DE102017216515A1 - Lithiumfestkörperbatterie und Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie - Google Patents

Lithiumfestkörperbatterie und Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie Download PDF

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Abstract

Es wird eine Lithiumfestkörperbatterie (10) vorgeschlagen, umfassend mehrere Lithiumfolien (20) als Anode, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlusselemente (30) der Lithiumfolien (20) zumindest teilweise mäanderförmig angeordnet und mit einem Klemmverbindungselement (50) verbunden sind, wobei das Klemmverbindungselement (50) ein Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) ist oder mit einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) elektrisch verbunden ist, wobei die Anschlusselemente (30) der Lithiumfolien (20) mit dem Klemmverbindungselement (50) mittels Durchsetzfügen mechanisch und elektrisch verbunden sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Lithiumfestkörperbatterie und ein Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie.
  • Stand der Technik
  • Bei Lithiumfestkörperbatterien tritt beim Laden und Entladen der Batterie ein Anschwellen bzw. erneutes Abschwellen der Lithiumfolien bzw. der Lithiumfolienstacks (sogenanntes Atmen der Batterie) auf. Dies kann dazu führen, dass auf Anschlusselemente zum Verbinden der Lithiumfolien mit einem Batteriepol bzw. einem Element, das wiederum mit einem Batteriepol elektrisch verbunden ist, große Zugkräfte wirken, die unter ungünstigen Umständen zu einem Abbrechen bzw. Abreißen der elektrischen Verbindung zwischen den Lithiumfolien und einem Batteriepol bzw. einem Terminal der Lithiumfestkörperbatterie führen können.
  • Die JP 2013-161757 beschreibt eine Batterie, bei der Anschlusselemente von Elektrodenfolien gebogen sind.
  • Bei Lithiumfolien ist ein elektrisches und mechanisches Verbinden der Anschlusselemente der Lithiumfolien, die wiederum eine Art von Lithiumfolie sein können, mit dem Batteriepol bzw. dem Terminal durch Verschweißen in der Regel nicht möglich.
  • Nachteilig an bisher bekannten Lithiumfestkörperbatterien ist, dass unter ungünstigen Umständen die Gefahr besteht, dass die elektrische Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Batteriepol bzw. dem Terminal durch Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien unterbrochen werden bzw. abreißen kann. Zudem ist die Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Batteriepole bzw. dem Terminal bei bisher bekannten Lithiumfestkörperbatterien technisch aufwändig.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine Lithiumfestkörperbatterie aufzuzeigen, bei der die Lithiumfolien technisch einfach und auch bei einem Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien zuverlässig mit einem Batteriepol bzw. einem Terminal verbunden sind, bzw. ein Verfahren aufzuzeigen, mittels dem Lithiumfolien technisch einfach mit einem Batteriepol bzw. einem Terminal derart verbunden werden können, dass diese Verbindung auch bei einem Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien zuverlässig bestehen bleibt.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Lithiumfestkörperbatterie vorgeschlagen, umfassend mehrere Lithiumfolien als Anode, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlusselemente der Lithiumfolien zumindest teilweise mäanderförmig angeordnet und mit einem Klemmverbindungselement verbunden sind, wobei das Klemmverbindungselement ein Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie ist oder mit einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie elektrisch verbunden ist, wobei die Anschlusselemente der Lithiumfolien mit dem Klemmverbindungselement mittels Durchsetzfügen mechanisch und elektrisch verbunden sind.
