Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeicherzelle sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeicherzelle.

Elektrische Energiespeicherzellen, wie Rundzellen, werden in allen Arten von elektrischen Geräten sowie zunehmend auch für Traktionsbatterien von teil- oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen verwendet. Die EP 3 696 874 A1 und die EP 3 726 617 A1 offenbaren zwei typische Bauformen dieses Zelltyps. Im Inneren eines zylindrischen Gehäusegrundkörpers befindet sich ein Zellwickel. Zum Formen zweier Pole ist dieser über entsprechende Ableiterelemente jeweils stirnseitig nach außen geführt. Eine Herausforderung, die sich bei der Herstellung derartiger Zellen stellt, besteht darin, dass die Zellen zuverlässig gasdicht sein müssen. Problematisch können in diesem Zusammenhang Schweißnähte sein. Der beim Schweißen entstehende Temperatureintrag kann auch dazu führen, dass Komponenten oder Bauteile einer unzulässig hohen Belastung ausgesetzt werden. Die Gehäusegrundkörper weisen z. B. zum Korrosionsschutz oftmals eine Beschichtung auf, welche ggf. beim Schweißen zerstört werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Energiespeicherzelle sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeicherzelle anzugeben, wobei die vorgenannten Nachteile vermieden werden sollen und wobei eine Energiespeicherzelle bereitgestellt wird, welche höchsten Qualitätsanforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird durch eine Energiespeicherzelle gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß umfasst eine Energiespeicherzelle, insbesondere eine Lithiumio- nenzelle, einen, insbesondere zylindrischen, Gehäusegrundkörper, welcher sich entlang einer Längsachse erstreckt und einen Anordnungsraum formt, in welchem Elektrodenmaterial angeordnet ist, welches elektrisch leitend mit dem Gehäusegrundkörper verbunden ist, wobei der Anordnungsraum an einem zweiten Ende durch ein Deckelelement und an einem ersten Ende durch ein Bodenelement begrenzt ist, und wobei das Bodenelement elektrisch leitend und gasdicht an dem Gehäusegrundkörper durch elektromagnetisches Pulsschweißen befestigt ist. Bei der Energiespeicherzelle handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um eine Rundzelle. Entsprechend weist der Gehäusegrundkörper bevorzugt eine (hohl-)zylindrische Form auf. Bevorzugte Materialien für den Gehäusegrundkörper sind Nickel, Stahl, Edelstahl oder vernickelter Stahl oder eine Mischung der vorgenannten Materialien. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäusegrundkörper aus einem Stahlwerkstoff hergestellt, umfassend eine Korrosionsschutzschicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Korrosionsschutzschicht durch eine Nickelschicht gebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für den Gehäusegrundkörper der Werkstoff „Hilumin“ verwendet. Dabei handelt es sich um einen diffusionsgekühlten Bandstahl mit elektrolytischer Nickelbeschichtung. Dieser zeichnet sich durch einen niedrigen Kontaktwiderstand und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus. Zweckmäßigerweise werden die vorgenannten Werkstoffe bzw. Bauteile durch das elektromagnetische Pulsschweißen sehr schonend gefügt. Das vorgenannte Schweißverfahren bringt zweckmäßigerweise kaum Wärme in die Fügepartner ein. Daher ist es möglich, metallische Werkstoffe mit stark unterschiedlichen Schmelzpunkten zu verschweißen. Zudem tritt keine Gefügebeeinflussung durch Wärme auf. In der Folge ist es beispielsweise möglich, Verbindungen von Werkstoffen herzustellen, ohne deren festigkeitsbestimmendes Gefüge zu ändern. Durch das elektromagnetische Pulsschweißen können ohne Wärme mit Hilfe des Verfahrens des Magnetumformens Werkstoffmischverbindungen, aber auch artgleiche Werkstoffe, innerhalb kürzester Zeit verbunden werden, indem einer der Fügepartner mittels eines Magnetfelds berührungslos einen Impuls erfährt und gegen den anderen Partner prallt. Durch die hohe Geschwindigkeit des Zusammenpralls der Fügepartner kommt es zu einer stoffschlüssigen Verbindung in einer festen Phase.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrodenmaterial ein Elektrodenwickel. Dieser wird auch als Jellyroll bezeichnet. Bei der Energiespeicherzelle handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um eine Lithiumionenzelle. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diesen Zelltyp oder auf diese Zellchemie beschränkt. Die Energiespeicherzelle kann gemäß einer Ausführungsform beispielsweise auch ein Supercap sein. Gemäß einer Ausführungsform weist das Bodenelement zur Befestigung am Gehäusegrundkörper umfänglich eine Kontaktfläche auf. Zweckmäßigerweise umfasst das Bodenelement einen Mittelabschnitt. Gemäß einer Ausführungsform ist der Mittelabschnitt (kreis-)scheiben- oder tellerförmig ausgebildet. Umfänglich an dem Mittelabschnitt ist gemäß einer Ausführungsform, linienförmig, die Kontaktfläche ausgebildet. Die Kontaktfläche liegt gemäß einer Ausführungsform innen am Gehäusegrundkörper an.

