 4 jeweils elektrisch mit einer Gehäuseseitenwand 3 verbunden, so dass die Gehäuseseitenwände 3 die Pole 6 der Einzelzelle 8 bilden.

Eine flächige elektrisch leitfähige Verbindung der Gehäuseseitenwände 3 mit den Polen 6 wird insbesondere durch mehrere in Reihe und/oder parallel angeordnete Schweißnähte und/oder Schweißpunkte erzielt.

In Figur 3 ist schematisch eine Schnittdarstellung der Vorrichtung und der eingelegten Einzelzelle abgebildet.

Das Gesenk 1 weist die Vertiefung 7 auf, in welche die Einzelzelle 8 formschlüssig eingespannt ist.

Dazu entsprechen eine Längenausdehnung und/oder eine Breitenausdehnung der Vertiefung 7 des Gesenks 1 in etwa einer Längenausdehnung und/oder einer Breitenausdehnung der Außenmaße der Einzelzelle 8. Dadurch wird eine formschlüssige Einspannung der Einzelzelle 8 im Gesenk 1 ermöglicht und die Einzelzelle 8 ist während des Ultraschallschweißens sicher gehalten. Die Einzelzelle 8 umfasst einen in einem Zellengehäuse angeordneten Elektrodenstapel 4, wobei das Zellengehäuse zwei elektrisch leitende Gehäuseseitenwände 3, insbesondere Flachseiten, und einen dazwischen angeordneten, randseitig umlaufenden sowie elektrisch isolierenden Rahmen 5 aufweist. Die Gehäuseseitenwände 3 sind als Flachseiten ausgebildet, so dass die Einzelzelle 8 eine so genannte Rahmenflachzelle ist. Die Rahmenflachzelle ist insbesondere für eine Hochvolt-Batterie, beispielsweise eine Lithium- Ionen-Batterie, ausgeführt.

Zu einem Verschweißen der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 mit den Gehäuseseitenwänden 3 werden die auf den Innenseiten der Gehäuseseitenwände 3 aufliegenden Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 zwischen der Sonotrode 2 und dem Gesenk 1 angeordnet und verpresst. Dazu wird die Sonotrode 2 im Bereich der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 senkrecht von oben in Richtung X auf das Gesenk 1 zubewegt und dadurch wird die Gehäuseseitenwand 3 und der darauf befindliche Elektrodenstapel 4 verpresst.

Gleichzeitig erzeugt die Sonotrode 2 eine Schwingung mit einer Frequenz im Ultraschallbereich, so dass die Pole 6 und die Gehäuseseitenwände 3 unter großer Reibung gegeneinander bewegt werden. Durch eine dabei entstehende große Reibungshitze entsteht eine nicht näher dargestellte Schweißnaht oder ein nicht näher dargestellter Schweißpunkt, so dass eine stoffschlüssige und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Polen 6 und den Gehäuseseitenwänden 3 entsteht.

Zur Herstellung der nicht näher dargestellten Batterie werden mehrere der Einzelzellen 8 vorzugsweise elektrisch seriell miteinander verschaltet und in einem nicht näher dargestellten Batteriegehäuse angeordnet oder mittels weiterer Elemente, beispielsweise Spannbändern, verbunden. Zusätzlich kann eine Wärmeleitplatte zur Abführung einer Verlustwärme der Einzelzellen 8 vorgesehen sein, welche in wärmeleitendem Kontakt mit den Einzelzellen 8 steht. Die entstehende Verlustwärme aus dem Inneren der Einzelzellen 8 wird über die elektrische Verbindung der Pole 6 des Elektrodenstapels 4 mit den Gehäuseseitenwänden 3 aus der Einzelzelle 8 geleitet. Um eine Vergrößerung der Wärmeabgabe der Einzelzellen 8 an die Wärmeleitplatte zu erzielen, weist zumindest eine der Gehäuseseitenwände 3 in vorteilhafter, nicht näher dargestellter Weise ein zumindest abschnittsweise über die Länge der jeweiligen Einzelzelle 8 hinausgehendes, insbesondere der Wärmeleitplatte zugewandtes, Seitenwandelement auf, das gegenüber der Gehäuseseitenwand 3 in Richtung zum Zelleninneren abgewinkelt ist. Beim einem Aufeinanderstapeln und/oder einem Aneinanderpressen der Einzelzellen 8, um eine elektrische Kontaktierung herzustellen, liegen diese mit ihren Gehäuseseitenwänden 3 großflächig aneinander an, wobei jeweils zwei miteinander kontaktierte Gehäuseseitenwände 3 eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Dadurch erhöht sich eine Kontaktsicherheit, insbesondere bei in Reihe verschalteten Rahmenflachzellen durch eine Erhöhung einer Flächenpressung bei einer wärmebedingten Ausdehnung des jeweiligen im Gehäuse der Einzelzelle 8 angeordneten Elektrodenstapels 4.

Die Batterie ist vorzugsweise eine Fahrzeugbatterie, welche insbesondere in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb oder in einem Brennstoffzellen-Fahrzeug einsetzbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Gesenk

1.1 Bodenplatte

1.2 Rahmen

2 Sonotrode

3 Gehäuseseitenwand

4 Elektrodenstapel

5 Rahmen

6 Pol

7 Vertiefung

8 Einzelzelle

9 Zahn

X Pressrichtung