  • Ein Vorteil hiervon ist, dass die Lithiumfolien in der Regel sicher mit einem Terminal bzw. einem Batteriepol verbunden sind, auch bei einem Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien (dem sogenannten Atmen der Batterie). Durch das mäanderförmige Anordnen der Anschlusselemente wirken auf die Anschlusselemente üblicherweise keine derartigen Zugkräfte, die die Anschlusselemente oder deren Verbindung mit dem Klemmverbindungselemente und somit dem Terminal der Batterie beschädigen können. Die Verbindung durch Durchsetzfügen (Clinchen) ist im Allgemeinen technisch besonders einfach und schnell durchführbar. Dies senkt typischerweise die Herstellungszeit bzw. die Herstellungskosten. Zudem ist die Verbindung durch Durchsetzfügen in der Regel besonders stabil ausgebildet. Darüber hinaus weist die Verbindung bzw. Verbindungsstelle im Allgemeinen einen geringen elektrischen Widerstand auf.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie mit einem Klemmverbindungselement vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: mäanderförmiges Anordnen eines Teils des jeweiligen Anschlusselements derart, dass die Anschlusselemente in elektrischem Kontakt mit dem Klemmverbindungselement sind, wobei das Klemmverbindungselement als Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie dient oder mit einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie elektrisch verbindbar ist; und mechanisches Verbinden des Klemmverbindungselements mit den Anschlusselementen mittels Durchsetzfügen.
  • Vorteilhaft hieran ist, dass die Lithiumfolien typischerweise sicher mit dem Klemmverbindungselement und folglich sicher mit dem Terminal der Batterie verbunden werden. Somit wird in der Regel zuverlässig verhindert, dass die Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Klemmverbindungselement und folglich dem Terminal der Batterie bei einem Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien abreißt bzw. unterbrochen wird. Darüber hinaus werden im Allgemeinen die Lithiumfolien technisch einfach sowie besonders stabil durch das Durchsetzfügen mit dem Klemmverbindungselement mechanisch und elektrisch verbunden. Dies senkt in der Regel die Herstellungszeit. Darüber hinaus wird hierdurch üblicherweise eine Verbindung bzw. Verbindungsstelle hergestellt, die einen geringen elektrischen Widerstand aufweist.
  • Eine mäanderförmige Anordnung eines Teils des jeweiligen Anschlusselements kann insbesondere bedeuten, dass das Teil des Anschlusselements eine Biegung oder mehrere kurz aufeinanderfolgende Biegungen, vorzugsweise aufeinanderfolgend in entgegengesetzte Richtungen, aufweist. Hierdurch kann das Teil des Anschlusselements in einer Richtung auseinandergezogen werden, wodurch der Mäander bzw. die mäanderförmige Anordnung/Form auseinandergezogen wird, d.h. die Biegung bzw. die Biegungen werden auseinandergezogen, insbesondere wird der Biegeradius bzw. werden die Biegeradien zumindest teilweise verringert. Durch die mäanderförmige Anordnung entstehen beim Auseinanderziehen des Teils des jeweiligen Anschlusselements keine inneren Spannungen in dem Teil des jeweiligen Anschlusselements. Ein Reißen des Teils des Anschlusselements wird somit sicher verhindert. Nach einem Auseinanderziehen der mäanderförmigen Anordnung weist das Teil des jeweiligen Anschlusselements eine längere Ausdehnung in eine Zugrichtung, in die die mäanderförmige Form auseinandergezogen wurde, auf, ohne dass das Teil des Anschlusselements selbst gedehnt wurde; lediglich die Form der Anordnung hat sich verändert.
  • Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform bedeckt das Klemmverbindungselement eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite der Anschlusselemente zumindest teilweise, insbesondere klemmt das Klemmverbindungselement einen Teil der Anschlusselemente ein. Hierdurch ist üblicherweise eine besonders sichere elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement vorhanden. Dies erhöht in der Regel die Zuverlässigkeit der Batterie beim Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien beim Laden und Entladen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Anschlusselemente von zwei durch ein Ausgleichselement der Lithiumfestkörperbatterie getrennten Lithiumfolien von zwei zueinander entgegengesetzten Seiten aus in das Klemmverbindungselement verlaufend angeordnet. Ein Vorteil hiervon ist, dass im Allgemeinen die Lithiumfestkörperbatterie besonders platzsparend ausgebildet ist. Zudem ist üblicherweise eine noch sicherere Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Klemmverbindungselement vorhanden. Dies erhöht typischerweise die Zuverlässigkeit der Lithiumfestkörperbatterie bei Lade- und Entladevorgängen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Klemmverbindungselement an mehreren Durchsetzfügungsstellen mit den Anschlusselementen mittels Durchsetzfügen verbunden. Hierdurch ist typischerweise eine noch bessere elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement vorhanden. Auch wenn sich eine Stelle der Durchsetzfügung (Clinchen) löst, besteht im Allgemeinen weiterhin eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement. Zudem weist die Verbindung üblicherweise einen besonders geringen elektrischen Widerstand auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Anschlusselemente der Lithiumfolie sich zumindest teilweise einander bedeckend angeordnet. Hierdurch ist sichergestellt, dass in der Regel auch dann eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement vorhanden ist, wenn sich eine direkte mechanische Verbindung zwischen einem der Anschlusselemente und dem Klemmverbindungselement gelöst hat, da dieses Anschlusselement mit mindestens einem anderen Anschlusselement elektrisch verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner folgenden Schritt: zumindest teilweises Aufeinanderlegen der Anschlusselemente der Lithiumfolien. Ein Vorteil hiervon ist, dass üblicherweise dann eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement vorhanden ist, wenn sich eine direkte mechanische Verbindung zwischen einem der Anschlusselemente und dem Klemmverbindungselement löst, da dieses Anschlusselement mit mindestens einem anderen Anschlusselement elektrisch verbunden wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Anschlusselemente der Lithiumfolien derart zumindest teilweise aufeinanderlegt, dass in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen verlaufende Anschlusselemente zumindest teilweise aufeinandergelegt werden. Vorteilhaft hieran ist, dass in der Regel die Lithiumfestkörperbatterie besonders platzsparend ausgebildet werden kann. Auch wird typischerweise eine besonders sichere Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Klemmverbindungselement hergestellt. Dies erhöht typischerweise die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Klemmverbindungselement und somit wird in der Regel die Zuverlässigkeit der Lithiumfestkörperbatterie bei Lade- und Entladevorgängen erhöht.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner folgenden Schritt: Umklappen eines Teils des Klemmverbindungselements zum teilweisen Umschließen der Anschlusselemente derart, dass die von dem Klemmverbindungselement umschlossenen Teile der Anschlusselemente von dem Klemmverbindungselement eingeklemmt werden. Vorteilhaft hieran ist, dass in der Regel eine besonders sichere elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement hergestellt wird. Ein Lösen der Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement wird in der Regel noch sicherer verhindert. Dies erhöht typischerweise die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Lithiumfolien und dem Klemmverbindungselement und somit wird im Allgemeinen die Zuverlässigkeit der Batterie beim Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien beim Laden und Entladen erhöht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Klemmverbindungselement an mehreren Durchsetzfügungsstellen mit den Anschlusselementen mittels Durchsetzfügen verbunden. Hierdurch wird typischerweise eine noch bessere elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement erreicht. Auch wenn sich eine Durchsetzfügungsstelle löst, besteht in der Regel weiterhin eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Anschlusselementen und dem Klemmverbindungselement. Zudem weist die Verbindung typischerweise einen besonders geringen elektrischen Widerstand auf.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Lithiumfestkörperbatterie bzw. eines Verfahrens zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
    • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lithiumfestkörperbatterie;
    • 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Lithiumfestkörperbatterie aus 1;
    • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Lithiumfestkörperbatterie aus 1 bzw. 2 vor dem Umklappen eines Teils eines Klemmverbindungselements;
    • 4 zeigt eine Seitenansicht eines Schritts einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie mit einem Klemmverbindungselement;
    • 5 zeigt einen weiteren Schritt des Verfahrens, der nach dem in 4 gezeigten Schritt ausgeführt wird; und
    • 6 zeigt einen weiteren Schritt des Verfahrens, der nach dem in 5 gezeigten Schritt ausgeführt wird.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lithiumfestkörperbatterie 10. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Lithiumfestkörperbatterie 10 aus 1. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Lithiumfestkörperbatterie 10 aus 1 bzw. 2 vor dem Umklappen eines Teils eines Klemmverbindungselements 50.