Wie vorher erwähnt, gibt es beim elektromagnetischen Pulsschweißen ein Bauteil, welches einen Impuls erfährt, in der Folge also bewegt wird. Bei der vorgenannten Ausführungsform wird der Gehäusegrundkörper zweckmäßigerweise zum Bodenelement hin bzw. zu dessen Kontaktfläche hin bewegt. Entsprechend wird bei einer derartigen Ausführungsform beispielsweise eine runde Magnetspule verwendet, welche derart angeordnet wird, dass der Gehäusegrundköper radial in Richtung des vorpositionierten Bodenelements beschleunigt wird. Der Bereich des Gehäusegrundkörpers, welcher beschleunigt wird, wird vorliegend auch Befestigungsabschnitt genannt. Dieser Befestigungsabschnitt kann gemäß einer Ausführungsform beispielsweise durch Umformen erzeugt sein. Grundsätzlich ist dieser zweckmäßigerweise so auszulegen, dass ein Fügespait zum Bodenelement hin vorhanden ist, welcher beim elektromagnetischen Pulsschweißen geschlossen wird.

Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich von dem Mittelabschnitt ein Kontaktsteg in Richtung des Anordnungsraums oder von diesem weg. An dem Kontaktsteg ist innen oder außen die vorgenannte Kontaktfläche ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die Kontaktfläche „flächig“ ausgebildet. Je nach Ausgestaltung oder Ausführungsform kann der Kontaktsteg innen oder außen am Gehäusegrundkörper anliegen. Der Kontaktsteg kann auch als eine Art „Flansch“ bezeichnet werden, welcher sich im Wesentlichen senkrecht von dem Mittelabschnitt weg erstreckt. Abhängig davon, ob der Flansch bzw. Kontaktsteg innen oder außen am Gehäusegrundkörper anliegt, ist entweder der Gehäusegrundkörper bzw. dessen Befestigungsabschnitt oder auch der Kontaktsteg bzw. Flansch als derjenige Fügepartner ausgelegt, welcher sich beim elektrischen Pulsschweißen zum jeweils anderen Fügepartner hin verlagert. Auch bei den vorgenannten Ausführungsformen erfolgt die Befestigung des Bodenelements am Gehäusegrundkörper zweckmäßigerweise umfänglich. Der beim elektromagnetischen Pulsschweißen erzeugt Impuls erfolgt also radial in Richtung einer Mittelachse des Gehäusegrundkörpers gerichtet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Impuls auch entlang der Längsachse gerichtet sein. Hierzu weist der Gehäusegrundkörper beispielsweise im Bereich des zweiten Endes einen stirnseitigen Steg oder Flansch auf. Dieser kann als Fügepartner für ein daran angeordnetes Bodenelement dienen. Bei dieser Ausführungsform weist das Bodenelement einen teller- oder scheibenförmigen Mittelabschnitt auf, welcher an seinem äußeren Umfang eine entsprechende Kontaktfläche zur Anlage an dem stirnseitigen Ende des Gehäusegrundkörpers aufweist. Der Bereich des Bodenelements, welcher die Kontaktfläche ausbildet, kann in einem ersten Schritt zum restlichen Bodenelement bzw. zum Mittelabschnitt hin abgewinkelt oder geneigt sein, um dann über das elektromagnetische Pulsschweißen zum stirnseitigen Ende des Gehäusegrundkörpers hin beschleunigt werden zu können, wodurch die gasdichte Befestigung bewirkt wird. Alternativ kann das Bodenelement als solches zum Gehäusegrundkörper hin zur Befestigung beschleunigt werden.

