DE102017104922A1 - Connection of electrical conductors - Google Patents

Abstract

Verbindung (1) wenigstens zweier elektrischer Leiter (2), die zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet ist, wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei die elektrischen Leiter (2) jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen.

Connection (1) of at least two electrical conductors (2) formed between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (2) via a plurality of nanowires (4), wherein the nanowires (4) are formed at least partially with an electrically conductive material and wherein the electrical conductors (2) each have an extension of at least 0.1 mm [millimeters] in each direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von elektrischen Leitern, insbesondere makroskopischer elektrischer Leiter. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Akku, einen energiereichen Halbleiter sowie einen Elektromotor, jeweils aufweisend eine Verbindung von elektrischen Leitern.The invention relates to a compound of electrical conductors, in particular macroscopic electrical conductors. In particular, the invention relates to a battery, a high-energy semiconductor and an electric motor, each having a compound of electrical conductors.

Es sind verschiedenste Verbindungen von elektrischen Leitern bekannt. So können elektrische Leiter z. B. verlötet, verklebt, verschweißt, verschraubt oder mittels Kraftschluss (d.h. durch Druck) verbunden werden. Bekannte Verbindungen haben dabei zumindest einen der im Folgenden beschriebenen Nachteile.There are a variety of connections of electrical conductors known. So electrical conductors z. B. soldered, glued, welded, bolted or connected by means of adhesion (i.e., by pressure). Known compounds have at least one of the disadvantages described below.

Das Verfahren zur Ausbildung der Verbindung kann aufwendig sein (und z. B. komplexe Maschinen erfordern). Auch kann das Verfahren ausgeprägte Anforderungen an die zu verbindenden elektrischen Leiter stellen (z. B. hinsichtlich einer minimalen Materialstärke). Weiterhin haben bekannte Verbindungen oft den Nachteil, dass sie einen zu geringen Wärmeleitwert haben und damit eine Wärme-Leit-Barriere darstellen, so dass eine Entwärmung der elektrischen Leiter oft nur unzureichend stattfinden kann. Weiterhin sind Verbindungen von elektrischen Leitern oft nicht langzeitbeständig (d.h. sie zeigen unerwünschte Alterungserscheinungen wie z. B. Korrosion) und können damit für Ausfälle besonders anfällig sein. Auch kann eine Verbindung einen nachteilig großen elektrischen Widerstand aufweisen. In den häufigsten Fällen besteht der elektrische Leiter aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. Ideal wäre es z. B., dass die Verbindung zwischen Kupferflächen eines solchen elektrischen Leiters aus Kupfer ausgebildet würde. Kupfer kann aber z.B. nicht geschweißt werden. So wird z. B. Nickel als Alternative verwendet. Nickel ist aber ein schlechterer elektrischer Leiter als Kupfer. Ein Nachteil, den viele Verbindungen des Standes der Technik gemein haben, ist die mangelnde thermische Stabilität.The method of forming the connection can be expensive (and require, for example, complex machines). The method can also make pronounced demands on the electrical conductors to be connected (eg with regard to a minimum material thickness). Furthermore, known compounds often have the disadvantage that they have too low a thermal conductivity and thus represent a heat-conducting barrier, so that a cooling of the electrical conductors often can take place only insufficient. Furthermore, interconnections of electrical conductors often are not long term resistant (i.e., exhibit undesirable aging phenomena such as corrosion) and thus may be particularly prone to failures. Also, a compound may have a disadvantageously high electrical resistance. In most cases, the electrical conductor consists of copper or a copper alloy. Ideally it would be z. B. that the connection between copper surfaces of such an electrical conductor would be formed of copper. However, copper can be used e.g. not be welded. So z. B. nickel used as an alternative. But nickel is a worse electrical conductor than copper. A disadvantage common to many prior art connections is the lack of thermal stability.

So gibt es Anwendungen, bei denen die maximale thermische Belastung eines elektrischen Bauteils nicht durch die einzelnen Komponenten limitiert wird, sondern durch die dazwischen ausgebildeten Verbindungen. Hinsichtlich thermischer Belastung ist bei bekannten Verbindungen auch nachteilig, dass diese zum Teil unter hoher Temperatur ausgebildet werden. Dies ist beispielsweise beim Schweißen oder Löten der Fall. Auch wenn sowohl die Verbindung als auch die verbundenen Bauteile die thermischen Anforderungen einer Anwendung erfüllen, kann so ein Problem entstehen. Die zur Herstellung eines entsprechenden Bauteils nötige Verbindung kann nicht ausgebildet werden, weil die dazu nötige hohe Temperatur Schäden verursachen würde. Beispielsweise können sich zu verbindende Bauteile thermisch verziehen oder verformen.Thus, there are applications in which the maximum thermal load of an electrical component is not limited by the individual components, but by the connections formed therebetween. Regarding thermal stress is also disadvantageous in known compounds that these are partly formed at high temperature. This is the case, for example, during welding or soldering. Even if both the connection and the connected components meet the thermal requirements of an application, such a problem may arise. The necessary for the preparation of a corresponding component connection can not be formed, because the necessary high temperature would cause damage. For example, components to be joined may warp or deform thermally.

Auch haben viele bekannte Lösungen den Nachteil, dass die Verbindung über eine Fläche oft ungleichmäßig ausgeprägt ist. Sind beispielsweise zwei flächige Kontakte über mehrere Schweißpunkte miteinander verschweißt, so ist der Kontakt an den Schweißpunkten regelmäßig besonders gut ausgeprägt (d.h. der elektrische Widerstand ist dort besonders gering). Dadurch kann ein Strom zwischen den beiden Kontakten vor allem über die Schweißpunkte fließen. An diesen kann es folglich zu einer Temperaturerhöhung kommen.Also, many known solutions have the disadvantage that the connection over a surface is often uneven. If, for example, two flat contacts are welded together over a plurality of welding points, the contact at the welding points is regularly particularly pronounced (that is, the electrical resistance is particularly low there). This allows a current to flow between the two contacts above all over the welding points. Consequently, this can lead to a temperature increase.

Es sind Akkus bekannt, die z.B. für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden können. Dabei wird hier unter dem Begriff „Akku“ jede mobile (insbesondere wiederaufladbare) Stromquelle verstanden. Auch die Begriffe „Akkumulator“ und „(wiederaufladbare) Batterie“ sind in gleicher Weise wie der Begriff „Akku“ gebräuchlich. Akkus für Elektrofahrzeuge können eine Vielzahl von Akkuzellen umfassen, die miteinander verbunden sind. Wird eine Verbindung zwischen benachbarten Akkuzellen unterbrochen, so kann das Akku nur noch einen geringeren Strom und/oder eine geringere Spannung abgeben. Auch kann eine fehlerhafte elektrische Verbindung die Brandgefahr erhöhen. Derartige Akkus werden sowohl mechanisch als auch thermisch besonders belastet. So können Vibrationen oder die Abwärme eines Motors (z. B. eines Elektrofahrzeugs) eine Verbindung von Akkuzellen innerhalb des Akkus lösen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Haltbarkeit besonders hoch.Batteries are known, e.g. can be used for electric vehicles. Here, the term "battery" is understood to mean any mobile (in particular rechargeable) power source. The terms "accumulator" and "(rechargeable) battery" are common in the same way as the term "battery". Electric vehicle batteries may include a plurality of battery cells connected together. If a connection between adjacent battery cells is interrupted, the battery can only deliver a lower current and / or a lower voltage. Also, a faulty electrical connection can increase the risk of fire. Such batteries are particularly mechanically as well as thermally stressed. For example, vibrations or the waste heat from a motor (such as an electric vehicle) can cause battery cells to be connected inside the battery. At the same time, the durability requirements are particularly high.

Aufgrund der beschriebenen hohen Anforderungen an Akkus für Elektrofahrzeuge weisen bekannte Lösungen insbesondere Nachteile hinsichtlich Größe und Gewicht auf. So ist beispielsweise zum Verschweißen einzelner Bestandteile eines Akkus eine Mindestmaterialstärke erforderlich, die sich nachteilig auf das Gewicht des Akkus auswirken kann. Weiterhin ist bei bekannten Akkus die Kühlung der Akkus eine bedeutende Problematik, die die mögliche Packungsdichte begrenzt. Insbesondere die thermische Leitfähigkeit von bekannten Verbindungen ist oft zu gering.Due to the high requirements described for rechargeable batteries for electric vehicles, known solutions have particular drawbacks in terms of size and weight. Thus, for example, a minimum material thickness is required for welding individual components of a battery, which may adversely affect the weight of the battery. Furthermore, in known batteries, the cooling of the batteries is a significant problem that limits the possible packing density. In particular, the thermal conductivity of known compounds is often too low.

Die beschriebenen Anforderungen und Nachteile bekannter Lösungen gelten in ähnlicher Weise auch für Elektromotoren, insbesondere für solche, die dem Antrieb von Elektrofahrzeugen dienen. Elektromoren von Elektrofahrzeugen werden thermisch und mechanisch ebenso wie die Akkus besonders belastet. Auch bekannte Elektromotoren weisen Verbindungen auf, die hinsichtlich der genannten Punkte nachteilig sind.The described requirements and disadvantages of known solutions apply in a similar manner to electric motors, in particular to those which serve to drive electric vehicles. Electric motors of electric vehicles are particularly stressed thermally and mechanically as well as the batteries. Also known electric motors have compounds that are disadvantageous in terms of the above points.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es soll insbesondere eine Verbindung elektrischer Leiter vorgestellt werden, die einfach ausgebildet werden kann, geringe Anforderungen an die zu verbindenden elektrischen Leiter stellt, langzeitbeständig ist, einen besonders geringen elektrischen und thermischen Widerstand aufweist, thermisch beständig ist und über eine Fläche gleichmäßig ausgebildet werden kann. Als Anwendungen sollen insbesondere ein Akku und ein Elektromotor aufweisend mindestens eine entsprechende Verbindung vorgestellt werden.On this basis, it is an object of the present invention, in connection with solve or at least reduce the technical problems described in the prior art. In particular, a connection of electrical conductors is to be presented, which can be easily formed, makes low demands on the electrical conductors to be connected, is durable, has a particularly low electrical and thermal resistance, is thermally stable and can be uniformly formed over a surface. As applications, in particular a battery and an electric motor having at least one corresponding connection should be presented.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Verbindung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, mit einer Verwendung eines elektrischen Leiters gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5, mit einer Verwendung einer Folie gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7, mit einem Verfahren zur Ausbildung einer Verbindung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 11, mit einem Akku gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 20 und mit einem Elektromotor gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 22. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.These objects are achieved with a connection according to the features of claim 1, with a use of an electrical conductor according to the features of claim 5, with a use of a film according to the features of patent claim 7, with a method for forming a connection according to the features of Patent claim 11, with a battery according to the features of claim 20 and with an electric motor according to the features of claim 22. Further advantageous embodiments are given in the respective dependent formulated claims. The features listed individually in the claims can be combined with each other in any technologically meaningful manner and can be supplemented by explanatory facts from the description, with further embodiments of the invention being shown.

