[go: up one dir, main page]

DE102009044803A1 - Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit - Google Patents

Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit Download PDF

Info

Publication number
DE102009044803A1
DE102009044803A1 DE102009044803A DE102009044803A DE102009044803A1 DE 102009044803 A1 DE102009044803 A1 DE 102009044803A1 DE 102009044803 A DE102009044803 A DE 102009044803A DE 102009044803 A DE102009044803 A DE 102009044803A DE 102009044803 A1 DE102009044803 A1 DE 102009044803A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
graphite
battery
alloyed
connector
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009044803A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009044803B4 (de
Inventor
Donald P. H. Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Energy Control Ltd
Original Assignee
Energy Control Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Energy Control Ltd filed Critical Energy Control Ltd
Publication of DE102009044803A1 publication Critical patent/DE102009044803A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009044803B4 publication Critical patent/DE102009044803B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, bei der zwei Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück seriell bzw. parallel geschaltet sind. Der Erfindung gemäß wird das legierte Graphit-Verbindungsstück durch Verzicht auf Löten unmittelbar an die Nickel enthaltenden Pole so angeschlossen, dass ein hochleitfähiger Anschluss realisiert ist. Das erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstück zeichnet sich durch niedrige Herstellungskosten aus, wobei das legierte Graphit-Verbindungsstück nur schwer oxidiert. Außerdem können sich das legierte Graphit-Verbindungsstück und die aus Nickel hergestellten Plus- und Minuspole der entsprechenden Batterien nach der Verbindung ineinander auflösen. Das bedeutet, dass Fremdstoffe auf der Oberfläche des aus Nickel hergestellten Plus- und Minuspols durch Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks so abgelöst werden können, dass sich die Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks in den Aussparungen auf der Metalloberfläche des Plus- und Minuspols befinden und somit eine Nickel-Kohlelegierung ergeben. Auf diese Weise ist der Nachteil zu beheben, dass die Entladung eines großen Stroms aufgrund des äußeren kontinuierlichen Widerstands von Batterien problematisch ausgeführt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur externen extern hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, bei der sich ein Lötvorgang erübrigt und die nur schwer oxidiert.
  • Üblicherweise werden mehrere Einzelbatterien zur Herstellung eines hochleistungsfähigen Batteriesatzes durch ein Metallverbindungsstück seriell, parallel oder seriell/parallel geschaltet. Der Pluspol und der Minuspol der entsprechenden Einzelbatterie sind normalerweise aus einem Nickel enthaltenden Metall hergestellt, wobei das Metallverbindungsstück ebenfalls aus einem Nickel enthaltenden Metall erzeugt wird. Dies liegt vor allem daran, dass das Nickel enthaltende Metall nicht leicht oxidiert und durch hohe Stabilität gekennzeichnet ist. In 1 und 2 ist die herkömmliche Verbindung von Batterien dargestellt, bei der die aus Nickel hergestellte Verbindungsplatte 10 durch Löten fest an den Metallpol 12 der Batterie 11 angeschlossen ist, ungeachtet davon, ob die Einzelbatterien seriell oder parallel geschaltet sind. Der äußere Berührungswiderstand des Batteriesatzes wird hierbei aufgrund der dichten Verbindung durch Lötpunkte 13 reduziert.
  • Anzumerken ist, dass die durch Nickel-Verbindungsplatte und Löten realisierte elektrische Verbindung der Pole der jeweiligen zwei Einzelbatterien zwar die Grundbedürfnisse des elektrischen Anschlusses erfüllen kann, aber immer noch nicht optimal ist. Zusammengefasst lassen sich die Nachteile der herkömmlichen Technik wie folgt beschreiben:
    • 1. Nach einer langfristigen Verwendung wird nicht vermieden, dass Oxide bzw. Fremdstoffe an der Nickel-Verbindungsplatte und den Lötpunkten anhaften, was schließlich zu einem höheren Widerstand der Verbindungsplatte führt.
    • 2. Die Verbindungsstelle der Metallplatte und der Pole der Batterien sind als Lötpunkte ausgeführt, die durch eine kleine Berührungsfläche und hohen Widerstand charakterisiert sind. Dies führt dazu, dass die Temperaturen der Pole der Batterien und der Lötpunkte beim Auf- und Entladen aufgrund des Widerstandes außergewöhnlich erhöht werden. Dies hat schließlich einen zusätzlichen Energieverlust zur Folge.
    • 3. Die Nickplatten sind durch hohe Herstellungskosten gekennzeichnet. Das Löten ist ebenfalls ein zeitaufwendiger und arbeitsintensiver Prozess. Aus diesen Gründen ist die herkömmliche Verbindung von Batterien nicht ökonomisch gerecht.