Zweckmäßigerweise müssen zum Herstellen der Gasdichtheit vorliegend keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden. Insbesondere ist kein gesondertes Abdichten oder dergleichen notwendig, da allein das elektromagnetische Pulsschweißen vorteilhafterweise die gasdichte Verbindung bzw. Befestigung ermöglicht. Die Bauteile bzw. zu verbindenden Fügepartner sind derart ausgelegt und positioniert, dass eine umfänglich geschlossene Schweißverbindung erzeugbar ist, welche den Gehäusegrundkörper am ersten Ende gasdicht verschließt.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Gehäusegrundkörper über ein Kontaktelement elektrisch leitend mit dem Elektrodenmaterial verbunden. Zweckmäßigerweise weist das Kontaktelement umfänglich eine Kontaktfläche auf. Gemäß einer Ausführungsform ist das Kontaktelement durch elektromagnetisches Pulsschweißen an dem Gehäusegrundkörper befestigt, insbesondere mittelbar über die vorgenannte Kontaktfläche. Gemäß einer Ausführungsform weist das Kontaktelement einen (kreis-)scheibenförmigen oder tellerförmigen Mittelabschnitt auf, an welchem umfänglich die Kontaktfläche ausgebildet ist.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Kontaktelement einen Mittelabschnitt auf, sowie einen umfänglich angeordneten Kontaktsteg, welcher sich von dem Anordnungsraum weg erstreckt oder weg orientiert. Zur Befestigung des Kontaktelements am Gehäusegrundkörper kann ein Widerstandsschweißverfahren verwendet werden, wie beispielsweise Kaltpressschweißen, Reibschweißen oder Ultraschallschweißen. Besonders bevorzugte Schweißverfahren sind: Widerstandsschweißen, Buckelschweißen oder Spaltschweißen. Zweckmäßigerweise ist das Kontaktelement stoffschlüssig mit dem Elektrodenmaterial verbunden. Bevorzugt kommt als Fügetechnik hierzu Laserschweißen zum Einsatz.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Kontaktelement ebenfalls durch elektromagnetisches Pulsschweißen, insbesondere innen, am Gehäusegrundkörper befestigt.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Kontaktflächen, also die Kontaktflächen sowohl des Kontaktelements wie auch des Bodenelements, ausgelegt und positioniert, gleichzeitig durch das elektromagnetische Pulsschweißen befestigt zu werden.