Erfindungsgemäß wird eine Verbindung wenigstens zweier elektrischer Leiter vorgestellt, die zwischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischen Leiter über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet ist, wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei die elektrischen Leiter jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen.According to the invention, a connection of at least two electrical conductors is provided which is formed between contact surfaces of the respective electrical conductors via a plurality of nanowires, wherein the nanowires are at least partially formed with an electrically conductive material, and wherein the electrical conductors in each case an extension of at least 0.1 mm [millimeters].

Unter einem elektrischen Leiter wird hier jeder materielle Körper aus einem elektrisch leitenden Material verstanden. Der Begriff des elektrischen Leiters ist hier weit auszulegen und insbesondere nicht hinsichtlich der Form oder des elektrisch leitenden Materials einzuschränken. Eine Einschränkung besteht jedoch hinsichtlich der Größe des elektrischen Leiters. Für die beschriebene Verbindung kommen insbesondere makroskopische elektrische Leiter in Betracht. Unter makroskopisch wird hier verstanden, dass der elektrische Leiter hinreichend groß ist, dass Effekte auf atomare Ebene nicht berücksichtigt werden müssen. Dabei kann es sich insbesondere um Effekte der Quantenmechanik handeln. Insbesondere sind makroskopische elektrische Leiter in Abgrenzung zu mikroskopischen elektrischen Leitern zu sehen, bei denen derartige Effekte auf atomarer Ebene berücksichtigt werden müssten. Bei mikroskopischen elektrischen Leitern kann es sich insbesondere um integrierte Schaltkreise z.B. auf einem Halbleiterchip oder um vergleichbar dimensionierte elektrische Leiter handeln.An electrical conductor here means any material body made of an electrically conductive material. The term of the electrical conductor is here to be interpreted broadly and in particular not limited to the form or the electrically conductive material. However, one limitation is the size of the electrical conductor. For the connection described in particular macroscopic electrical conductors come into consideration. By macroscopic is meant here that the electrical conductor is sufficiently large that effects at the atomic level need not be taken into account. These may be, in particular, effects of quantum mechanics. In particular, macroscopic electrical conductors are to be seen in contrast to microscopic electrical conductors, in which such effects would have to be considered at the atomic level. Microscopic electrical conductors may in particular be integrated circuits e.g. acting on a semiconductor chip or comparably sized electrical conductors.

Dass die elektrischen Leiter jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen, ist derart zu verstehen, dass z.B. ein Draht einen Durchmesser von mindestens 0,1 mm aufweist. Vorzugsweise weisen die elektrischen Leiter jeweils in jeder Richtung sogar eine Ausdehnung von mindestens 0,2 mm [Millimeter], besonders bevorzugt mindestens 0,5 mm und ganz besonders bevorzugt mindestens 1 mm auf. Jedenfalls in diesen Fällen handelt es sich um einen makroskopischen elektrischen Leiter im oben definierten Sinne. Der Leiter kann aber ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt aufweisen oder als Blech bezeichnet werden.The fact that the electrical conductors each have an extent of at least 0.1 mm [millimeter] in each direction should be understood to mean that e.g. a wire has a diameter of at least 0.1 mm. Preferably, the electrical conductors even in each direction even have an extension of at least 0.2 mm [millimeter], more preferably at least 0.5 mm and most preferably at least 1 mm. In any case, in these cases, it is a macroscopic electrical conductor in the sense defined above. However, the conductor may also have a rectangular cross section or be referred to as a sheet metal.

Der Grund für die beschriebene bevorzugte Beschränkung hinsichtlich der Größe des elektrischen Leiters liegt in den besonderen physikalischen Effekten, die bei elektrischer Leitung auf mikroskopischer Ebene auftreten können. Die beschriebene Verbindung wendet die eine mikroskopische Struktur darstellenden Nanodrähte auf makroskopischer Ebene an. Nichtsdestotrotz stellt die beschriebene Verbindung eine makroskopische Verbindung dar, weil sie (vorzugsweise) über eine hinreichend große Fläche bzw. über eine hinreichend große Anzahl an Nanodrähten ausgebildet ist. Außerdem kann durch elektrische Leiter mit der beschriebenen Mindestgröße sichergestellt werden, dass ein bei den hier relevanten Anwendungen zu erwartender Stromfluss keine Beschädigung der Kontaktflächen, der Verbindung und/oder der elektrischen Leiter verursacht.The reason for the described preferred limitation on the size of the electrical conductor lies in the particular physical effects that can occur at microscopic level in electrical conduction. The described compound applies the microscopic structure nanowires at the macroscopic level. Nevertheless, the described compound is a macroscopic compound because it is (preferably) formed over a sufficiently large area or over a sufficiently large number of nanowires. In addition, it can be ensured by electrical conductors with the minimum size described that a current flow to be expected in the applications relevant here does not cause any damage to the contact surfaces, the connection and / or the electrical conductors.

Vorzugsweise sind die elektrischen Leiter starr ausgeführt. Das bedeutet insbesondere, dass die elektrischen Leiter nicht flexibel sind. Zwischen starren elektrischen Leitern kann die beschriebene Verbindung besonders gut ausgebildet werden. Wäre z.B. einer der elektrischen Leiter flexibel ausgeführt, so könnte die Verbindung aufgrund der Belastung der Nanodrähte brechen.Preferably, the electrical conductors are rigid. This means in particular that the electrical conductors are not flexible. Between rigid electrical conductors, the connection described can be formed particularly well. Would be e.g. one of the electrical conductors made flexible, so the connection could break due to the load on the nanowires.

Beispielsweise kann es sich bei dem elektrischen Leiter um ein Kabel, eine Litze, eine Ader, einen Draht, einen Rechteckleiter oder ein Blech handeln. Als Material kommen insbesondere Metalle in Betracht, z. B. Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, leitende Keramiken oder Legierungen. Es ist auch denkbar, die beschriebene Verbindung für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Weil Halbleitermaterialien regelmäßig für Strukturen der Nano- und Mikroelektronik verwendet werden, sei hier erneut darauf hingewiesen, dass ein Einsatz der beschriebenen Verbindung vorzugsweise bei makroskopischen elektrischen Leitern zum Einsatz kommt. Sofern ein Halbleitermaterial auf makroskopischer Ebene verwendet wird, ist auch dafür die Verwendung der beschriebenen Verbindung bevorzugt. Neben der elektrischen Leitung ist ebenfalls die thermische Entwärmung oder die thermische Leitung einer zur Kühlung dienenden Zone von Vorteil.By way of example, the electrical conductor may be a cable, a strand, a wire, a wire, a rectangular conductor or a metal sheet. Metals are particularly suitable as a material, for. As copper, aluminum, silver, gold, conductive ceramics or alloys. It is also conceivable to use the connection described for semiconductor components. Because semiconductor materials are regularly used for structures of nano- and microelectronics, it should again be noted that use of the described compound is preferred in macroscopic electrical conductors is used. If a semiconductor material is used on a macroscopic level, the use of the described compound is preferred for this purpose. In addition to the electrical line is also the thermal heat dissipation or the thermal conduction of a serving for cooling zone advantage.

Die an der Verbindung beteiligten elektrischen Leiter weisen vorzugsweise jeweils mindestens eine Kontaktfläche auf. Bei einer Kontaktfläche handelt es sich vorzugsweise um einen räumlich ausgezeichneten Bereich des jeweiligen elektrischen Leiters. Beispielsweise kann eine Kontaktfläche als ein abgeflachtes Ende eines Kabels ausgebildet sein. Alternativ ist es bevorzugt, dass die Kontaktflächen durch Ausbildung der Verbindung ausgezeichnet werden. Das bedeutet, dass die Kontaktfläche sich zunächst nicht vom restlichen elektrischen Leiter unterscheidet und erst durch Ausbilden der Verbindung derart hervortritt, dass die Kontaktfläche die Fläche ist, an der die Verbindung ausgebildet ist. In diesem Fall wird die Kontaktfläche gedanklich (d.h. ohne räumliche Auszeichnung) vom restlichen Teil des elektrischen Leiters abgegrenzt. Beispielsweise kann eine Kontaktfläche eines flächigen elektrischen Leiters dadurch ausgezeichnet werden, dass über eine begrenzte Fläche des flächigen Leiters (d.h. über die Kontaktfläche) eine flächige Verbindung zu einem zweiten elektrischen Leiter ausgebildet wird.The electrical conductors involved in the connection preferably each have at least one contact surface. A contact area is preferably a spatially excellent area of the respective electrical conductor. For example, a contact surface may be formed as a flattened end of a cable. Alternatively, it is preferable that the contact surfaces be distinguished by forming the connection. This means that the contact surface initially does not differ from the rest of the electrical conductor and emerges only by forming the connection in such a way that the contact surface is the surface on which the connection is formed. In this case, the contact surface is delimited mentally (i.e., without spatial distinction) from the remainder of the electrical conductor. For example, a contact surface of a planar electrical conductor can be characterized in that a flat connection to a second electrical conductor is formed over a limited area of the planar conductor (i.e., via the contact surface).