  • Darauf basierend ist der Erfinder der Ansicht, dass die herkömmliche Verbindung der Einzelbatterien eines Batteriesatzes die Bedürfnisse der ökonomischen Wirtschaft und der hohen Leitungsfähigkeit nicht erfüllen kann. Durch Verzicht auf den Lötprozess, Verringerung der Herstellungskosten für Materialien und Erhöhung der Leitungseffizienz der elektrischen Verbindung der Einzelbatterien können einerseits die Nachteile der herkömmlichen Technik behoben werden. Andererseits wird die vorhandene Verbindungstechnik der Einzelbatterien erheblich gefördert. Dies stellt das Hauptmotiv der erfindungsgemäßen Anordnung dar.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit zu schaffen, bei der zwei Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück seriell bzw. parallel geschaltet sind. Das erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstück ist durch Verzicht auf Löten unmittelbar mit den Polen der Batterien so verbunden, dass eine hochleitfähige Verbindung realisiert ist. Außerdem ist das legierte Graphit-Verbindungsstück durch niedrige Herstellungskosten charakterisiert, wodurch die Herstellungskosten eines Batteriesatzes erheblich zu reduzieren sind.
  • Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit zu schaffen, bei der zwei Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück seriell bzw. parallel geschaltet sind. Das legierte Graphit-Verbindungsstück oxidiert nur schwer, wobei sich das legierte Graphit-Verbindungsstück und der Plus- sowie der Minuspol der Batterien nach der Verbindung ineinander auflösen können. Das bedeutet, dass der Fremdstoff auf den Oberflächen des Plus- und des Minuspols durch Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks abgelöst werden kann, so dass sich die Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks in den Aussparungen auf den Oberflächen des Plus- und des Minuspols befinden. Dadurch findet die Nickel-Kohlelegierung statt. Auf diese Weise ist der Nachteil zu beheben, dass die Entladung des großen Stroms aufgrund des hohen äußeren kontinuierlichen Widerstandes nur schwierig ausgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, die die im Anspruch 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serienschaltung von Batterien durch Graphit, die vor allem eine erste Batterie, mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück und eine zweite Batterie umfasst.
  • Die erste Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der ersten Batterie sorgen. Das mindestens eine legierte Graphit-Verbindungsstück ist als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt und elektrisch an den Pluspol der ersten Batterie angeschlossen. Die zweite Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie sorgen. Der Minuspol der zweiten Batterie ist hierbei elektrisch an das legierte Graphit-Verbindungsstück so angeschlossen, dass sich eine elektrische Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie herstellen lässt.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Parallelschaltung von Batterien durch Graphit bereitgestellt, die dahingehend eine erste Batterie, mindestens ein erstes legiertes Graphit-Verbindungsstück, eine zweite Batterie und mindestens ein zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück umfasst. Die erste Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie sorgen. Das mindestens eine erste legierte Graphit-Verbindungsstück ist als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt und elektrisch an den Pluspol der ersten Batterie angeschlossen. Die zweite Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie sorgen. Der Pluspol der zweiten Batterie ist elektrisch an das erste legierte Graphit-Verbindungsstück angeschlossen. Das mindestens eine zweite legierte Graphit-Verbindungsstück ist als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) ausgeführt und elektrisch an den Minuspol der ersten Batterie und den Minuspol der zweiten Batterie so angeschlossen, dass sich eine elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie herstellen lässt.
  • Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Anordnung zur Serienschaltung von Batterien durch ein Nickelverbindungsstück;
  • 2 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Anordnung zur Parallelschaltung von Batterien durch ein Nickelverbindungsstück;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Serienschaltung von Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Parallelschaltung von Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück;
  • 5-1 eine schematische Darstellung der Batterien, an deren Polen Fremdstoffe anhaften;
  • 5-2 eine schematische Darstellung der Batterien, wobei die Fremdstoffe durch Kohleteilchen ersetzt werden, nachdem das legierte Graphit-Verbindungsstück mit der Oberfläche des Metallpols in Berührung kommt;
  • 6 eine schematische Darstellung der Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit; und
  • 7 eine schematische Darstellung der elektrischen Serienschaltung von zwei aluminiumfoliengepackten Batterien durch die erfindungsgemäße Anordnung.