Gemäß einer Ausführungsform kontaktieren die Kontaktflächen jeweils unmittelbar den Gehäusegrundkörper. Sowohl das Bodenelement wie auch das Kontaktelement weisen bei dieser Ausführungsform beispielsweise Kontaktstege auf, welche vom Anordnungsraum weg orientiert sind. Die an den Kontaktstegen ausgebildeten Kontaktflächen liegen innenseitig am Gehäusegrundkörper an. Das Kontaktelement und das Bodenelement sind entlang der Längsachse hintereinander angeordnet. Das Bodenelement schließt den Anordnungsraum ab. Der Gehäusegrundkörper ist zum ersten Ende hin derart ausgebildet, dass er beim elektromagnetischen Pulsschweißen zu den Kontaktstegen hin beschleunigt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ist der Gehäusegrundkörper beispielsweise umfänglich entsprechend aufgeweitet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Kontaktelement bereits anderweitig, insbesondere stoffschlüssig, befestigt. Nur das Bodenelement wird durch elektromagnetisches Pulsschweißen von innen am Gehäusegrundkörper befestigt. Die Ausgestaltung des Bodenelements, umfassend den sich vom Anordnungsraum weg orientierenden Kontaktsteg, ermöglicht mit Vorteil die Anordnung eines Stützelements, so dass der Gehäusegrundkörper in radialer Richtung von außen in Richtung des Kontaktstegs beschleunigt wird, welcher zweckmäßigerweise von innen her radial abgestützt ist.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Bodenelement einen zum Anordnungsraum hin orientierten Kontaktsteg auf, welcher außen am Gehäusegrundkörper an- liegt. In Kombination mit einem entsprechend umgekehrt ausgebildeten Kontaktelement, welches einen Kontaktsteg aufweist, welcher vom Anordnungsraum weg orientiert ist, kann eine Ausführungsform realisiert werden, bei welcher das Kontaktelement selbst als Stützelement wirken kann. In radialer Richtung von innen nach außen gesehen ist zunächst der Kontaktsteg des Kontaktelements angeordnet, gefolgt vom Gehäusegrundkörper und wiederum gefolgt vom umfänglich am Gehäusegrundkörper anliegenden Kontaktsteg des Bodenelements. Dieser Kontaktsteg des Bodenelements ist dasjenige Bauteil, welches beim elektromagnetischen Pulsschweißen zum Gehäusegrundkörper hin beschleunigt wird. Dabei ist das Kontaktelement gemäß einer Ausführungsform bereits anderweitig, insbesondere stoffschlüssig, befestigt, beispielsweise an den Gehäusegrundkörper geschweißt. Alternativ können in einem Prozess das Kontaktelement, der Gehäusegrundkörper sowie das Bodenelement durch elektromagnetisches Pulsschweißen verschweißt werden. Der Raum bzw. das Volumen, welcher durch die Form des Kontaktelements gebildet wird, umfassend den Kontaktsteg, welcher sich vom Anordnungsraum weg erstreckt, kann zweckmäßigerweise dazu genutzt werden, ein beispielsweise scheibenförmiges Stützelement einzusetzen, welches in der Zelle verbleibt. Dieses ist, um möglichst keinen Bauraum zu verschenken, zweckmäßigerweise entsprechend dünn entlang der Längsachse ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform sind der oder die Kontaktstege ausgelegt und geformt bzw. positioniert, beim Schweißvorgang beschleunigt zu werden.

Alternativ ist der Gehäusegrundkörper dementsprechend ausgelegt. Hierzu weist der Gehäusegrundkörper zweckmäßigerweise einen Befestigungsabschnitt auf, welcher ausgelegt und positioniert ist, beim Schweißvorgang beschleunigt zu werden.

Wie sich bereits aus den vorgenannten Erläuterungen ergibt, gibt es in der Realität vielerlei Möglichkeiten, diese Aspekte umzusetzen.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Bodenelement als Kontaktelement ausgebildet. Das Bodenelement formt bei dieser Ausführungsform also nicht nur den Abschluss des Anordnungsraums, sondern ist auch elektrisch leitend mit dem Elektrodenmaterial verbunden. In Bezug auf das Material des Bodenelements ist noch zu erwähnen, dass dies ebenfalls aus den gleichen Werkstoffen hergestellt werden kann, welche im Zusammenhang mit dem Gehäusegrundkörper genannt wurden. Insbesondere kommt für das Bodenelement beispielsweise auch Hilumin zum Einsatz. Alternativ kann das Bodenelement aus Kupfer oder einem Material gebildet sein, welches beispielsweise Kupfer umfasst.