Jede an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche weist vorzugsweise einen Flächeninhalt von mindestens 0,01 mm² [Quadratmillimeter], besonders bevorzugt mindestens 0,25 mm² und ganz besonders bevorzugt mindestens 1 mm² auf. Wie bereits weiter oben beschrieben, treten bei einer entsprechend groß gewählten Verbindungsfläche keine mikroskopischen Effekte auf. Außerdem kann durch die beschriebene Größe der Kontaktflächen sichergestellt werden, dass ein bei den hier relevanten Anwendungen zu erwartender Stromfluss keine Beschädigung der Kontaktflächen, der Verbindung und/oder der elektrischen Leiter verursacht.Each contact surface involved in the connection preferably has an area of at least 0.01 mm ² [square millimeters], more preferably at least 0.25 mm ^2, and most preferably at least 1 mm ² . As already described above, no microscopic effects occur in the case of a correspondingly large connection area. In addition, it can be ensured by the described size of the contact surfaces that a current flow to be expected in the applications relevant here does not cause any damage to the contact surfaces, the connection and / or the electrical conductors.

Die Verbindung wird vorzugsweise zwischen genau zwei elektrischen Leitern ausgebildet. Weiterhin ist es bevorzugt, dass an der Verbindung genau zwei Kontaktflächen beteiligt sind (d.h. eine pro an der Verbindung beteiligtem elektrischen Leiter).The connection is preferably formed between exactly two electrical conductors. Furthermore, it is preferred that exactly two contact surfaces are involved in the connection (i.e., one electrical conductor involved in the connection).

Unter einem Nanodraht (engl. „nanowire“) wird hier jeder materielle Körper verstanden, der eine drahtähnliche Form und eine Größe im Bereich von wenigen Nanometern bis zu wenigen Mikrometern hat. Ein Nanodraht kann z.B. eine kreisförmige, ovale oder mehreckige Grundfläche aufweisen. Insbesondere kann ein Nanodraht eine hexagonale Grundfläche aufweisen. Vorzugsweise sind alle an der Verbindung beteiligten Nanodrähte aus dem gleichen Material gebildet. Besonders bevorzugt ist es, dass die Nanodrähte vollständig aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.A nanowire is understood to mean any material body that has a wire-like shape and a size in the range of a few nanometers to a few micrometers. A nanowire may e.g. have a circular, oval or polygonal base. In particular, a nanowire may have a hexagonal base. Preferably, all nanowires involved in the connection are formed from the same material. It is particularly preferred that the nanowires are formed entirely from an electrically conductive material.

Bevorzugt weisen die Nanodrähte eine Länge im Bereich von 100 nm [Nanometer] bis 100 µm [Mikrometer], insbesondere im Bereich von 500 nm bis 30 µm auf. Weiterhin weisen die Nanodrähte bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von 10 nm bis 10 µm, insbesondere im Bereich von 30 nm bis 2 µm auf. Dabei bezieht sich der Begriff Durchmesser auf eine kreisförmige Grundfläche, wobei bei einer davon abweichenden Grundfläche eine vergleichbare Definition eines Durchmessers heranzuziehen ist. Es ist besonders bevorzugt, dass alle verwendeten Nanodrähte die gleiche Länge und den gleichen Durchmesser aufweisen.The nanowires preferably have a length in the range of 100 nm [nanometers] to 100 [microns], in particular in the range of 500 nm to 30 [mu] m. Furthermore, the nanowires preferably have a diameter in the range from 10 nm to 10 .mu.m, in particular in the range from 30 nm to 2 .mu.m. In this case, the term diameter refers to a circular base area, wherein a comparable definition of a diameter is to be used in the case of a deviating base area. It is particularly preferred that all nanowires used have the same length and the same diameter.

Die Verbindung wird vorzugsweise dadurch ausgebildet, dass zwischen den jeweiligen zu verbindenden Kontaktflächen die Vielzahl der Nanodrähte vorgesehen wird. Aufgrund der Größe der Nanodrähte im Nanometer-Bereich ist die Oberfläche der Verbindung (d.h. die Fläche, über die Kräfte wie die Van-der-Waals-Kraft auf atomarer Ebene wirken) besonders groß. Damit kann der elektrische Widerstand der Verbindung besonders klein sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Nanodrähte vollständig aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sind. Besonders bevorzugt ist hier die Verwendung von Kupfer. Kupfer kann bei der hier beschriebenen Verbindung verwendet werden, weil Nanodrähte aus Kupfer gebildet werden können.The connection is preferably formed by providing the plurality of nanowires between the respective contact surfaces to be connected. Due to the size of the nanowires in the nanometer range, the surface area of the interconnect (i.e., the area over which forces such as the van der Waals force act at the atomic level) is particularly large. Thus, the electrical resistance of the connection can be particularly small. This is especially true when the nanowires are completely formed of an electrically conductive material. Particularly preferred here is the use of copper. Copper can be used in the compound described here because nanowires can be formed from copper.

Wie weiter oben beschrieben ist die Verwendung von Kupfer insbesondere bei Schweißverbindungen nicht möglich. Aufgrund der großen Oberfläche der Verbindung kann nicht nur eine elektrische, sondern auch eine thermische Leitfähigkeit der Verbindung besonders groß sein. Dies kann beispielsweise die Kühlung der an der Verbindung beteiligten Bauteile verbessern.As described above, the use of copper is not possible, especially in welded joints. Due to the large surface area of the connection, not only electrical but also thermal conductivity of the connection can be particularly great. This can for example improve the cooling of the components involved in the connection.

Die beschriebene Verbindung kann weiterhin besonders einfach und ohne Werkzeug ausgebildet werden. Es müssen lediglich die zu verbindenden Kontaktflächen aneinander geführt werden. Ein Druck kann optional ausgeübt werden, ist aber nicht zwingend erforderlich.The described connection can furthermore be formed particularly simply and without tools. It is only necessary to connect the contact surfaces to be connected to each other. A pressure can optionally be exercised, but is not mandatory.

Als Anforderung an die zu verbindenden elektrischen Leiter ist hier lediglich zu beachten, dass die Vielzahl von Nanodrähten zwischen den jeweiligen Kontaktflächen bereitgestellt werden kann. Dies ist aber bei einer großen Zahl von Kontaktflächen-Materialien möglich. Auch zeigt die beschriebene Verbindung keine Alterungserscheinungen. Insbesondere ist die beschriebene Verbindung besonders gut gegen Korrosion geschützt. Die Verbindung kann zudem besonders thermisch stabil sein. Thermisch stabil bedeutet hier, dass die Verbindung auch unter Temperaturerhöhung bestehen bleibt und insbesondere auch nicht beschädigt wird. Der Grund für die thermische Stabilität liegt darin, dass die Verbindung ihre Stabilität über die große Kontaktoberfläche erlangt und sich durch die Verwendung eines einzigen Metalls, zum Beispiel Kupfer keine Diffusionsprozesse, Entmischungen oder Versprödungen ergeben. Diese bleibt bei einer Temperaturänderung unverändert. Auch ist zur Ausbildung der hier beschriebenen Verbindung keine thermische Behandlung (wie z.B. beim Schweißen oder Löten) nötig. Damit können die weiter oben in diesem Zusammenhang beschriebenen Probleme vermieden werden. Weiterhin kann die beschriebene Verbindung über eine Fläche gleichmäßig ausgebildet werden. In Ermangelung etwa von Schweißpunkten werden so die weiter oben beschriebenen Nachteile einer ungleichmäßigen Verbindung umgangen. Auch kann über die beschriebene Verbindung ein hermetisches Abschließen zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen erreicht werden. Auch dies ist mit der großen Oberfläche der Verbindung zu begründen.As a requirement for the electrical conductors to be connected, it should merely be noted here that the multiplicity of nanowires can be provided between the respective contact surfaces. But this is possible with a large number of contact surface materials. Also, the compound described shows no signs of aging. In particular, the compound described is particularly well protected against corrosion. The compound can also be particularly thermally stable. thermal Stable here means that the connection also remains under temperature increase and in particular is not damaged. The reason for the thermal stability is that the compound obtains its stability over the large contact surface and the use of a single metal, for example copper, does not result in diffusion processes, segregation or embrittlement. This remains unchanged at a temperature change. Also, no thermal treatment (such as welding or soldering) is necessary for the formation of the compound described here. Thus, the problems described above in this context can be avoided. Furthermore, the described compound can be formed uniformly over a surface. In the absence of about welding points so the disadvantages of a non-uniform connection described above are bypassed. Also, a hermetic sealing between the contact surfaces involved in the connection can be achieved via the connection described. Again, this is due to the large surface area of the connection.

Die beschriebene Verbindung kann besonders mechanisch stabil sein, was ebenfalls durch die sehr große Kontaktoberfläche der Nanodrähte zu erklären ist. Dabei meint mechanisch stabil insbesondere, dass keine zusätzlichen externen Maßnahmen getroffen werden müssen. Unter einer solchen Maßnahme würde hier verstanden, wenn z.B. zwei verbundene Leiter zusätzlich mit einer Klammer oder einem Bügel gehalten würden. Nicht als eine solche zusätzliche externe Maßnahme soll hier eine adhäsive Verbindung (wie z.B. eine Klebe-Verbindung) zwischen den elektrischen Leitern verstanden werden (vgl. dazu auch die Beschreibung der adhäsiven Verbindung weiter unten). Eine solche adhäsive Verbindung wird hier als eine interne zusätzliche Maßnahme bezeichnet, weil diese am gleichen Ort ausgebildet werden kann wie die hier beschriebene Verbindung (bzw. gleichermaßen auch als ein Teil der hier beschriebenen Verbindung betrachtet werden kann). Die beschriebene Verbindung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese allein ausreicht, die elektrischen Leiter (insbesondere) mechanisch zu verbinden. D.h., dass insbesondere vorzugsweise keine beschriebene zusätzliche externe Maßnahme notwendig ist. Eine zusätzliche interne Maßnahme hingegen ist möglich und sogar bevorzugt.The compound described can be particularly mechanically stable, which can also be explained by the very large contact surface of the nanowires. This means mechanically stable in particular that no additional external measures must be taken. Such a measure would be understood here if e.g. two connected conductors would be additionally held with a clamp or a bracket. Not to be understood as such an additional external measure here is an adhesive connection (such as an adhesive connection) between the electrical conductors (see also the description of the adhesive connection below). Such an adhesive connection is referred to herein as an additional internal measure because it may be formed at the same location as the connection described herein (or may equally be considered as part of the connection described herein). The described connection is preferably designed such that this alone is sufficient to mechanically connect the electrical conductors (in particular). That is, in particular preferably no additional external measure described is necessary. An additional internal measure is possible and even preferred.