  • Bezug nehmend auf 3 werden eine erste und eine zweite Batterie durch mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück so seriell geschaltet, dass eine höhere Leitfähigkeit durch die Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie erzielbar ist.
  • Die erste Batterie 20 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 21 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 22 versehen, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie 20 sorgen.
  • Das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 elektrisch an den Pluspol 21 der ersten Batterie 20 angeschlossen.
  • Die zweite Batterie 40 ist wiederum auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 41 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 42 versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie 40 sorgen. Der Minuspol 42 der zweiten Batterie 40 ist elektrisch an das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 angeschlossen. Durch eine Feder 50 und eine Anschlagplatte 51 drückt der Minuspol 42 so gegen das legierte Graphit-Verbindungsstück 30, dass die elektrische Verbindung zwischen dem legierten Graphit-Verbindungsstück 30 und der ersten Batterie 20 sowie der zweiten Batterie 40 gut behalten werden kann. Auf diese Weise ist eine Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 hergestellt.
  • Außerdem sind die Graphitpole 401, 402 mit dem Minuspol 22 der ersten Batterie 20 bzw. mit dem Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 verbunden. Die Graphitpole 401, 402 gelten hierbei als endgültiger Stromausgabeabschnitt der ersten und der zweiten Batterie 20, 40. Außerdem können Leitungen 403, 404 als Stromausgabeleitung beim Formen der Graphitpole 401, 402 in den Graphitpol 401 bzw. den Graphitpol 402 eingebaut werden.
  • Hinsichtlich 4 werden eine erste und eine zweite Batterie durch ein erstes und ein zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück so parallel geschaltet, dass eine höhere Leitfähigkeit durch die elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie gewährleistet ist.
  • Die erste Batterie 60 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 61 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 62 versehen, welche für die Stromausgabe der ersten Batterie 60 sorgen.
  • Das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 elektrisch an den Pluspol 61 der ersten Batterie 60 angeschlossen.
  • Die zweite Batterie 80 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 81 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 82 versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie 80 sorgen. Der Pluspol 81 der zweiten Batterie 80 ist elektrisch an das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 angeschlossen.
  • Das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 90 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 90 elektrisch an den Minuspol 62 der ersten Batterie 60 und an den Minuspol 82 der zweiten Batterie 80 angeschlossen. Durch eine Gruppe von Federn 50a, 50b und die Anschlagplatten 51a, 51b drücken das erste und das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 70, 90 so gegen den Minuspol 62 der ersten Batterie 60 und den Minuspol 82 der zweiten Batterie 80, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten sowie dem zweiten legierten Graphit-Verbindungsstück 70, 90 und der ersten sowie der zweiten Batterie 60, 80 gut behalten werden kann. Dadurch lässt sich eine elektrische Parallelschaltung der ersten und der zweiten Batterie 60, 80 herstellen.
  • Außerdem kann jeweils eine Leitung 405, 406 als Stromausgabeleitung der ersten und der zweiten Batterie 60, 80 beim Formen des ersten und des zweiten legierten Graphit-Verbindungsstücks 70, 90 in die legierten Graphit-Verbindungsstücke 70, 90 eingebaut werden.
  • Im Vorstehenden wurden die wichtigen Bauelemente der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele und ihr Zusammenbau näher erläutert. Da das legierte Graphit-Verbindungsstück gemäß der Erfindung unmittelbar seriell bzw. parallel an die Einzelbatterien angeschlossen ist, erübrigt sich der Lötprozess beim Ausbilden eines Batteriesatzes. Dadurch ist durch die Erfindung eine hohe elektrische Übertragungseffizienz gewährleistet. Darüber hinaus werden durch die Erfindung die Kosten zum Löten gespart.