  • Die Lithiumfestkörperbatterie 10 umfasst mehrere Lithiumfolien 20, 21, die zu zwei Stacks 20, 21 aufeinander angeordnet sind. Die Lithiumfolien 20, 21 können insbesondere reines Lithium sein. Die Lithiumfolien 20, 21 dienen als Anode der Lithiumfestkörperbatterie 10. Die Kathode kann z.B. Aluminium umfassen oder sein.
  • Die Lithiumfolien 20, 21 bzw. die Anode der Lithiumfestkörperbatterie 10 weisen insbesondere keinen Kupfersupport bzw. kein Kupfer auf.
  • Einige der Lithiumfolien 20, 21 weisen an einem ihrer Enden jeweils ein Anschlusselement 30, 31 auf. Die Anschlusselemente 30, 31 bestehen aus dem gleichen Material wie die Lithiumfolien 20, 21. Sie stellen sozusagen eine Verlängerung der jeweiligen Lithiumfolien 20, 21 dar. Das Anschlusselement 30, 31 der jeweiligen Lithiumfolie 20, 21 weist eine geringere Breite, die in 2 von links nach rechts bzw. umgekehrt verläuft, auf als die Lithiumfolie 20, 21.
  • Die Anschlusselemente 30, 31 werden jeweils mäanderförmig geführt und mit einem Klemmverbindungselemente 50 elektrisch verbunden. Das Klemmverbindungselement 50 kann selbst das Terminal bzw. einer der Batteriepole der Lithiumfestkörperbatterie 10 sein oder mit einem Terminal bzw. einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie 10 mechanisch und elektrisch verbunden sein, wie dies in 1 gezeigt.
  • Zwischen den beiden Stacks 20, 21 von Lithiumfolien 20, 21 wird ein Ausgleichselement 40 angeordnet. Das Ausgleichselement 40 kann z.B. Schaumstoff umfassen, der mit einer geringen Kraft und reversibel komprimierbar ist. Beim Laden bzw. Entladen schwellen die Lithiumfolien 20, 21 an bzw. ab (Swelling; sogenanntes Atmen der Lithiumfestkörperbatterie 10).
  • Beim Anschwellen der Lithiumfolien 20, 21 wird das Ausgleichselement 40 zusammengedrückt und beim Abschwellen dehnt sich das Ausgleichselement 40 wieder aus.
  • Das Anschlusselement 30, 31 wird jeweils mäanderförmig geführt, damit beim Anschwellen und Abschwellen der Lithiumfolien 20, 21 die Verbindung von dem Anschlusselement 30, 31 zu dem Klemmverbindungselement 50 (und somit zu dem Terminal bzw. Batteriepol) nicht unterbrochen wird bzw. nicht abreißt. Ein physisches Reißen des jeweiligen Anschlusselements 30, 31 wird verhindert, da aufgrund der mäanderförmigen Anordnung sich das Anschlusselement 30, 31 entlang einer ersten Richtung ausdehnen kann ohne dass eine Zugspannung in dem Anschlusselement 30, 31 vorhanden ist. Es existiert somit genügend Puffer, dass beim Anschwellen oder Abschwellen der Lithiumfolien 20, 21 bzw. der Stacks von Lithiumfolien 20, 21 und der dadurch bedingten Bewegung der Position des Punkts des Übergangs von Anschlusselement 30, 31 zu Lithiumfolie 20, 21, das jeweilige Anschlusselement 30, 31 eine sichere Verbindung zwischen der Lithiumfolie 20, 21 und Klemmverbindungselement 50 herstellt bzw. bildet.
  • Ein Teil des Anschlusselements 30, 31 ist auf der Oberseite und der Unterseite durch das Klemmverbindungselement 50 bedeckt. Das Klemmverbindungselement 50 weist ein oberes Klemmelement 52 und ein unteres Klemmelement 53 auf, die durch einen gebogenen Bereich 56 des Klemmverbindungselements 50 verbunden sind. Das Anschlusselement 30, 31 wird bzw. ist zwischen dem oberen Klemmelement 52 und dem unteren Klemmelement 53 eingeklemmt.