Das Material des Kontaktelements ist ebenfalls zweckmäßigerweise Kupfer.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Gehäusegrundkörper der negative Pol der Energiespeicherzelle, wobei der positive Pol in oder an dem Deckelelement ausgebildet ist. Das Kontaktelement ist entsprechend bevorzugt mit der Anode des Elektrodenmaterials verbunden. Das Kontaktelement kann auch als negativer Ableiter bezeichnet werden. Der negative Ableiter ist vorliegend bevorzugt mit dem Gehäusegrundkörper, auch „can“ genannt, elektrisch leitend verbunden. Der zweite Pol, entsprechend bevorzugt der positive Pol, ist bevorzugt am Deckelelement der Energiespeicherzelle, gegenüberliegend dem Bodenelement, ausgebildet. Der zweite Pol ist zweckmäßigerweise gegenüber dem Deckelelement und/oder dem Gehäusegrundkörper elektrisch isoliert.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeicherzelle, umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines Gehäusegrundkörpers, welcher sich entlang einer Längsachse erstreckt und ausgelegt ist, einen Anordnungsraum für Elektrodenmaterial zu formen;

- Anordnen von Elektrodenmaterial in dem Anordnungsraum und Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zum Gehäusegrundkörper;

Befestigen eines Bodenelements an einem Ende des Gehäusegrundkörpers durch elektromagnetisches Pulsschweißen zum Herstellen einer gasdichten Verbindung.

Die im Zusammenhang mit der Energiespeicherzelle erwähnten Vorteile und Merkmale gelten analog und entsprechend, wie auch umgekehrt. Hervorzuheben sind die extrem kurzen Prozesszeiten von wenigen Mikrosekunden, das berührungslose Wirken des Magnetfeldes, der Verzicht auf Zusatzwerkstoffe oder Flussmittel und, dass die Bauteile im Gegensatz zu form- oder kraftschlüssigen Fügeverfahren keine Kerben oder Nuten im Fügebereich aufweisen bzw. benötigen. Bei geeigneten Prozessbedingungen liegt die erreichbare Verbindungsfestigkeit über der des schwächeren Grundwerkstoffs. Neben den guten mechanischen Eigenschaften der Fügestellen zeichnen sich diese zweckmäßigerweise durch Gasdichtigkeit und niedrige elektrische Übergangswiderstände aus. Das Bodenelement kann außen am Gehäusegrundkörper oder alternativ auch von innen befestigt werden.

Das vorgenannte Elektrodenmaterial ist zweckmäßigerweise über ein Kontaktelement innen am Gehäusegrundkörper elektrisch leitend befestigt. Das Bodenelement kann mittelbar über das Kontaktelement am Gehäusegrundkörper befestigt sein. Alternativ kann das Kontaktelement als Stützelement beim elektromagnetischen Pulsschweißen verwendet werden, wenn das Bodenelement entsprechend ausgelegt und positioniert ist. Weiter vorteilhafterweise ist auch das Kontaktelement durch elektromagnetisches Pulsschweißen am Gehäusegrundkörper befestigt. Besonders bevorzugt wird das Verfahren derart geführt, dass im gleichen Prozess sowohl das Bodenelement als auch das Kontaktelement durch elektromagnetisches Pulsschweißen am Gehäusegrundkörper befestigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt: Verwenden/Anordnen eines, insbesondere separaten, Stützelements zum Abstützen der beim Schweißen zu verbindenden Bauteilabschnitte.

Je nach Ausgestaltung der magnetischen Vorrichtung bzw. der Magnetspule bzw. Ausgestaltung des Bodenelements oder des Kontaktelements kann das Stützelement innen oder außen am Gehäusegrundkörper angewendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

- Anordnen einer Magnetspule zum Schweißen derart, dass eine Bauteilbeschleunigung in radialer Richtung erfolgt.

Alternativ umfasst das Verfahren den Schritt:

- Anordnen einer Magnetspule zum Schweißen derart, dass eine Bauteilbeschleunigung in axialer Richtung erfolgt.

Beim elektromagnetischen Pulsschweißen gibt es ein Bauteil bzw. einen Fügepartner, welcher in Bewegung versetzt wird. Bei der vorgenannten Variante, bei welcher die Bauteilbeschleunigung in radialer Richtung erfolgt, können sowohl der Gehäusegrundkörper als auch das Bodenelement und/oder das Kontaktelement derart gestaltet und positioniert werden, dass sie eine Beschleunigung erfahren. Bei der Variante, bei welcher die Bauteilbeschleunigung in axialer Richtung erfolgt, ist zweckmäßigerweise nur das Bodenelement vorgesehen, die Beschleunigung zu erfahren. Gemäß einer Ausführungsform ist auch die Funktion des Kontaktelements in das Bodenelement integriert.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Ausführungsform von Energiespeicherzellen bzw. Verfahren mit Bezug auf die beigefügten Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Ansicht einer Energiespeicherzelle;

Fig. 2: eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 3: eine weitere schematische Ansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 4: eine weitere Ausführungsform zur Veranschaulichung einer weiteren

Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 5: eine weitere Ausführungsform zur Veranschaulichung einer weiteren

Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 6: eine weitere Ausführungsform zur Veranschaulichung einer weiteren

Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 7: eine weitere Ausführungsform zur Veranschaulichung einer weiteren

Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 8: eine weitere Ausführungsform zur Veranschaulichung einer weiteren

Ausführungsform des Verfahrens.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Energiespeicherzelle 10, skizziert als Rundzelle, umfassend einen Gehäusegrundkörper 14, welcher sich entlang einer Längsachse L erstreckt. An einem ersten Ende ist ein Bodenelement 20 angeordnet. Dort ist ein erster oder negativer Pol 11 ausgebildet. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende ist ein Deckelelement 16 angeordnet oder ausgebildet. Dort ist ein zweiter o- der positiver Pol 12 vorgesehen. Verfahren zur Befestigung des Bodenelements 20 am Gehäusegrundkörper 14 mittels elektromagnetischem Pulsschweißen sind in den folgenden Figuren skizziert:

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Teilansicht einen Gehäusegrundkörper 14, welcher sich entlang einer Längsachse L erstreckt. Bezugszeichen 20 bezeichnet ein Bodenelement, welches einen Mittelabschnitt 24 sowie einen Kontaktsteg 26 aufweist. Der Kontaktsteg 26, an welchem eine Kontaktfläche 22 ausgebildet ist, wird über eine Schweißvorrichtung bzw. eine Magnetspule 50 in Richtung des Gehäusegrundkörpers 14 beschleunigt. In der rechten Bildhälfte ist der Zustand zu sehen, in welchen das Bodenelement 20 über den Kontaktsteg außenseitig an dem Gehäusegrundkörper 14 gasdicht befestigt ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens, wobei hier ein Bodenelement 20, umfassend einen Mittelabschnitt 24 sowie einen Kontaktsteg 26 nebst Kontaktfläche 22 innenseitig an einem Gehäusegrundkörper 14 befestigt wird. Außenseitig erfolgt eine Abstützung über ein mit dem Bezugszeichen 16 skizziertes Stützelement. Der Kontaktsteg 60 erstreckt sich bei dieser Ausgestaltung vom Anordnungsraum weg. In der rechten Bildhälfte ist der finale Zustand dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens. Neben einem Bodenelement 20 ist hier auch ein Kontaktelement 40 skizziert, welches einen Mittelabschnitt 44 sowie einen Kontaktsteg 46 aufweist, welcher wiederum eine Kontaktfläche 42 umfasst, welche innenseitig am Gehäusegrundkörper 14 anliegt bzw. dort befestigt ist. Die Befestigung erfolgt auch hier stoffschlüssig, insbesondere bevorzugt über ein Pressschweißverfahren, wie Widerstandsschweißen, Kaltpressschweißen, Reibschweißen oder Ultraschallschweißen. Besonders bevorzugte Schweißverfahren sind Widerstandsschweißen, Buckelschweißen, oder Spaltschweißen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist auch das Kontaktelement 40 über elektromagnetisches Pulsschweißen befestigt. Bei der hier skizzierten Ausführungsform ist nur das Bodenelement 20 über die Magnetspule 50 am Gehäusegrundkörper 40 befestigt. Der Gehäusegrundkörper 14 bildet hierzu einen Befestigungsabschnitt 15 aus, welcher einen entsprechenden Spalt zum Bodenelement 20 hin formt. Der Befestigungsabschnitt 15 wird beim elektromagnetischen Pulsschweißen zum Kontaktsteg 26 des Kontaktelements 20 hin beschleunigt. Bei einer entsprechenden Ausgestal- tung der Magnetspule bzw. auch bei einer entsprechenden Auslegung des Befestigungsabschnitts 15 ist allerdings leicht vorstellbar, dass sowohl das Bodenelement 20 wie auch das Kontaktelement 40 gleichzeitig durch elektromagnetisches Pulsschweißen befestigt werden können, vgl. beispielsweise auch die Fig. 7. Mit dem Bezugszeichen 18 ist ein Elektrodenmaterial, wie beispielsweise ein Zellwickel, skizziert. Dieser ist beispielsweise mittels Schweißen, insbesondere Laserschweißen, am Kontaktelement 40 befestigt.