  • Aus 5-1 ist ersichtlich, dass der Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und der Minuspol 22 der ersten Batterie 20 aus Nickel hergestellt sind. Demzufolge ist es nicht zu vermeiden, dass Fremdstoffe 500 bzw. Oxide 200 an der Oberfläche des aus Nickel hergestellten Pluspols 41 und Minuspols 22 anhaften, was einen erhöhten Widerstand der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 bei der Entladung und folglich eine reduzierte Entladungseffizienz der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 zur Folge hat. In 3 und 5-2 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit dargestellt, bei der das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 elektrisch an den Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und an den Minuspol 22 der ersten Batterie 20 angeschlossen ist. Außerdem ist das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 nur schwer oxidierbar, wobei sich das legierte Graphit-Verbindungsstück 30, der Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und der Minuspol 22 der ersten Batterie 20 nach der Verbindung des legierten Graphit-Verbindungsstücks 30 mit dem Pluspol 41 und dem Minuspol 22 ineinander auflösen können. Das bedeutet, dass die Kohleteilchen 600 des legierten Graphit-Verbindungsstücks 30 die Fremdstoffe 500 bzw. die Oxide 200 auf der Oberfläche des aus Nickel hergestellten Pluspols 41 und Minuspols 22 so ablösen können, dass sich die Kohleteilchen 600 des legierten Graphit-Verbindungsstücks 30 schließlich in den Aussparungen auf der Metalloberfläche des Minuspols 22 und des Pluspols 41 befinden, wodurch sich eine Nickel-Kohlelegierung ergibt. Auf diese Weise ist eine erhöhte Leitungseffizienz zwischen dem legierten Graphit-Verbindungsstück 30 und der ersten sowie der zweiten Batterie 20, 40 zu erzielen. Mit anderen Worten kann der Strom in der erfindungsgemäßen Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit aufgrund des Verzichtes auf die Beeinträchtigung durch das Oxid 200 bzw. die Fremdstoffe 500 reibungslos zwischen der ersten Batterie 20, dem legierten Graphit-Verbindungsstück 30 und der zweiten Batterie 40 fließen. Dadurch ist nicht nur ein reduzierter Widerstand zwischen der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 zu gewährleisten, sondern eine reibungslose Entladung der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 kann ebenfalls gefördert werden.
  • Aus 6 ist ersichtlich, dass mehrere Einzelbatterien 301 durch einige erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstücke 302 so seriell, parallel oder seriell/parallel geschaltet werden, dass sich ein hochleistungsfähiger Batteriesatz 300 ergibt. Da sich die legierten Graphit-Verbindungsstücke 302 und die aus Nickel hergestellten Pole nach der Verbindung ineinander auflösen können, wird die Leitungseffizienz zwischen den Einzelbatterien 301 erhöht. Im Vergleich zu herkömmlicher Technik, bei der die Einzelbatterien durch Löten der Nickelmetalle elektrisch geschaltet sind, ist der äußere Widerstand offenbar durch die erfindungsgemäße Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit reduziert. Außerdem sind der Widerstand an der elektrischen Verbindungsstelle zwischen den Einzelbatterien 301 und den legierten Graphit-Verbindungsstücken 302 und die Arbeitstemperaturen ebenfalls durch die erfindungsgemäße Anordnung zu verringern. Mit anderen Worten kann der Verlust bei der Entladung durch den erfindungsgemäßen Batteriesatz vermindert werden, wobei die Stromenergie des Batteriesatzes reibungslos und effizient ausgegeben werden kann.
  • Neben der vorher erwähnten zylindrischen Metallbatterie kann eine Aluminiumfolienbatterie, wie in 7 gezeigt, ebenfalls in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden. Die Aluminiumfolienbatterie ist mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen. Hinsichtlich 7 wird ein legiertes Graphit-Verbindungsstück 30 zur Serienschaltung zweier Aluminiumfolienbatterien 101, 102 jeweils elektrisch mit dem Pluspol 105 der Aluminiumfolienbatterien 102 und dem Minuspol 104 der Aluminiumfolienbatterien 101 verbunden. Anzumerken ist, dass sich Metallbatterien und Aluminiumfolienbatterien nur durch ihre äußere Ansicht unterscheiden. Mit den beiden Batterietypen kann eine gleiche elektrische Anschlusswirkung realisiert werden. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäße Technik in allen Batterietypen verwendet werden kann. Hauptsache ist, dass der Plus- und der Minuspol der Batterie aus Nickel hergestellt sind. Dadurch ist eine hochleitfähige externe Verbindung von Batterien durch das erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstück zu erzielen.
    • 10
    Verbindungsplatte
    11
    Batterie
    12
    Metallpol
    13
    Lötpunkt
    20
    erste Batterie
    21
    Pluspol
    22
    Minuspol
    30
    legiertes Graphit-Verbindungsstück
    40
    zweite Batterie
    41
    Pluspol
    42
    Minuspol
    50, 50a, 50b
    Feder
    51, 51a, 51b
    Anschlagplatte
    60
    erste Batterie
    61
    Pluspol
    62
    Minuspol
    70
    erstes legiertes Graphit-Verbindungsstück
    80
    zweite Batterie
    81
    Pluspol
    82
    Minuspol
    90
    zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück
    101, 102
    Aluminiumfolienbatterie
    103
    Pluspol
    104
    Minuspol
    105
    Pluspol
    106
    Minuspol
    200
    Oxid
    300
    Batteriesatz
    301
    Einzelbatterie
    302
    legiertes Graphit-Verbindungsstück
    401, 402
    Graphitpol
    403, 404, 405, 406
    Leitung
    500
    Fremdstoff
    600
    Kohleteilchen