Weiterhin kann die beschriebene Verbindung Vibrationen und ähnliche mechanische Belastungen besonders gut dämpfen. Das liegt daran, dass die Verbindung nicht flächig zwischen den Kontaktflächen selbst ausgebildet wird, sondern mittelbar über die flexiblen Nanodrähte dazwischen. Damit bildet sich eine Zwischenschicht zwischen den starren Kontaktflächen, die mechanische Belastungen besonders gut ausgleichen kann, ähnlich dem Verhalten eines Schwammes. Die Verbindung ist insbesondere auch besonders langzeitstabil, weil ein Brechen einer starren Verbindung umgangen wird. Insbesondere die Länge der Nanodrähte und eine (optional) bei Ausbildung der Verbindung angewendete Presskraft (d.h. ein aufgebrachter Druck) können die Ausprägung dieser federnden Wirkung der Nanodrähte beeinflussen.Furthermore, the described compound can dampen vibrations and similar mechanical loads particularly well. This is because the connection is not formed flat between the contact surfaces themselves, but indirectly via the flexible nanowires in between. This forms an intermediate layer between the rigid contact surfaces, which can compensate for mechanical stresses particularly well, similar to the behavior of a sponge. The compound is particularly particularly long-term stability, because a breakage of a rigid connection is bypassed. In particular, the length of the nanowires and a (optionally) applied compressive force (i.e., an applied pressure) when the connection is formed may influence the expression of this resilient action of the nanowires.

Vorzugsweise ist die Verbindung nicht-lösbar ausgeführt. Das bedeutet, dass die Verbindung unter normalen Umständen nicht gelöst werden kann. Nur unter Beschädigung der an der Verbindung beteiligten elektrischen Leiter kann die Verbindung zerstört werden (d.h. unter nicht normalen Umständen).Preferably, the connection is made non-detachable. This means that the connection can not be resolved under normal circumstances. Only by damaging the electrical conductors involved in the connection can the connection be destroyed (i.e., under abnormal circumstances).

Die nicht-lösbare Ausführung der Verbindung kann auch insbesondere dazu führen, dass die instantan ausgebildete Verbindung auch zum Zwecke der Justierung der Position der elektrischen Leiter relativ zueinander nicht mehr gelöst werden kann. Daher ist es bevorzugt, dass die elektrischen Leiter über eine Ausrichtungsvorrichtung wie z.B. einen Greifer automatisiert ausgerichtet werden. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass die Verbindung z.B. durch thermische und/oder mechanische Einwirkung zu lösen versucht werden muss, um eine zunächst nicht korrekte Positionierung der elektrischen Leiter zu korrigieren. Insbesondere eine thermische Einwirkung ist wie oben beschrieben nachteilig. Der Einsatz eines reduzierenden Mediums, welches die potentiell vorhandene Oxidschicht auf den Nanodrähten entfernt, und ebenfalls die Adhäsion zusätzlich unterstützt, kann je nach Festigkeitsanforderungen an die Verbindung erfolgen. Das adhäsive Verbinden kann auch als ein Verschmelzen der Nanodrähte zu einem geschlossenen Gefüge bezeichnet werden. Der Begriff Verschmelzen wird dabei aber lediglich als Analogie verwendet. Die Verbindung der Nanodrähte erfolgt so, als würden die Nanodrähte miteinander verschmelzen. Ein tatsächliches Schmelzen der Nanodrähte (und insbesondere eine Erwärmung über eine Schmelztemperatur der Nanodrähte) erfolgt vorzugsweise nicht. Eine mechanische Einwirkung kann ebenfalls zur Einstellung der gewünschten Festigkeit zusätzlich eingesetzt werden (z.B. durch Ultraschall). Ist die Verbindung dazu bestimmt, nur geringen Kräften standhalten zu müssen, wird die Verbindung vorzugweise ohne jegliche thermische und/oder mechanische Einwirkung, insbesondere ohne jegliche Ultraschall- oder sonstige Vibrationseinwirkung, ausgebildet.The non-detachable design of the connection can also lead, in particular, to the fact that the instantaneously formed connection can no longer be released relative to one another for the purpose of adjusting the position of the electrical conductors. Therefore, it is preferred that the electrical conductors be routed via an alignment device, such as e.g. a gripper to be aligned automatically. This makes it possible, in particular, to avoid that the connection is made e.g. must be attempted to solve by thermal and / or mechanical action to correct an initially incorrect positioning of the electrical conductors. In particular, a thermal action is disadvantageous as described above. The use of a reducing medium, which removes the potentially existing oxide layer on the nanowires, and also additionally supports the adhesion, can be done depending on the strength requirements of the compound. Adhesive bonding can also be referred to as a fusion of the nanowires into a closed structure. The term merging is used only as an analogy. The connection of the nanowires is as if the nanowires merge together. An actual melting of the nanowires (and in particular a heating above a melting temperature of the nanowires) preferably does not occur. Mechanical action may also be used to adjust the desired strength (e.g., by ultrasound). If the connection is intended to withstand only slight forces, the connection is preferably formed without any thermal and / or mechanical action, in particular without any ultrasonic or other vibration effect.

Die Nanodrähte können in beliebiger Orientierung zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Nanodrähte an jeder der an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen eine andere Orientierung haben, sodass die Nanodrähte z. B. schräg zueinander verhaken. Auch ist es möglich, dass eine Kontaktfläche in eine Mehrzahl von Teilbereichen unterteilt ist, wobei die Nanodrähte in den verschiedenen Teilbereichen verschieden orientiert sind. Damit kann eine besonders stabile Verbindung realisiert werden, die insbesondere auch Scherkräften besonders gut standhalten kann. Weiterhin ist es möglich, dass die Nanodrähte an den verschiedenen an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen verschieden ausgeführt sind, insbesondere hinsichtlich deren Länge, Durchmesser, Material und Dichte (wobei die Dichte der Nanodrähte angibt, wie viele Nanodrähte pro Fläche vorgesehen sind). Z.B. können so kleine Nanodrähte der einen Kontaktfläche in eine Struktur großer Nanodrähte der anderen Kontaktfläche eingreifen.The nanowires may be formed in any orientation between the contact surfaces involved in the connection. For example, the nanowires may have a different orientation at each of the contact surfaces involved in the connection, so that the nanowires z. B. caught at an angle to each other. It is also possible that one Contact surface is divided into a plurality of subregions, wherein the nanowires are oriented differently in the different sub-areas. Thus, a particularly stable connection can be realized, which can withstand shear forces particularly well. Furthermore, it is possible that the nanowires are made differently at the different contact pads involved in the connection, in particular with regard to their length, diameter, material and density (the density of the nanowires indicating how many nanowires are provided per surface). For example, such small nanowires of one contact surface can intervene in a structure of large nanowires of the other contact surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindung sind die Nanodrähte senkrecht zu mindestens einer der an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen orientiert.In a preferred embodiment of the compound, the nanowires are oriented perpendicular to at least one of the contact surfaces involved in the connection.

Vorzugsweise sind an der Verbindung zwei Kontaktflächen beteiligt, die parallel zueinander orientiert sind. In dem Fall sind die Nanodrähte vorzugsweise senkrecht zu beiden Kontaktflächen orientiert. Durch die senkrechte Orientierung zu zumindest einer der Kontaktflächen kann die Verbindung über eine besonders große Oberfläche (der Nanodrähte) ausgebildet werden. Dadurch kann die Verbindung besonders stabil ausgebildet werden. Die oben beschriebenen Vorteile können in dieser Ausführungsform besonders gut erzielt werden.Preferably, two contact surfaces are involved in the connection, which are oriented parallel to each other. In that case, the nanowires are preferably oriented perpendicular to both contact surfaces. Due to the perpendicular orientation to at least one of the contact surfaces, the connection can be formed over a particularly large surface area (the nanowires). As a result, the connection can be made particularly stable. The advantages described above can be achieved particularly well in this embodiment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbindung ist zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen zusätzlich eine adhäsive Verbindung ausgebildet.In a further preferred embodiment of the connection, an adhesive connection is additionally formed between the contact surfaces involved in the connection.

Die adhäsive Verbindung kann z.B. mit einem Kleber oder einem Polymermaterial ausgebildet werden. Durch die zusätzliche adhäsive Verbindung kann die mechanische Stabilität der Verbindung besonders gestärkt werden. Vorzugsweise ist die adhäsive Verbindung als eine Kleberschicht ausgebildet, die hinreichend dünn ist, um die elektrische Leitfähigkeit der Verbindung nicht nachteilig zu beeinflussen. Alternativ kann die Adhäsion auch durch flüssige oder gasförmige Medien durchgeführt werden, die die verbundenen Nanodrähte umströmt und so eine (insbesondere natürlich auf den Nanodrähten vorhandene) Oxidschicht entfernt und damit das Verbinden der Nanodrähte unterstützt. Bevorzugt wird als dieses Medium eine Säure, insbesondere Ameisensäure verwendet.The adhesive compound may e.g. be formed with an adhesive or a polymeric material. Due to the additional adhesive compound, the mechanical stability of the compound can be particularly strengthened. Preferably, the adhesive compound is formed as an adhesive layer that is sufficiently thin so as not to adversely affect the electrical conductivity of the connection. Alternatively, the adhesion can also be carried out by liquid or gaseous media, which flows around the connected nanowires and thus removes an oxide layer (especially of course present on the nanowires) and thus supports the bonding of the nanowires. Preferably, an acid, in particular formic acid is used as this medium.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbindung weist jede an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche eine Vielzahl von Nanodrähten auf.In a further preferred embodiment of the connection, each contact surface involved in the connection has a multiplicity of nanowires.