  • Die Anschlusselemente 30, 31 können einander teilweise überlappend angeordnet sein.
  • Die Anschlusselemente 30, 31 werden mittels Durchsetzfügen (Clinching) mit dem Klemmverbindungselement 50 verbunden. Dies ist in 2 gut zu erkennen. Hierzu wird, bevor ein Kontaktelement 55 des Klemmverbindungselements 50 aus der in 3 gezeigten Position nach unten geklappt wird und um das obere Klemmelement 52 und das untere Klemmelement 53 herum gelegt wird, das obere Klemmelement 52 in Richtung des untere Klemmelements 53 gedrückt.
  • Das Durchsetzfügen wird mit einer derartigen Tiefe durchgeführt, dass die Anschlusselemente 30, 31 in einer Querrichtung, die in 2 von links nach rechts verläuft, weiterhin elektrisch verbunden sind.
  • Durch das Durchsetzfügen wird eine sichere elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Anschlusselemente 30, 31 (und somit den Lithiumfolien 20, 21) und dem Klemmverbindungselement 50 hergestellt. Die Verbindung mittels Durchsetzfügen weist zudem einen geringen elektrischen Widerstand auf.
  • Das Klemmverbindungselement 50 kann an mehreren Durchsetzfügungsstellen 60, 61 mit den Anschlusselementen 30, 31 mittels Durchsetzfügen verbunden sein, z.B. an zwei Stellen, drei Stellen oder mehr als drei Stellen.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht eines Schritts einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Anschlusselementen 30, 31 von als Anode dienenden Lithiumfolien 20, 21 für eine Lithiumfestkörperbatterie 10 mit einem Klemmverbindungselement 50. 5 zeigt einen weiteren Schritt des Verfahrens, der nach dem in 4 gezeigten Schritt ausgeführt wird. 6 zeigt einen weiteren Schritt des Verfahrens, der nach dem in 5 gezeigten Schritt ausgeführt wird.
  • Die Anschlusselemente 30, 31 der Lithiumfolien 20, 21 bzw. der beiden Lithiumfolienstacks 20, 21, die jeweils mehrere Lithiumfolien umfassen, werden parallel zueinander ausgerichtet und teilweise übereinander angeordnet. Zudem wird ein Klemmverbindungselement 50 bereitgestellt, das mit einem Terminal der Festkörperlithiumbatterie verbunden ist. Die Anschlusselemente 30, 31 werden zwischen dem oberen Klemmelement 52 und dem unteren Klemmelement 53 des Klemmverbindungselements 50 angeordnet. Nun wird das untere Klemmelement umgebogen, so dass das obere Klemmelement 52 zusammen mit dem unteren Klemmelement 53 einen Teil der Anschlusselemente 30, 31 umschließt und einklemmt. Anschließend wird das Durchsetzfügen durchgeführt.
  • Anschließend werden die beiden Lithiumfolienstacks 20, 21 nach unten geklappt und die Anschlusselemente 30, 31 bzw. der Teil der Anschlusselemente 30, 31, der aus dem Klemmverbindungselement 50 herausschaut, mäanderförmig angeordnet. Zwischen den beiden Lithiumfolienstacks 20, 21 wird das Ausgleichselement 40 angeordnet.
  • Nach dem Durchsetzfügen wird das Kontaktelement 55 des Klemmverbindungselements 50 umgebogen, so dass dieses parallel zu dem oberen Klemmelement 52 und dem unteren Klemmelement 53 verläuft.
  • An der Kathode der Lithiumfestkörperbatterie 10 können Ableitfähnchen an einen Verbinder geschweißt werden bzw. geschweißt sein.
  • Das Klemmverbindungselement 50 kann aus ein Metall bzw. eine Metalllegierung umfassen oder sein. Das Klemmverbindungselement 50 ist einstückig ausgebildet.
  • Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Lithiumfestkörperbatterie
    20, 21
    Lithiumfolie/Stack aus Lithiumfolien
    30, 31
    Anschlusselemente der Lithiumfolien
    40
    Ausgleichselement
    50
    Klemmverbindungselement
    52
    oberes Klemmelement des Klemmverbindungselements
    53
    unteres Klemmelement des Klemmverbindungselements
    55
    Kontaktelement des Klemmverbindungselement
    56
    gebogener Bereich des Klemmverbindungselements
    60, 61
    Durchsetzfügungsstellen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013161757 [0003]

Claims (10)

  1. Lithiumfestkörperbatterie (10) umfassend mehrere Lithiumfolien (20, 21) als Anode, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlusselemente (30, 31) der Lithiumfolien (20, 21) zumindest teilweise mäanderförmig angeordnet und mit einem Klemmverbindungselement (50) verbunden sind, wobei das Klemmverbindungselement (50) ein Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) ist oder mit einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) elektrisch verbunden ist, wobei die Anschlusselemente (30, 31) der Lithiumfolien (20, 21) mit dem Klemmverbindungselement (50) mittels Durchsetzfügen mechanisch und elektrisch verbunden sind.
  2. Lithiumfestkörperbatterie (10) nach Anspruch 1, wobei das Klemmverbindungselement (50) eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite der Anschlusselemente (30, 31) zumindest teilweise bedeckt, insbesondere das Klemmverbindungselement (50) einen Teil der Anschlusselemente (30, 31) einklemmt.
  3. Lithiumfestkörperbatterie (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anschlusselemente (30, 31) von zwei durch ein Ausgleichselement (40) der Lithiumfestkörperbatterie (10) getrennten Lithiumfolien (20, 21) von zwei zueinander entgegengesetzten Seiten aus in das Klemmverbindungselement (50) verlaufend angeordnet sind.
  4. Lithiumfestkörperbatterie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Klemmverbindungselement (50) an mehreren Durchsetzfügungsstellen (60, 61) mit den Anschlusselementen (30, 31) mittels Durchsetzfügen verbunden ist.
  5. Lithiumfestkörperbatterie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlusselemente (30, 31) der Lithiumfolie (20, 21) sich zumindest teilweise einander bedeckend angeordnet sind.
  6. Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen (30, 31) von als Anode dienenden Lithiumfolien (20, 21) für eine Lithiumfestkörperbatterie (10) mit einem Klemmverbindungselement (50), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: mäanderförmiges Anordnen eines Teils des jeweiligen Anschlusselements (30, 31) derart, dass die Anschlusselemente (30, 31) in elektrischem Kontakt mit dem Klemmverbindungselement (50) sind, wobei das Klemmverbindungselement (50) als Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) dient oder mit einem Batteriepol der Lithiumfestkörperbatterie (10) elektrisch verbindbar ist; und mechanisches Verbinden des Klemmverbindungselements (50) mit den Anschlusselementen (30,31) mittels Durchsetzfügen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner folgenden Schritt umfassend: zumindest teilweises Aufeinanderlegen der Anschlusselemente (30, 31) der Lithiumfolien (20, 21).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Anschlusselemente (30, 31) der Lithiumfolien (20, 21) derart zumindest teilweise aufeinanderlegt werden, dass in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen verlaufende Anschlusselemente (30, 31) zumindest teilweise aufeinandergelegt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8, ferner folgenden Schritt umfassend: Umklappen eines Teils des Klemmverbindungselements (50) zum teilweisen Umschließen der Anschlusselemente (30, 31) derart, dass die von dem Klemmverbindungselement (50) umschlossenen Teile der Anschlusselemente (30, 31) von dem Klemmverbindungselement (50) eingeklemmt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, wobei das Klemmverbindungselement (50) an mehreren Durchsetzfügungsstellen (60, 61) mit den Anschlusselementen (30, 31) mittels Durchsetzfügen verbunden wird.
DE102017216515.4A 2017-09-19 2017-09-19 Lithiumfestkörperbatterie und Verfahren zum Verbinden von Anschlusselementen von als Anode dienenden Lithiumfolien für eine Lithiumfestkörperbatterie Pending DE102017216515A1 (de)

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