Claims (5)

  1. Anordnung zur externen hochleitfähigen Serienschaltung von Batterien durch Graphit, aufweisend: eine erste Batterie (20), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (21) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (22) versehen ist, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie (20) sorgen; mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück (30), das als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt ist, wobei das legierte Graphit-Verbindungsstück (30) elektrisch an den Pluspol (21) der ersten Batterie (20) angeschlossen ist; und eine zweite Batterie (40), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (21) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (22) versehen ist, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie (40) sorgen, wobei der Minuspol (42) der zweiten Batterie (40) elektrisch an das legierte Graphit-Verbindungsstück (30) angeschlossen ist, wodurch sich eine elektrische Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) herstellen lässt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das legierte Graphit-Verbindungsstück (30) beim seriellen Anschluss durch eine Feder (50) und eine Anschlagplatte (51) so gedrückt ist, dass das legierte Graphit-Verbindungsstück (30) dicht mit der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) verbunden ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Graphitpol (401) und ein zweiter Graphitpol (402) beim seriellen Anschluss jeweils mit dem Minuspol (22) der ersten Batterie (20) und mit dem Pluspol (41) der zweiten Batterie (40) verbunden sind, wobei die Graphitpole (401, 402) als Stromausgabeabschnitte der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) ausgeführt sind, und wobei eine Leitung (403, 404) als Stromausgabeleitung beim Formen in den Graphitpol (401, 402) eingebaut ist.
  4. Anordnung zur externen hochleitfähigen Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, aufweisend: eine erste Batterie (60), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (61) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (62) versehen ist, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie (60) sorgen; mindestens ein erstes legiertes Graphit-Verbindungsstück (70), das als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt ist, wobei das erste legierte Graphit-Verbindungsstück (70) elektrisch an den Pluspol (61) der ersten Batterie (60) angeschlossen ist; eine zweite Batterie (80), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (81) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (82) versehen ist, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie (80) sorgen, wobei der Pluspol (81) der zweiten Batterie (80) elektrisch an das erste legierte Graphit-Verbindungsstück (70) angeschlossen ist; und mindestens ein zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück (90), das als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) ausgeführt ist, wobei das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück (90) elektrisch an den Minuspol (62) der ersten Batterie (60) und den Minuspol (82) der zweiten Batterie (80) angeschlossen ist, wodurch sich eine elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie (60, 80) herstellen lässt.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück (70, 90) jeweils durch eine Feder (50a, 50b) und eine Anschlagplatte (51a, 51b) so gedrückt ist, dass das erste und das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück (70, 90) dicht mit der ersten und der zweiten Batterie (60, 80) verbunden sind.
DE102009044803.9A 2009-03-17 2009-12-07 Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit Expired - Fee Related DE102009044803B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098108640 2009-03-17
TW098108640A TWI376831B (en) 2009-03-17 2009-03-17 High conductivity battery connecting structure by using graphite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009044803A1 true DE102009044803A1 (de) 2010-10-07
DE102009044803B4 DE102009044803B4 (de) 2018-07-26