Die Verbindung wird in dieser Ausführungsform dadurch ausgebildet, dass auf jeder der beteiligten Kontaktflächen eine Vielzahl von Nanodrähten bereitgestellt wird, und dass die Nanodrähte durch Annähern der Kontaktflächen in Kontakt gebracht werden. Das bedeutet, dass die Verbindung zwischen den Nanodrähten der jeweiligen Kontaktflächen ausgebildet wird. Dadurch kann eine besonders große Kontaktoberfläche der Verbindung (d.h. der diese ausbildenden Nanodrähte) erzielt werden.The connection is formed in this embodiment by providing a plurality of nanowires on each of the involved pads, and bringing the nanowires into contact by approaching the pads. This means that the connection between the nanowires of the respective contact surfaces is formed. Thereby, a particularly large contact surface of the connection (i.e., the nanowires forming it) can be achieved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines elektrischen Leiters zur Ausbildung einer Verbindung zu wenigstens einem zweiten elektrischen Leiter, wobei die Verbindung zwischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischen Leiter über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet wird, wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei der elektrischen Leiter in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweist.A further aspect of the invention relates to a use of an electrical conductor for forming a connection to at least one second electrical conductor, wherein the connection between contact surfaces of the respective electrical conductors is formed via a plurality of nanowires, the nanowires being formed at least partially with an electrically conductive material and wherein the electrical conductor has an extension of at least 0.1 mm [millimeter] in each direction.

Der elektrische Leiter weist vorzugsweise mindestens eine Kontaktfläche mit einer Vielzahl von Nanodrähten auf, die dazu eingerichtet und bestimmt sind, die Verbindung zu dem wenigstens einen zweiten elektrischenLeiter auszubilden.The electrical conductor preferably has at least one contact surface with a plurality of nanowires configured and intended to form the connection to the at least one second electrical conductor.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verbindung sind auf die beschriebene Verwendung eines elektrischen Leiters anwendbar und übertragbar, und umgekehrt.The particular advantages and design features of the connection described above are applicable to the described use of an electrical conductor and transferable, and vice versa.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Verwendung eines elektrischenLeiters ist die Verbindung wie weiter oben beschrieben ausgeführt.In a preferred embodiment of the use of an electrical conductor, the connection is made as described above.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Folie zur Ausbildung einer Verbindung wenigstens zweier elektrischer Leiter, wobei die Verbindung zwischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischenLeiter über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet wird, wobei innerhalb der Folie eine Vielzahl von Nanodrähten eingeschlossen ist, wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei die Folie zwischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischenLeiter eingeschlossen wird.A further aspect of the invention relates to a use of a film for forming a connection of at least two electrical conductors, wherein the connection between contact surfaces of the respective electrical conductors is formed over a plurality of nanowires, wherein within the film a plurality of nanowires is enclosed, wherein the nanowires at least are partially formed with an electrically conductive material, and wherein the film between contact surfaces of the respective electrical conductor is included.

Vorzugsweise werden die Nanodrähte dadurch gebildet, dass sie in einer strukturierten Folie gewachsen werden. Dabei können z. B. galvanische Verfahren zum Einsatz kommen. Durch Auflösen der Folie (z. B. chemisch oder thermisch) können die gewachsenen Nanodrähte aus der Folie herausgelöst werden. Belässt man aber die Nanodrähte in der Folie, so kann diese Folie gemäß der hier beschriebenen Verwendung zur Ausbildung der Verbindung der wenigstens zwei elektrischenLeiter verwendet werden. Durch eine derartige Verwendung der Folie kann das Verfahren zur Ausbildung der Verbindung vereinfacht werden. Insbesondere können der Ort der Herstellung der Nanodrähte und der Ort der Ausbildung der Verbindung voneinander getrennt werden. Die einmal hergestellte Folie kann wie bekannte Klebestreifen verwendet werden. Auch kann die Folie auf eine Rolle aufgerollt bereitgestellt werden. Durch die Folie kann die hier beschriebene Verbindung durch einfaches Aufkleben der Folie auf die jeweiligen Kontaktflächen ausgebildet werden. Bevorzugt wird die Folie auf jede an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche aufgebracht. Alternativ ist es bevorzugt, dass die Folie nur auf eine an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche aufgebracht wird.Preferably, the nanowires are formed by growing them in a patterned film. This z. B. galvanic methods are used. By dissolving the film (eg chemically or thermally), the grown nanowires can be dissolved out of the film. However, if one leaves the nanowires in the film, then this film according to the use described here for forming the compound of at least two electrical conductors are used. By thus using the film, the method for forming the connection can be simplified. In particular, the location of the production of the nanowires and the place of formation of the connection can be separated from each other. The film produced once can be used as known adhesive strips. Also, the film may be provided rolled up on a roll. Through the film, the compound described here can be formed by simply sticking the film on the respective contact surfaces. Preferably, the film is applied to each contact surface involved in the connection. Alternatively, it is preferred that the film is applied only to a contact surface involved in the connection.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verbindung sind auf die beschriebene Verwendung einer Folie anwendbar und übertragbar, und umgekehrt.The particular advantages and design features of the connection described above are applicable to the described use of a film and transferable, and vice versa.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Verwendung einer Folie ist die Verbindung wie weiter oben beschrieben ausgeführt.In a preferred embodiment of the use of a film, the compound is carried out as described above.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verwendung einer Folie wird die Folie durch Erwärmen zumindest teilweise aufgelöst.In a further preferred embodiment of the use of a film, the film is at least partially dissolved by heating.

Nachdem die Folie zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen angeordnet ist, und nachdem die Verbindung ausgebildet ist (ggf. unter Druckeinwirkung) wird die Folie nicht mehr benötigt und kann entfernt werden. Das Auflösen der Folie erfolgt vorzugsweise chemisch (z. B. durch eine Säure oder ein anderes Lösungsmittel, insbesondere durch ein organisches Lösungsmittel) oder thermisch (d.h. durch externes Erhitzen).After the film is arranged between the contact surfaces involved in the connection, and after the connection is formed (possibly under pressure), the film is no longer needed and can be removed. The dissolution of the film is preferably carried out chemically (eg, by an acid or other solvent, especially by an organic solvent) or thermally (i.e., by external heating).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verwendung einer Folie ist die Folie aus einem solchen Material gebildet ist, dass durch Erwärmen der Folie zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen zusätzlich eine adhäsive Verbindung ausgebildet wird.In a further preferred embodiment of the use of a film, the film is formed from such a material that an adhesive bond is additionally formed by heating the film between the contact surfaces involved in the connection.

In dieser Ausführungsform wird die weiter oben bereits beschriebene adhäsive Verbindung aus dem Material der Folie erhalten. Dies kann das Verfahren zur Ausbildung der Verbindung vereinfachen, weil auf ein zusätzliches Aufbringen z. B. einer Kleber-Schicht verzichtet werden kann.In this embodiment, the adhesive compound already described above is obtained from the material of the film. This may simplify the method of forming the connection because of additional application of e.g. B. an adhesive layer can be dispensed with.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer Verbindung wenigstens zweier elektrischer Leiter, die zwischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischen Leiter über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet wird, wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, wobei die elektrischen Leiter jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen, und wobei das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

1. a) Bereitstellen der wenigstens zwei elektrischen Leiter,
2. b) Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten auf mindestens einer der Kontaktflächen mindestens eines der elektrischen Leiter, und
3. c) mechanisches Verbinden von zumindest zwei jeweiligen der Kontaktflächen der elektrischen Leiter mittels der Vielzahl der Nanodrähte.

Another aspect of the invention relates to a method for forming a connection of at least two electrical conductors formed between contact surfaces of the respective electrical conductors via a plurality of nanowires, wherein the nanowires are at least partially formed with an electrically conductive material, the electrical conductors respectively have an extent of at least 0.1 mm [mm] in each direction, and wherein the method comprises at least the following method steps:

1. a) providing the at least two electrical conductors,
2. b) providing a plurality of nanowires on at least one of the contact surfaces of at least one of the electrical conductors, and
3. c) mechanically connecting at least two respective ones of the contact surfaces of the electrical conductors by means of the plurality of nanowires.

Die angegebenen Verfahrensschritte werden bevorzugt, aber nicht notwendig, in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen.The specified process steps are preferred, but not necessary, in the order given.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verbindung und der Verwendung einer Folie sind auf das beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar, und umgekehrt.The particular advantages and design features of the connection and the use of a film described above are applicable to the method described and transferable, and vice versa.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Verbindung wie weiter oben beschrieben ausgebildet.In a preferred embodiment of the method, the connection is formed as described above.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Schritt b) mindestens für eine der Kontaktflächen durch Wachsen der Nanodrähte auf der jeweiligen Kontaktfläche realisiert.In a further preferred embodiment of the method, step b) is realized for at least one of the contact surfaces by growing the nanowires on the respective contact surface.

Das Wachsen der Nanodrähte wird vorzugsweise durch einen galvanischen Prozess realisiert. Dazu wird der entsprechende elektrische Leiter zumindest teilweise, d.h. insbesondere zumindest mit dessen zu bewachsender Kontaktfläche, in eine Vorrichtung zum Wachsen von Nanodrähten eingebracht. Bei der Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kammer handeln, in der Nanodrähte durch einen galvanischen Prozess gewachsen werden können.The growth of the nanowires is preferably realized by a galvanic process. For this, the corresponding electrical conductor is at least partially, i. in particular at least with its contact surface to be covered, introduced into a device for growing nanowires. The device may be, for example, a chamber in which nanowires can be grown by a galvanic process.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt b) ein Schutz auf mindestens eine der Kontaktflächen aufgebracht, wobei in Schritt c) der Schutz vor dem Verbinden der elektrischen Leiter zumindest teilweise entfernt wird.In a further preferred embodiment of the method, a protection is applied to at least one of the contact surfaces in step b), wherein in step c) the protection against the connection of the electrical conductors is at least partially removed.