Fig. 5 zeigt im Wesentlichen die aus der Fig. 4 bekannte Ausführungsform des Verfahrens. Skizziert ist allerdings auch die mögliche Anwendung eines Stützelements 60, zur Abstützung der Fügepartner von innen. Auch ein Befestigungsabschnitt 15 ist hier unterschiedlich ausgebildet, vgl. die Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher ein Kontaktelement 40 lediglich als scheibenförmiges Element ausgebildet ist. Ein Bodenelement 20 ist hier außenseitig an einem Gehäusegrundkörper 14 befestigt. Bei entsprechender Ausgestaltung ist es möglich, dass das Kontaktelement 40 hier unmittelbar als Stützelement beim Schweißprozess wirkt.

Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher sowohl das Bodenelement 20 wie auch das Kontaktelement 40 Kontaktstege 44 bzw. 46 aufweisen, welche sich vom Anordnungsraum eines Gehäusegrundkörpers 14 weg erstrecken. Die Kontaktstege 26 bzw. 46 überlappen sich in radialer Richtung. Beide Komponenten können in einem Verfahrensschritt mit einem Befestigungsabschnitt 15 des Gehäusegrundkörpers 14 mittels elektromagnetischen Pulsschweißen befestigt werden. Alternativ ist ein wie in der Fig. 7 gestaltetes Kontaktelement bereits am Gehäusegrundköper 14 von innen befestigt und der Kontaktsteg 26 des Kontaktelements 20 als sich bewegendes Bauteil ausgebildet, welches beim elektromagnetischen Pulsschweißen von innen an den Kontaktsteg 46 des Kontaktelements 40 befestigt wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens, wobei hier eine Magnetspule 50 derart angeordnet ist, dass eine Bauteilbeschleunigung in axialer Richtung, also entlang der Längsachse L, wirkt. Ein Bodenelement 20, umfassend einen Mittelabschnitt 24, weist einen entsprechend orientierten bzw. umgeformten Kontaktsteg 26 auf, welcher ausgelegt und positioniert ist, in Richtung eines entsprechend gestalteten Gehäusegrundkörpers 14 beschleunigt zu werden. Der Gehäusegrund- körper 14 weist hierzu entsprechend stirnseitig, also am ersten Ende, einen Steg o- der Flansch auf, welcher im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L gerichtet ist, um sozusagen als Anschlag für den Kontaktsteg 26 beim elektromagnetischen Pulsschweißen zu dienen.

Bezugszeichenliste

10 Energiespeicherzelle

11 erster Pol, negativer Pol

12 zweiter Pol, positiver Pol

14 Gehäusegrundkörper

15 Befestigungsabschnitt

16 Deckelelement

18 Elektrodenmaterial

20 Bodenelement

22 Kontaktfläche

24 Mittelabschnitt

26 Kontaktsteg

40 Kontaktelement

42 Kontaktfläche

44 Mittelabschnitt

46 Kontaktsteg

50 Schweißvorrichtung, Magnetspule

60 Stützelement

L Längsachse