Family

ID=42332408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009044803.9A Expired - Fee Related DE102009044803B4 (de) 2009-03-17 2009-12-07 Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit

Country Status (10)

Country Link
KR (2) KR101277550B1 (de)
AU (1) AU2009238315C1 (de)
CH (1) CH700698B1 (de)
DE (1) DE102009044803B4 (de)
ES (1) ES2390714B1 (de)
FR (1) FR2943462B1 (de)
IT (1) IT1396868B1 (de)
NL (1) NL1037506C2 (de)
SE (1) SE534682C2 (de)
TW (1) TWI376831B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010036471A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Energy Control Ltd., Portcullis Trustnet Chambers Verbindungsanordnung zur Erhöhung der Leitfähigkeit für eine Einzelbatterie durch zwei Graphitstücke
DE102011052569A1 (de) * 2011-08-11 2013-02-14 Rehau Ag + Co. Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von wenigstens zwei Batteriezellen
DE102012015910A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Audi Ag Batterie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Kraftfahrzeug

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10601016B2 (en) * 2016-10-14 2020-03-24 Tiveni Mergeco, Inc. Center contact plate configured to establish electrical bonds to different groups of battery cells in a battery module

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB230377A (en) * 1924-09-27 1925-03-12 Heinz Gebhardt Improvements in dry electric batteries for radio transmission and reception
NL129944C (de) * 1965-07-16
JPS5553017A (en) 1978-10-16 1980-04-18 Nippon Mining Co Method of manufacturing multiple coating composite powder
US4343982A (en) * 1981-03-23 1982-08-10 Energy Development Associates, Inc. Method of joining metal to graphite by spot welding
DE3246968C2 (de) 1982-12-18 1986-03-20 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Elektrische Batterie mit mehreren nebeneinanderliegenden zueinander parallel angeordneten Zellen
DE4110984C2 (de) 1991-04-05 1995-01-05 Abb Patent Gmbh Batteriegehäuse
JP3339287B2 (ja) 1996-02-20 2002-10-28 松下電器産業株式会社 密閉された角型蓄電池
JP3990750B2 (ja) * 1996-05-07 2007-10-17 パロマ工業株式会社 乾電池ケース
JPH11283608A (ja) * 1998-03-26 1999-10-15 Tdk Corp 電池用電極、その製造方法及び電池
WO2007071425A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Hille & Müller GMBH Plate or strip for producing connectors, connector and use thereof, and process for manufacturing such a strip
EP1921696A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-14 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Batteriepaket und Verfahren zur Schweißung von Zellen
KR200444799Y1 (ko) * 2006-11-13 2009-06-05 주식회사 엘지화학 조립방식의 전기적 접속부재를 포함하고 있는 이차전지 팩