Bei dem Schutz handelt es sich vorzugsweise um eine Schicht aus einem Material, das mit den Nanodrähten keine chemische Verbindung eingeht, das einen mechanischen Schutz für die Nanodrähte ausbildet, und dass ohne die Nanodrähte zu beschädigen wieder entfernt werden kann (z.B. chemisch oder thermisch). Insbesondere kann es sich bei dem Schutz um einen Lack (wie z.B. PMMA oder einen in der Nanotechnologie gebräuchlichen Sägelack) handeln. Der Schutz kann insbesondere bei einem Transport des elektrischen Leiters zwischen der Bereitstellung der Nanodrähte und der Ausbildung der Verbindung vorteilhaft sein. Der Schutz kann auch als Transportschutz bezeichnet werden. Weiterhin schützt diese Schicht die Nanodrähte vor Oxidation, um im Weiteren die Adhäsion (also ein Verschmelzen) der Nanodrähte zusätzlich zu fördern.The protection is preferably a layer of a material that does not chemically bond with the nanowires, that provides mechanical protection for the nanowires, and that can be removed without damaging the nanowires (eg, chemically or thermally). In particular, the protection may be a paint (such as PMMA or a common in nanotechnology Sägelack) act. The protection may be advantageous in particular during transport of the electrical conductor between the provision of the nanowires and the formation of the connection. The protection can also be referred to as transport protection. Furthermore, this layer protects the nanowires from oxidation in order to additionally promote the adhesion (ie a fusion) of the nanowires in addition.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Schritt b) für mindestens eine der Kontaktflächen dadurch realisiert, dass eine Folie auf die jeweilige Kontaktfläche aufgebracht wird, wobei die Vielzahl der Nanodrähte innerhalb der Folie eingeschlossen ist, und wobei die Folie den Schutz darstellt.In a further preferred embodiment of the method, step b) is realized for at least one of the contact surfaces by applying a film to the respective contact surface, the plurality of nanowires being enclosed within the film, and the film being the protection.

Insbesondere für diese Ausführungsform des Verfahrens sind die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verwendung einer Folie anwendbar und übertragbar.In particular, for this embodiment of the method, the particular advantages and design features of the use of a film described above are applicable and transferable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Schutz zumindest teilweise mit einem solchen Material gebildet, dass in Schritt c) zwischen den an der Verbindung beteiligten Kontaktflächen zusätzlich eine adhäsive Verbindung ausgebildet wird.In a further preferred embodiment of the method, the protection is at least partially formed with such a material that in step c) an adhesive connection is additionally formed between the contact surfaces involved in the connection.

In dieser Ausführungsform hat der Schutz die zusätzliche Funktion, die weiter oben beschriebene adhäsive Verbindung auszubilden. Dadurch kann das Verfahren vereinfacht werden, insbesondere kann auf einen zusätzlichen Verfahrensschritt etwa zum Aufbringen eines Kleber-Materials und/oder auf einen nachgelagerten Reduktionsschritt verzichtet werden, das der Ausbildung der adhäsiven Verbindung dient.In this embodiment, the protection has the additional function of forming the adhesive connection described above. As a result, the method can be simplified, in particular, it is possible to dispense with an additional method step, for example for applying an adhesive material and / or for a downstream reduction step, which serves to form the adhesive connection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die adhäsive Verbindung durch Erwärmen des Schutzes ausgebildet.In a further preferred embodiment of the method, the adhesive compound is formed by heating the protection.

Durch Erwärmen des Schutzes kann dieser sowohl zumindest teilweise entfernt werden als auch zumindest teilweise in die adhäsive Verbindung umgewandelt werden.By heating the protection, it can be at least partially removed as well as at least partially converted into the adhesive compound.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den folgenden Verfahrensschritt:

• a) bei mindestens einer der Kontaktflächen zumindest teilweises Entfernen einer Oxidschicht auf den Nanodrähten.

In a further preferred embodiment, the method further comprises the following method step:

• a) at least one of the contact surfaces at least partially removing an oxide layer on the nanowires.

Bevorzugt wird Schritt a) für jede an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche durchgeführt. Dabei wird die Verbindung zwischen den Nanodrähten ausgebildet. Dadurch kann eine besonders große Kontaktoberfläche der Verbindung (d.h. der diese ausbildenden Nanodrähte) erreicht werden. Alternativ ist es bevorzugt, dass Schritt a) nur für eine an der Verbindung beteiligte Kontaktfläche durchgeführt wird.Preferably, step a) is carried out for each contact surface involved in the connection. In this case, the connection between the nanowires is formed. Thereby, a particularly large contact surface of the connection (i.e., the nanowires forming it) can be achieved. Alternatively, it is preferred that step a) is performed only for a contact area involved in the connection.

Schritt a) wird bevorzugt nach Schritt c) durchgeführt. Alternativ ist es bevorzugt, dass Schritt a) vor und/oder während Schritt c) durchgeführt wird.Step a) is preferably carried out after step c). Alternatively, it is preferred that step a) is carried out before and / or during step c).

Auf den Nanodrähten kann sich eine (natürliche) Oxidschicht bilden. Diese kann die mechanischen, elektrischen und/oder thermischen Eigenschaften der Verbindung verschlechtern. Durch Entfernen dieser Oxidschicht kann folglich die Qualität der Verbindung hinsichtlich der genannten Aspekte verbessert werden. Auch kann ein bei der Ausbildung der Verbindung notwendiger Druck durch Entfernen der Oxidschicht reduziert werden. Das Entfernen der Oxidschicht findet vorzugsweise durch Anwendung eines Flußmittels (wie z.B. einer Säure, insbesondere einer reduzierenden Säure, wie Salzsäure (HCl) oder Ameisensäure (CH₂O₂) in flüssiger oder gasförmiger Form) oder durch ein Plasma (z. B. ein Argon-Plasma) statt. Vorzugsweise enthält die verwendete Säure keine Sauerstoff-Atome (die durch chemische Reaktionen freigesetzt werden könnten, was zur erneuten Ausbildung der Oxidschicht beitragen könnte). Besonders bevorzugt trägt das Flußmittel auch zu der Ausbildung der adhäsiven Verbindung (Verschmelzen der Nanodrähte zu einem geschossenen Gefüge) bei. Dies kann beispielsweise bei Acrylaten der Fall sein.On the nanowires, a (natural) oxide layer can form. This can degrade the mechanical, electrical and / or thermal properties of the connection. By removing this oxide layer, therefore, the quality of the compound can be improved with respect to the aforementioned aspects. Also, a pressure necessary to form the connection can be reduced by removing the oxide layer. Removal of the oxide layer preferably occurs by use of a flux (such as an acid, particularly a reducing acid such as hydrochloric acid (HCl) or formic acid (CH ₂ O ₂ ) in liquid or gaseous form) or by a plasma (e.g. Argon plasma). Preferably, the acid used does not contain any oxygen atoms (which could be released by chemical reactions, which could contribute to the reformation of the oxide layer). Particularly preferably, the flux also contributes to the formation of the adhesive compound (fusion of the nanowires to a shot structure). This may for example be the case with acrylates.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Akku umfassend eine Vielzahl von Akkuzellen jeweils aufweisend mindestens eine Kontaktfläche, wobei jede der Akkuzellen mit zumindest einer anderen der Akkuzellen in Verbindung steht, wobei eine Verbindung zwischen den jeweiligen Kontaktflächen der Akkuzellen über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet ist, und wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.A further aspect of the invention relates to a battery comprising a multiplicity of rechargeable battery cells each having at least one contact surface, each of the rechargeable battery cells being connected to at least one other of the rechargeable battery cells, a connection being formed between the respective contact surfaces of the rechargeable battery cells via a multiplicity of nanowires, and wherein the nanowires are at least partially formed with an electrically conductive material.

Dass jede der Akkuzellen mit zumindest einer anderen der Akkuzellen in Verbindung steht, ist insbesondere derart auszulegen, dass eine Kontaktfläche einer ersten Akkuzelle mit einer Kontaktfläche einer zweiten Akkuzelle verbunden ist. Darüber hinaus ist aber auch umfasst, dass eine Kontaktfläche einer ersten Akkuzelle mit einer Kontaktfläche eines Leiters verbunden ist und dass eine weitere Kontaktfläche des Leiters mit einer Kontaktfläche einer zweiten Akkuzelle verbunden ist.That each of the rechargeable battery cells is connected to at least one other of the rechargeable battery cells is to be interpreted in particular such that a contact surface of a first rechargeable battery cell is connected to a contact surface of a second rechargeable battery cell. In addition, however, it is also included that a contact surface of a first battery cell is connected to a contact surface of a conductor and that a further contact surface of the conductor is connected to a contact surface of a second battery cell.

Das Akku kann insbesondere zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug geeignet und bestimmt sein, insbesondere für die Versorgung eines Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs. Um die dabei erforderliche Spannung bereitstellen zu können, ist in dem Akku vorzugsweise eine Mehrzahl von Akkuzellen in Reihe geschaltet. Um die weiterhin erforderliche Stromstärke bereitstellen zu können, ist in dem Akku vorzugsweise eine Mehrzahl derartiger in Reihe geschalteter Akkuzellen parallel geschaltet. Jede Akkuzelle weist vorzugsweise einen Plus- und einen Minuspol auf, zwischen denen die von der Akkuzelle bereitgestellte Spannung anliegt, und zwischen denen der von der Akkuzelle bereitgestellte Strom fließen kann.The battery can be suitable and intended in particular for use in an electric vehicle, in particular for the supply of a drive motor of the electric vehicle. In order to provide the required voltage, a plurality of rechargeable battery cells is preferably in series in the rechargeable battery connected. In order to be able to provide the further required current intensity, a plurality of such series-connected battery cells are preferably connected in parallel in the battery. Each battery cell preferably has a plus and a minus pole, between which the voltage provided by the battery cell is applied, and between which the current provided by the battery cell can flow.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verbindung, der Verwendung einer Folie sowie des Verfahrens sind auf das beschriebene Akku anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Aufgrund der besonderen Anforderungen an eine Akkuzelle eines Elektrofahrzeugs sind die durch die beschriebene Verbindung erreichbaren Vorteile hier von besonderer Bedeutung. Insbesondere kann durch die beschriebene Verbindung eine Akkuzelle besonders kompakter Bauart realisiert werden.The particular advantages and design features of the compound described above, the use of a film and the method are applicable to the battery described and transferable, and vice versa. Due to the special requirements for a rechargeable battery cell of an electric vehicle, the advantages achievable by the described connection are of particular importance here. In particular, a battery cell of particularly compact design can be realized by the described connection.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Akkus ist die Verbindung wie weiter oben beschrieben ausgeführt.In a preferred embodiment of the battery, the connection is carried out as described above.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Elektromotor aufweisend zumindest eine Spule umfassend einen Draht, wobei der Draht an mindestens einem Ende eine Kontaktfläche aufweist, über die der Draht mittels einer Verbindung mit einer Kontaktfläche einer Stromquelle verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen den jeweiligen Kontaktflächen über eine Vielzahl von Nanodrähten ausgebildet ist, und wobei die Nanodrähte zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.Another aspect of the invention relates to an electric motor comprising at least one coil comprising a wire, wherein the wire has at least one end a contact surface through which the wire is connected by a connection to a contact surface of a power source, wherein the connection between the respective contact surfaces via a plurality of nanowires is formed, and wherein the nanowires are at least partially formed with an electrically conductive material.

Der Elektromotor ist vorzugsweise dazu eingerichtet und bestimmt, in einem Elektrofahrzeug Anwendung zu finden, insbesondere zum Antrieb des Elektrofahrzeugs. Der Draht ist vorzugsweise aus Kupfer ausgeführt.The electric motor is preferably designed and intended to find application in an electric vehicle, in particular for driving the electric vehicle. The wire is preferably made of copper.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der Verbindung, der Verwendung einer Folie sowie des Verfahrens sind auf den beschriebenen Elektromotor anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Aufgrund der besonderen Anforderungen an einen Elektromotor eines Elektrofahrzeugs sind die durch die beschriebene Verbindung erreichbaren Vorteile hier von besonderer Bedeutung.The particular advantages and design features of the compound described above, the use of a film and the method are applicable to the described electric motor and transferable, and vice versa. Due to the special requirements of an electric motor of an electric vehicle, the achievable through the described connection advantages are of particular importance here.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Elektromotors ist die Verbindung wie weiter oben beschrieben ausgeführt.In a preferred embodiment of the electric motor, the connection is carried out as described above.

Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen schematisch:

• 1: eine erste Ausführungsform einer Verbindung zweier elektrischer Leiter,
• 2: eine zweite Ausführungsform einer Verbindung zweier elektrischer Leiter,
• 3: eine dritte Ausführungsform einer Verbindung zweier elektrischer Leiter,
• 4: einen zur Ausbildung einer Verbindung geeigneten elektrischen Leiter,
• 5: einen Elektromotor aufweisend eine mit einer Stromquelle verbundene Spule,
• 6: ein erstes Beispiel eines Akkus aufweisend mehrere miteinander verbundene Akkuzellen, und
• 7: ein zweites Beispiel eines Akkus aufweisend mehrere miteinander verbundene Akkuzellen.

The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. The figures show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. They show schematically:

• 1 a first embodiment of a connection of two electrical conductors,
• 2 a second embodiment of a connection of two electrical conductors,
• 3 a third embodiment of a connection of two electrical conductors,
• 4 : an electrical conductor suitable for forming a connection,
• 5 by: an electric motor having a coil connected to a power source,
• 6 a first example of a battery having a plurality of battery cells connected together, and
• 7 A second example of a battery having a plurality of battery cells connected together.

1 zeigt eine Verbindung 1 zweier elektrischer Leiter 2, die zwischen Kontaktflächen 3 der jeweiligen elektrischen Leiter 2 über eine Vielzahl von Nanodrähten 4 ausgebildet ist. Dabei sind in dieser Ausführungsform die Nanodrähte 4 mit beiden an der Verbindung 1 beteiligten Kontaktflächen 3 verbunden. Die Nanodrähte 4 sind zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet. Die Verbindung 1 gemäß dieser Ausführungsform kann z. B. dadurch realisiert werden, dass ein elektrischer Leiter 2 bereitgestellt wird, der an seiner Kontaktfläche 3 eine Vielzahl von Nanodrähten 4 aufweist, und der mit einem weiteren elektrischen Leiter 2 verbunden wird, dessen Kontaktfläche 3 keine Nanodrähte aufweist. 1 shows a connection 1 two electrical conductors 2 that is between contact surfaces 3 the respective electrical conductor 2 over a variety of nanowires 4 is trained. In this embodiment, the nanowires are in this embodiment 4 with both at the connection 1 involved contact surfaces 3 connected. The nanowires 4 are at least partially formed with an electrically conductive material. The connection 1 According to this embodiment, z. B. be realized by an electrical conductor 2 is provided at its contact surface 3 a variety of nanowires 4 has, and with another electrical conductor 2 is connected, its contact surface 3 has no nanowires.

2 zeigt eine Verbindung 1 zweier elektrischer Leiter 2, bei der im Gegensatz zu der Ausführungsform in 1 beide an der Verbindung 1 beteiligten Kontaktflächen 3 jeweils eine Vielzahl von Nanodrähten 4 aufweisen. 2 shows a connection 1 two electrical conductors 2 , in contrast to the embodiment in 1 both at the connection 1 involved contact surfaces 3 each a variety of nanowires 4 exhibit.

Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist dem aus 2 sehr ähnlich. Hier ist lediglich eine zusätzliche adhäsive Verbindung 5 zwischen den an der Verbindung 1 beteiligten Kontaktflächen 3 ausgebildet.This in 3 embodiment shown is the 2 very similar. Here is just an additional adhesive connection 5 between those at the connection 1 involved contact surfaces 3 educated.

4 zeigt einen elektrischen Leiter 2, der an einer Kontaktfläche 3 eine Vielzahl von Nanodrähten 4 aufweist. Die Nanodrähte 4 sind in einer Folie 6 eingeschlossen, die einen Schutz 7 darstellt. Der elektrische Leiter 2 gemäß dieser Ausführungsform ist zur Ausbildung einer Verbindung, wie sie beispielsweise in 3 gezeigt ist, geeignet und bestimmt. 4 shows an electrical conductor 2 that is at a contact surface 3 a variety of nanowires 4 having. The nanowires 4 are in a slide 6 included that a protection 7 represents. The electrical conductor 2 According to this embodiment is for forming a compound, as for example in 3 is shown, suitable and determined.

5 zeigt einen Elektromotor 10 aufweisend zumindest eine Spule 11 umfassend einen Draht 12. Der Draht 12 weist an einem Ende eine Kontaktfläche 3 auf, über die der Draht 12 mittels einer Verbindung 1 mit einer Kontaktfläche 3 einer Stromquelle 13 verbunden ist. Die Verbindung 1 zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 3 ist über eine Vielzahl von Nanodrähten 4 ausgebildet. Die Nanodrähte 4 sind zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet. 5 shows an electric motor 10 comprising at least one coil 11 comprising a wire 12 , The wire 12 has at one end a contact surface 3, over which the wire 12 by means of a connection 1 with a contact surface 3 a power source 13 connected is. The connection 1 between the respective contact surfaces 3 is about a variety of nanowires 4 educated. The nanowires 4 are at least partially formed with an electrically conductive material.

6 zeigt ein erstes Beispiel eines Akkus 8 umfassend eine Vielzahl von Akkuzellen 9. Die Akkuzellen 9 weisen jeweils zwei Kontaktfläche 3 auf. Jede der Akkuzellen 9 steht mit einer anderen der Akkuzellen 9 in Verbindung. Eine Verbindung 1 zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 3 der Akkuzellen 9 ist über eine Vielzahl von Nanodrähten 4 ausgebildet. Die Nanodrähte 4 sind zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet. 6 shows a first example of a battery 8th comprising a plurality of battery cells 9 , The battery cells 9 each have two contact surfaces 3 on. Each of the battery cells 9 stands with another of the battery cells 9 in connection. A connection 1 between the respective contact surfaces 3 the battery cells 9 is about a variety of nanowires 4 educated. The nanowires 4 are at least partially formed with an electrically conductive material.

7 zeigt ein zweites Beispiel eines Akkus 8 umfassend eine Vielzahl von Akkuzellen 9. Die Akkuzellen 9 weisen jeweils zwei Kontaktfläche 3 auf. Die Akkuzellen 9 sind über Leiter 14, die ebenfalls je zwei Kontaktflächen 3 aufweisen, miteinander verbunden. Eine Verbindung 1 zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 3 der Akkuzellen 9 und der Leiter 14 ist über eine Vielzahl von Nanodrähten 4 ausgebildet. Die Nanodrähte 4 sind zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet. 7 shows a second example of a battery 8th comprising a plurality of battery cells 9 , The battery cells 9 each have two contact surfaces 3 on. The battery cells 9 are about leaders 14 , which also have two contact surfaces each 3 have, connected to each other. A connection 1 between the respective contact surfaces 3 the battery cells 9 and the leader 14 is about a variety of nanowires 4 educated. The nanowires 4 are at least partially formed with an electrically conductive material.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Verbindungconnection

22

elektrischer Leiterelectrical conductor

33

Kontaktflächecontact area

44

Nanodrahtnanowire

55

adhäsive Verbindungadhesive connection

66

Foliefoil

77

Schutzprotection

88th

Akkubattery pack

99

Akkuzellebattery cell

1010

Elektromotorelectric motor

1111

SpuleKitchen sink

1212

Drahtwire

1313

Stromquellepower source

1414

Leiterladder

Claims (24)

Verbindung (1) wenigstens zweier elektrischer Leiter (2), die zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet ist, wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei die elektrischen Leiter (2) jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen.Connection (1) of at least two electrical conductors (2) formed between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (2) via a plurality of nanowires (4), wherein the nanowires (4) are formed at least partially with an electrically conductive material and wherein the electrical conductors (2) each have an extension of at least 0.1 mm [millimeters] in each direction. Verbindung (1) nach Anspruch 1, wobei die Nanodrähte (4) senkrecht zu mindestens einer der an der Verbindung (1) beteiligten Kontaktflächen (3) orientiert sind.Compound (1) after Claim 1 , wherein the nanowires (4) are oriented perpendicular to at least one of the contact surfaces (3) involved in the connection (1). Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen den an der Verbindung (1) beteiligten Kontaktflächen (3) zusätzlich eine adhäsive Verbindung (5) ausgebildet ist.Connection (1) according to one of the preceding claims, wherein an adhesive connection (5) is additionally formed between the contact surfaces (3) involved in the connection (1). Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jede an der Verbindung (1) beteiligte Kontaktfläche (3) eine Vielzahl von Nanodrähten (4) aufweist.A connection (1) according to any one of the preceding claims, wherein each contact surface (3) involved in the connection (1) comprises a plurality of nanowires (4). Verwendung eines elektrischen Leiters (2) zur Ausbildung einer Verbindung (1) zu wenigstens einem zweiten elektrischen Leiter (2), wobei die Verbindung (1) zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet wird, und wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei der elektrischen Leiter (2) in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweist.Use of an electrical conductor (2) for forming a connection (1) to at least one second electrical conductor (2), wherein the connection (1) between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (2) via a multiplicity of nanowires (4) is formed, and wherein the nanowires (4) are at least partially formed with an electrically conductive material, and wherein the electrical conductor (2) in each direction has an extent of at least 0.1 mm [millimeters]. Verwendung eines elektrischen Leiters (2) nach Anspruch 5, wobei die Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.Use of an electrical conductor (2) after Claim 5 , wherein the compound (1) according to one of Claims 1 to 4 is executed. Verwendung einer Folie (6) zur Ausbildung einer Verbindung (1) wenigstens zweier elektrischer Leiter (2), wobei die Verbindung (1) zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet wird, wobei innerhalb der Folie (6) eine Vielzahl von Nanodrähten (4) eingeschlossen ist, wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, und wobei die Folie (6) zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) eingeschlossen wird.Use of a film (6) for forming a connection (1) of at least two electrical conductors (2), the connection (1) being formed between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (2) via a multiplicity of nanowires (4), wherein a plurality of nanowires (4) are enclosed within the foil (6), wherein the nanowires (4) are formed at least partially with an electrically conductive material, and wherein the foil (6) is arranged between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (3). 2) is included. Verwendung einer Folie (6) nach Anspruch 7, wobei die Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.Use of a film (6) after Claim 7 , wherein the compound (1) according to one of Claims 1 to 4 is executed. Verwendung einer Folie (6) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Folie (6) durch Erwärmen zumindest teilweise aufgelöst wird.Use of a film (6) according to one of Claims 7 or 8th wherein the film (6) is at least partially dissolved by heating. Verwendung einer Folie (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Folie (6) aus einem solchen Material gebildet ist, dass durch Erwärmen der Folie (6) zwischen den an der Verbindung (1) beteiligten Kontaktflächen (3) zusätzlich eine adhäsive Verbindung (5) ausgebildet wird.Use of a film (6) according to one of Claims 7 to 9 in which the film (6) is formed from such a material that by heating the film (6) between the films at the connection (1) involved contact surfaces (3) additionally an adhesive connection (5) is formed. Verfahren zum Ausbilden einer Verbindung (1) wenigstens zweier elektrischer Leiter (2), die zwischen Kontaktflächen (3) der jeweiligen elektrischen Leiter (2) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet wird, wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, wobei die elektrischen Leiter (2) jeweils in jeder Richtung eine Ausdehnung von mindestens 0,1 mm [Millimeter] aufweisen, und wobei das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Bereitstellen der wenigstens zwei elektrischen Leiter (2), b) Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten (4) auf mindestens einer der Kontaktflächen (3) mindestens eines der elektrischen Leiters (2), und c) mechanisches Verbinden von zumindest zwei jeweiligen der Kontaktflächen (3) der elektrischen Leiter (2) mittels der Vielzahl der Nanodrähte (4).Method for forming a connection (1) of at least two electrical conductors (2) which is formed between contact surfaces (3) of the respective electrical conductors (2) via a multiplicity of nanowires (4), wherein the nanowires (4) are at least partially connected to one another electrically conductive material are formed, wherein the electrical conductors (2) each have an extent of at least 0.1 mm [millimeter] in each direction, and wherein the method comprises at least the following method steps: a) providing the at least two electrical conductors (2), b) providing a plurality of nanowires (4) on at least one of the contact surfaces (3) of at least one of the electrical conductors (2), and c) mechanically connecting at least two respective ones of the contact surfaces (3) of the electrical conductors (2) by means of the plurality of nanowires (4). Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Method according to Claim 11 , wherein the compound (1) according to one of Claims 1 to 4 is trained. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei Schritt b) mindestens für eine der Kontaktflächen (3) durch Wachsen der Nanodrähte (4) auf der jeweiligen Kontaktfläche (3) realisiert wird.Method according to one of Claims 11 or 12 , wherein step b) for at least one of the contact surfaces (3) by growing the nanowires (4) on the respective contact surface (3) is realized. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei in Schritt b) ein Schutz (7) auf mindestens eine der Kontaktflächen (3) aufgebracht wird, und wobei in Schritt c) der Schutz (7) vor dem Verbinden der elektrischen Leiter (2) zumindest teilweise entfernt wird.Method according to one of Claims 11 to 13 , wherein in step b) a protection (7) on at least one of the contact surfaces (3) is applied, and wherein in step c) the protection (7) is at least partially removed before connecting the electrical conductors (2). Verfahren nach Anspruch 14, wobei Schritt b) für mindestens eine der Kontaktflächen (3) dadurch realisiert wird, dass eine Folie (6) auf die jeweilige Kontaktfläche (3) aufgebracht wird, wobei die Vielzahl der Nanodrähte (4) innerhalb der Folie (6) eingeschlossen ist, und wobei die Folie (6) den Schutz (7) darstellt.Method according to Claim 14 wherein step b) is realized for at least one of the contact surfaces (3) by applying a film (6) to the respective contact surface (3), the plurality of nanowires (4) being enclosed within the film (6), and wherein the film (6) represents the protection (7). Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei der Schutz (7) zumindest teilweise mit einem solchen Material gebildet ist, dass in Schritt c) zwischen den an der Verbindung (1) beteiligten Kontaktflächen (3) zusätzlich eine adhäsive Verbindung (5) ausgebildet wird.Method according to one of Claims 14 or 15 , wherein the protection (7) is at least partially formed with such a material that in step c) between the contact surfaces (3) involved in the connection (1) additionally an adhesive compound (5) is formed. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die adhäsive Verbindung (5) durch Erwärmen des Schutzes (7) ausgebildet wird.Method according to Claim 16 wherein the adhesive compound (5) is formed by heating the protector (7). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche weiterhin umfassen den folgenden Verfahrensschritt: a) bei mindestens einer der Kontaktflächen (3) zumindest teilweises Entfernen einer Oxidschicht auf den Nanodrähten (4).Method according to one of the preceding claims further comprising the following method step: a) at least one of the contact surfaces (3) at least partially removing an oxide layer on the nanowires (4). Verfahren nach Anspruch 18, wobei Schritt a) für jede an der Verbindung (1) beteiligte Kontaktfläche (3) durchgeführt wird.Method according to Claim 18 in which step a) is carried out for each contact surface (3) involved in the connection (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei Schritt a) erst nach Schritt c) durchgeführt wird.Method according to one of Claims 18 or 19 , wherein step a) is performed after step c). Akku (8) umfassend eine Vielzahl von Akkuzellen (9) jeweils aufweisend mindestens eine Kontaktfläche (3), wobei jede der Akkuzellen (9) mit zumindest einer anderen der Akkuzellen (9) in Verbindung steht, wobei eine Verbindung (1) zwischen den jeweiligen Kontaktflächen (3) der Akkuzellen (9) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet ist, und wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.Battery (8) comprising a plurality of rechargeable battery cells (9) each having at least one contact surface (3), wherein each of the rechargeable battery cells (9) with at least one other of the battery cells (9) is in communication with a connection (1) between the respective Contact surfaces (3) of the battery cells (9) via a plurality of nanowires (4) is formed, and wherein the nanowires (4) are at least partially formed with an electrically conductive material. Akku nach Anspruch 21, wobei die Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.Battery after Claim 21 , wherein the compound (1) according to one of Claims 1 to 4 is executed. Elektromotor (10) aufweisend zumindest eine Spule (11) umfassend einen Draht (12), wobei der Draht (12) an mindestens einem Ende eine Kontaktfläche (3) aufweist, über die der Draht (12) mittels einer Verbindung (1) mit einer Kontaktfläche (3) einer Stromquelle (13) verbunden ist, wobei die Verbindung (1) zwischen den jeweiligen Kontaktflächen (3) über eine Vielzahl von Nanodrähten (4) ausgebildet ist, und wobei die Nanodrähte (4) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.Electric motor (10) comprising at least one coil (11) comprising a wire (12), the wire (12) having at least one end a contact surface (3) through which the wire (12) by means of a connection (1) with a Contact surface (3) of a current source (13) is connected, wherein the compound (1) between the respective contact surfaces (3) via a plurality of nanowires (4) is formed, and wherein the nanowires (4) at least partially with an electrically conductive material are formed. Elektromotor nach Anspruch 23, wobei die Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.Electric motor after Claim 23 , wherein the compound (1) according to one of Claims 1 to 4 is executed.

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