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010036471A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Energy Control Ltd., Portcullis Trustnet Chambers Verbindungsanordnung zur Erhöhung der Leitfähigkeit für eine Einzelbatterie durch zwei Graphitstücke
DE102011052569A1 (de) * 2011-08-11 2013-02-14 Rehau Ag + Co. Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von wenigstens zwei Batteriezellen
DE102012015910A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Audi Ag Batterie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
SE534682C2 (sv) 2011-11-15
NL1037506A (en) 2010-09-20
DE102009044803B4 (de) 2018-07-26
FR2943462A1 (fr) 2010-09-24
IT1396868B1 (it) 2012-12-20
AU2009238315B1 (en) 2010-07-15
AU2009238315C1 (en) 2011-06-09
ES2390714B1 (es) 2013-11-11
TWI376831B (en) 2012-11-11
KR101140757B1 (ko) 2012-05-03
CH700698A2 (de) 2010-09-30
SE0901481A1 (sv) 2010-09-18
CH700698B1 (de) 2014-08-15
FR2943462B1 (fr) 2013-12-27
ES2390714A1 (es) 2012-11-15
NL1037506C2 (en) 2011-09-06
KR20100105341A (ko) 2010-09-29
KR20120009416A (ko) 2012-01-31
KR101277550B1 (ko) 2013-06-21
TW201036232A (en) 2010-10-01
ITBO20090796A1 (it) 2010-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009031659B4 (de) Flexible elektrische Stromschiene bei wenig Raum sowie elektrisches System
DE102014118773B4 (de) Traktionsbatterie-baugruppe
EP2497134B1 (de) Verfahren zur verbindung eines batteriepols an einer ersten batteriezelle mit einem batteriepol an einer zweiten batteriezelle sowie batterie mit miteinander verbundenen batteriezellen und batteriesystem
DE102011013845A1 (de) Reversible Batterieanordnung und Werkzeug für automatisierte Grossserienproduktion
DE102011056875A1 (de) Solarmodul und Verfahren zur Montage desselben
DE102022106554B3 (de) Batteriezelle und Batterieanordnung
EP2976812A1 (de) Elektrischer litzenleiter mit rundsteckkontaktbuchse
DE102015116878A1 (de) Stromkollektor für eine Brennstoffzelle, Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Herstellen eines Brennstoffzellensystems
DE102009044803B4 (de) Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit
EP2658034A1 (de) Spannungsabgriffelement, Zellüberwachungseinheit, Batterieeinheit und Herstellungsverfahren dazu
DE102011085704A1 (de) Hochstrom-Steckverbinder für Kraftfahrzeuganwendungen
EP0772251B1 (de) Galvanische Zelle mit drahtförmigen Elektrodestromableitern
DE102015110308A1 (de) Akkupack für ein Elektrohandwerkzeuggerät
DE102010008354A1 (de) Elektrische Anschlussklemme
EP1241719B1 (de) Vorrichtung zum Kontaktieren von elektrischen Akkumulatoren
EP2649684A1 (de) Hochstrom-steckverbinder
WO2020020918A1 (de) Batteriezelle umfassend mehrere elektroden und verfahren zum herstellen einer batteriezelle
DE202012102175U1 (de) Elektrisch leitendes Verbindungselement
EP3008766B1 (de) Akkumulator und verfahren zur herstellung eines akkumulators
DE102013202244A1 (de) Zellverbinder zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren einer Mehrzahl von Batteriezellterminals, Verfahren zum Herstellen eines solchen Zellverbinders und Batteriemodul mit wenigstens einem solchen Zellverbinder
DE102012113123B4 (de) Erdungsvorrichtung für eine Batterie eines Fahrzeugs
DE102008049852A1 (de) Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Zellableitern
DE102013201689A1 (de) Schirmgehäuse
EP4080666B1 (de) Batteriemodulverbinder, verfahren zum herstellen eines batteriemodulverbinders und batteriesystem
DE102023113526A1 (de) Batteriezelle und Batterieanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: LANGPATENT ANWALTSKANZLEI IP LAW FIRM, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002300000

Ipc: H01M0050543000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee