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`Sawered by SPO and Googie
`
`This translation is machine-generated. It cannot be guaranteed thatit is intelligible, accurate,
`complete, reliable or fit for specific purposes. Critical decisions, such as commercially relevant or
`financial decisions, should not be based on machine-translation output.
`
`ABSTRACT DE102013203280A1
`
`10 The invention relates to a high-voltage energy storage module for a power supply, in particular
`for a motor vehicle, comprising at least two storage cells and at least one electrically conductive
`connection between two poles of different storage cells, the individual connection consisting of a
`plurality of bonding wires arranged next to one another, and each bonding wire being connected
`to the two Poles is attached by wire bonding.
`
`03-03-2023
`
`1
`
`

`

`OARS[etent-und Markenamt OCT
`
`(° DE 10 2013 203 280 A1 2014.08.28
`
`
`
`(12)
`
`Offenlegungsschrift
`
`(51) Intl: 01M 2/22 (2006.01)
`(21) Aktenzeichen: 10 2013 203 280.3
`HO1M 10/48 (2006.01
`.
`(22) Anmeldetag: 27.02.2013
`(2006.01)
`(43) Offenlegungstag: 28.08.2014
`
`
`
`
`(71) Anmelder:
`Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft,
`80809, Munchen, DE
`
`(72) Erfinder:
`Gaubatz, Karl-Heinz, 85599, Parsdorf, DE; Lopez
`de Arroyabe, Jose, Dr., 81541, Munchen, DE
`
`(56) Ermittelter Stand der Technik:
`DE
`49810746
`At
`DE 102011015622
`A‘
`DE 112007000352. 5
`US
`7923144
`B2
`US 2010/0021 809
`A1
`
`Rechercheantrag gemaf& § 43 Abs. 1 Satz 1 PatG ist gestellt.
`
`Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen
`
`(54) Bezeichnung: Hochvolt-Energiespeichermodul und Verfahren zur Herstellung des Hochvolt-
`Energiespeichermeduls
`
`tigt ist.
`
`(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft ein Hochvolt-
`Energiespeichermodul fur eine Spannungsversorgung, ins-
`besondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest zwei
`Speicherzellen, und zumindest eine elektrisch leitende Ver-
`bindung zwischen zwei Polen unterschiedlicher Speicherzel-
`len, wobei die einzelne Verbindung aus mehreren nebenein-
`ander angeordneten Bonddrahten besteht, und wobei jeder
`Bonddraht an den beiden Polen mittels Drahtbonden befes-
`
`

`

`DE 10 2013 203 280 A1
`
`2014.08.28
`
`Beschreibung
`
`[0001] Vorliegende Erfindung betrifft ein Hochvolt-
`Energiespeichermodul
`fur eine Spannungsversor-
`gung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie ein
`Verfahren zur Herstellung des Hochvolt-Energiespei-
`chermoduls.
`
`[0002] Hochvolt-Energiespeichermodule werden in
`Fahrzeugen zum alleinigen oder erganzenden An-
`trieb des Fahrzeugs Uber einen Elektromotor einge-
`setzt. Dabei konnen mehrere der Hochvolt-Energie-
`speichermodule zu einer Batterie zusammengefasst
`werden. Die einzelnen Hochvolt-Energiespeichermo-
`dule weisen mehrere aneinandergereihte Speicher-
`zellen auf. In den einzelnen Speicherzellen befinden
`sich elektrochemische Elemente, beispielsweise aus-
`gebildet als Lithium-lonen-Akkumulatoren. Im Stand
`der Technik werden die einzelnen Pole der Speicher-
`zellen im Hochvolt-Energiespeichermodul unterein-
`ander mittels Kabel oder starren Zellerbindern ver-
`bunden.
`
`ist Aufgabe vorliegender Erfindung,
`[0003] Es
`ein Hochvolt-Energiespeichermodul anzugeben, das
`kostengUnstig und in einem automatisierten Prozess
`herstellbar ist. Ferner soll das Hochvolt-Energiespei-
`chermodul betriebssicher und wartungsarm funktio-
`nieren. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender
`Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Her-
`stellen des Hochvolt-Energiespeichermoduls anzu-
`geben.
`
`[0004] Die Aufgabe wird gelést durch die Merkmale
`der beiden unabhangigen Anspriche. Die abhangi-
`gen Anspriche haben jeweils vorteilnafte Weiterge-
`staltungen der Erfindung zum Gegenstand.
`
`[0005] Somit wird die Aufgabe gelést durch ein
`Hochvolt-Energiespeichermodul fur eine Spannungs-
`versorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, um-
`fassend zumindest zwei Speicherzellen und zumin-
`dest eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
`zwei Polen unterschiedlicher Speicherzellen. In den
`Speicherzellen befinden sich elektrochemische Ele-
`mente, vorzugsweise ausgebildet als Lithium-lonen-
`Akkumulatoren. Die Speicherzellen umfassen bevor-
`zugt ein dichtes Gehause, in dem die elektrochemi-
`schen Elemente angeordnetsind. Auf jeder Speicher-
`zelle sind zwei Pole ausgebildet. Die Pole werden
`auch als Anschlussterminals bezeichnet. Mittels der
`elektrisch leitenden Verbindung sind die Pole ver-
`schiedener Speicherzellen entweder parallel oder in
`Reihe miteinander verbunden. Erfindungsgemaf® ist
`vorgesehen, dass die einzelne Verbindung aus meh-
`reren nebeneinander angeordneten Bonddrahten be-
`steht. Ein jeder Bonddraht ist dabei an den beiden Po-
`len mittels Drahtbonden befestigt. Das Drahtbonden
`ist ein Verfahren zum Verbinden eines Drahtes mit
`einer Kontaktoberflache, beispielsweise dem Pol der
`
`Speicherzelle. Das Drahtbonden wird auch als Mi-
`kroschweifen bezeichnet. Es bedarf dabei keines
`Schweizusatzstoffes und keines Lotes. Zum Her-
`stellen der Verbindung wird ein Teil des Bonddrahtes
`angeschmolzen. Dies erfolgt beispielsweise durch ei-
`ne Aufbringung von Ultraschallschwingungen auf den
`Bonddraht.
`
`[0006] Durch die Verwendung von drahtgebondeten
`Bonddrahten als elektrische Verbindung zwischen
`den einzelnen Polen, kann das Hochvolt-Energie-
`speichermodul in einem automatischen Fertigungs-
`prozess hergestellt werden. Dadurch reduzieren sich
`die Kosten fur das Hochvolt-Energiespeichermodul.
`Gleichzeitig sind die Bonddrahte relativ leicht, so
`dass Gewicht eingespart werden kann. Die Bond-
`drahte leiten den Hauptstrom, beispielsweise in ei-
`ner GroRenordnung von 200 A. Deshalb werden ent-
`sprechend viele Bonddrahteflr eine Verbindung zwi-
`schen zwei Polen verwendet, um insgesamt einen
`entsprechend grofen Leiterquerschnitt zur Verfi-
`gung zu stellen. Die einzelnen Bonddrahtesind relativ
`dunn und biegbar, so dass eine flexible Verbindung
`entsteht, die eine gewisse Langenausdehnung zwi-
`schen den Speicherzellen kompensieren kann und
`unanfallig gegentber Belastungen, wie beispielswei-
`se Vibrationen, ist.
`
`[0007] Bevorzugt umfasst das Hochvolt-Energie-
`speichermodul eine Platine mit einer Elektronik zum
`Uberwachen der Speicherzellen. Mittels dieser Elek-
`tronik, vorzugsweise umfassen eine CPU, kann die
`Zellspannung und/oder Temperatur der einzelnen
`Speicherzellen Uberwacht werden. Die Platine ist be-
`vorzugt auf die Speicherzellen aufgesetzt. Durch eine
`entsprechende Ausgestaltung der Platine, kann die-
`se gleichzeitig zum Zentrieren und/oder Fixieren der
`einzelnen Speicherzellen untereinander genutzt wer-
`den. Dadurch kénnen zusatzliche Bauteile eingespart
`werden.
`
`[0008] Damit die Elektronik auf der Platine die Tem-
`peratur und/oder die Zellspannung der einzelnen
`Speicherzelle Uberwachen kann, bedarf es einer
`elektrischen Verbindung Zur Platine, um einen Mess-
`strom zu Ubertragen. Deshalb ist bevorzugt vorgese-
`hen, dass zumindest einer der Bonddrahte zwischen
`den beiden Polen auf der Platine mittels Drahtbonden
`befestigt ist. Der entsprechende Bonddraht fiihrt so-
`mit von einem Pol zur Platine und von der Platine zum
`nachsten Pol. Insbesondereist der Bonddraht auf der
`Platine nicht unterbrochen, sondern lediglich mittels
`Drahtbonden angebunden.
`
`[0009] Alternativ oder zusatzlich zu dem Anbinden
`des Bonddrahtes zwischen den beiden Polen, ist be-
`vorzugt ein Zusatzbonddraht vorgesehen. Der Zu-
`satzbonddraht wird mit einem Ende am Pol befestigt
`und mit dem anderen Ende auf der Platine. Die Be-
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`festigung am Pol undauf der Platine erfolgt wiederum
`mittels Drahtbonden.
`
`Bonddrahte werden jeweils mit den beiden Polen
`drahtgebonded.
`
`[0010] Die Stelle, an der der Bonddraht oder der Zu-
`satzbonddraht mit der Platine elektrisch leitend ver-
`bunden ist, wird als Befestigungsstelle bezeichnet.
`Bevorzugt ist in der Nahe der Befestigungsstelle ein
`Temperatursensor auf der Platine angeordnet. Der
`Temperatursensorist dazu ausgebildet, die Uber den
`Bonddraht oder den Zusatzbonddraht weitergeleitete
`Temperatur der Speicherzelle zu bestimmen. Um die
`korrekte Temperatur der Speicherzelle zu ermitteln,
`wird bevorzugt ein entsprechendes Berechnungsmo-
`dell in die Elektronik auf der Platine implementiert.
`Mittels dieses Berechnungsmodells kann eine Pha-
`senverschiebung zwischen der gemessenen Tempe-
`ratur und der tatsachlichen Temperatur an der Spei-
`cherzelle bertcksichtigt werden.
`
`[0011] Die Platine ist relativ dunn ausgestaltet und
`umfasst vorzugsweise eine Kupferschicht im Bereich
`von 10 bis 100 um. Deshalb ist fur die elektrische
`Anbindung des gesamten Hochvolt-Energiespeicher-
`moduls bevorzugt vorgesehen, dass auf der Plati-
`ne ein Metallelement positioniert wird. Dieses Me-
`tallelement ist vorzugsweise eine Aluminiumplatte.
`Auf dem Metallelement ist eine Anschlussvorrichtung
`fur ein Kabel vorgesehen. Vorzugsweise ist die An-
`schlussvorrichtung zum Anschrauben eines Kabel-
`schuhs ausgebildet. Des Weiteren ist eine elektrisch
`leitende Anschlussverbindung zwischen einem der
`Pole und dem Metallelement vorgesehen. Diese An-
`schlussverbindung besteht wieder aus mehreren ne-
`beneinander angeordneten Bonddrahten. Jeder die-
`ser Bonddrahte ist am Pol und am Metallelement mit-
`tels Drahtbonden befestigt.
`
`[0012] Die Bonddrahte werden so dimensioniert,
`dass sie drahtgebonded werden k6énnen und ohne
`weiteres in die bendtigte Form biegbar sind. Hierzu
`ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bonddrahte einen
`runden Querschnitt mit einem Durchmesser von ma-
`ximal 1 mm, vorzugsweise maximal 750 tm, beson-
`ders vorzugsweise maximal 500 um, aufweisen. Al-
`ternativ dazu sind die Bonddrahte bandformig aus-
`gestaltet und weisen vorzugsweise eine Breite von
`maximal 3 mm, besonders vorzugsweise maximal 2
`mm, auf. Die Bonddrahte werden vorteilhafterweise
`aus Kupfer oder Gold, besonders vorzugsweise aus
`Aluminium, gefertigt.
`
`[0013] Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Ver-
`fahren zur Herstellung des Hochvolt-Energiespei-
`chermoduls, umfassend die folgenden Schritte:
`(i)
`Bereitstellen Zumindest zweier Speicherzellen, und
`(ii) Ausbilden zumindest einer elektrisch leitenden
`Verbindung zwischen zwei Polen unterschiedlicher
`Speicherzellen. Fur die einzelnen Verbindungen wer-
`den jeweils mehrere Bonddrahte verwendet. Die
`
`[0014] Die Unteranspruche und die vorteilhaften
`Ausgestaltungen des erfindungsgemaen Hochvolt-
`Energiespeichermoduls finden entsprechend vorteil-
`hafte Anwendungfir das erfindungsgemake Verfah-
`ren.
`
`[0015] Insbesondere ist vorgesehen, dass beim
`Drahtbonden der Bonddraht durch Aufbringen von
`Druck und/oder Ultraschall und/oder erhohter Tem-
`peratur mit dem jeweiligen Pol, mit dem Metallele-
`ment oder mit der Platine verbunden wird. Entspre-
`chend wird auch der Zusatzbonddraht mit dem Pol
`und der Platine verbunden.
`
`[0016] Bevorzugt wird zum Drahtbonden kein Zu-
`satzwerkstoff, wie beispielsweise ein Schweifzusatz
`oder ein Lot, verwendet. Rein durch Aufbringen des
`Ultraschalls und/oder des Drucks und/oder der Tem-
`peratur wird der Bonddraht angeschmolzen und die
`leitende Verbindung hergestellt.
`
`[0017] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile
`der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
`Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
`
`[0018] Fig. 1 ein erfindungsgemakes Hochvolt-En-
`ergiespeichermodul gemak einem ersten Ausfth-
`rungsbeispiel,
`
`[0019] Fig. 2 eine Speicherzelle des erfindungs-
`gemaen Hochvolt-Energiespeichermoduls gemak
`dem ersten Ausfthrungsbeispiel,
`
`[0020] Fig. 3 ein erstes Detail des erfindungsgema-
`f$en Hochvolt-Energiespeichermoduls gemafg{ dem
`ersten Ausfthrungsbeispiel,
`
`[0021] Fig. 4 ein zweites Detail des erfindungsgema-
`f$en Hochvolt-Energiespeichermoduls gemafg{ dem
`ersten Ausfuhrungsbeispiel,
`
`[0022] Fig. 5 das erfindungsgemake Hochvolt-En-
`ergiespeichermodul gemaR einem zweiten Ausfuh-
`rungsbeispiel,
`
`[0023] Fig. 6 ein Detail des erfindungsgemaRen
`Hochvolt-Energiespeichermoduls gemaR dem zwei-
`ten Ausfuhrungsbeispiel, und
`
`[0024] Fig. 7 Herstellungsschritte fur das Hochvolt-
`Energiespeichermodul beider Ausfiihrungsbeispiele.
`
`1 bis
`[0025] Im Folgenden wird anhand der Fig.
`Fig. 4 ein erstes AusfUhrungsbeispiel des Hochvolt-
`Energiespeichermoduls 1 beschrieben. Fig. 5 und
`Fig. 6 zeigen ein zweites AusfUhrungsbeispiel des
`Hochvolt-Energiespeichermoduls 1. Fig. 7 zeigt Ver-
`
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`
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`fahrensschritte zum Herstellen des Hochvolt-Ener-
`giespeichermoduls 1 beider AusfUhrungsbeispiele.
`Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind in al-
`len Ausfuhrungsbeispielen mit denselben Bezugszei-
`chen versehen.
`
`aus einzelnen Bonddrahten 11. Die Bonddrahte 11
`sind nebeneinander, insbesondere parallel zueinan-
`der, angeordnet. Jeder Bonddraht ist mittels Draht-
`bonden mit dem Metallelement 8 und dem Pol 4 ver-
`bunden.
`
`[0026] Gemak Fig. 1 umfasst das Hochvolt-Energie-
`speichermodul 1 mehrere Speicherzellen 2. Fig. 2
`zeigt eine der Speicherzellen 2 im Detail. Die Spei-
`cherzellen 2 sind prismatisch aufgebaut und im Hoch-
`volt-Energiespeichermodul 1 aneinandergereiht. Je-
`de Speicherzelle 2 weist zwei Pole 4 auf. Die Spei-
`cherzellen 2 sind so aneinandergereiht, dass alle Po-
`le 4 zu einer Seite zeigen. Auf dieser Seite des Hoch-
`volt-Energiespeichermoduls 1 ist eine Platine 3 auf-
`gesetzt.
`
`[0027] Die Platine 3 weist im ersten Ausfuhrungsbei-
`spiel mehrere Laschen 5 auf. Jeweils eine Lasche 5
`ragt zwischen zwei benachbarte Pole 4 unterschied-
`licher Speicherzellen 2. Die Platine 3 ist so ausgebil-
`det, dass sie die Speicherzellen 2 untereinander po-
`sitioniert und fixiert.
`
`[0032] Fig. 4 zeigt ein zweites Detail aus Fig. 1. Die
`Stelle, an denen die einzelnen Bonddrahte 11 der
`Verbindung 6 mit der Platine 3 verbunden sind, wird
`als Befestigungsstelle 13 bezeichnet.
`In der Nahe
`dieser Befestigungsstelle 13 befindet sich ein Tem-
`peratursensor 14 auf der Platine 3. Die Bonddrahte
`11 leiten die Temperatur des Pols 4 und somit der
`Speicherzelle 2 auf die Platine 3. Auf der Platine 3
`kann die entsprechende Temperatur mit dem Tem-
`peratursensor 14 erfasst werden. Etwaige Phasen-
`verschiebungen oder Temperaturverluste zwischen
`dem Temperatursensor 14 und der Speicherzelle 2,
`werden durch ein entsprechendes Berechnungsmo-
`dell kompensiert. Hierzu ist der Temperatursensor14
`mit einer CPU 15 auf der Platine 3 verbunden. Die
`CPU 15 und der Temperatursensor 14 stehen im All-
`gemeinen fur eine Elektronik, mittels derer die einzel-
`nen Speicherzellen 2 Uberwacht werden kdnnen. Bei-
`spielsweise kann mit der CPU 15 und Uber die Befes-
`[0028] Jeweils zwischen zwei benachbarten Polen
`tigungsstelle 13 auch die Zellspannung in der einzel-
`4 unterschiedlicher Speicherzellen 2 ist eine Verbin-
`
`dung 6 angeordnet. Die Verbindung6ist elektrisch nen Zelle 2 gemessen werden.
`leitend und verbindet die unterschiedlichen Speicher-
`zellen 2 in einer Reihen- oder Parallelschaltung mit-
`einander.
`
`[0029] Um das gesamte Hochvolt-Energiespeicher-
`modul 1 mit einem weiteren Hochvolt-Energiespei-
`chermodul 1 oder mit der Hochvolt-Stromversorg ung
`eines Fahrzeugs zu verbinden, ist ein Kabel 9 vorge-
`sehen. Um dieses Kabel 9 mit der Platine 3 zu ver-
`binden, befindet sich auf der Platine 3 ein Metallele-
`ment 8. Auf dem Metallelement 8 ist eine Anschluss-
`vorrichtung 10, beispielsweise zum Anschrauben ei-
`nes Kabelschuhs des Kabels 9, ausgebildet. Das Me-
`tallelement8 ist mittels einer Anschlussverbindung 7
`mit einem der Pole 4 verbunden.
`
`[0030] Fig. 3 zeigt ein erstes Detail aus Fig. 1. Die
`Verbindung 6 besteht aus mehreren nebeneinander
`angeordneten Bonddrahten 11. Die Bonddrahte 11
`sind insbesondere parallel zueinander angeordnet
`und voneinander beabstandet. Die Bonddrahte 11
`kénnen auch bereinander angeordnet sein. Ein je-
`der Bonddraht fuhrt von einem Pol 4 Uber die Plati-
`ne 3 zum benachbarten Pol 4. Jeder Bonddraht 11
`ist auf beiden Polen 4 und auf der Platine 3 mittels
`Drahtbonden befestigt und kontaktiert. Im gezeigten
`Beispiel sind elf Bonddrahte 11 fur die Verbindung 6
`gewahlt. Entsprechend dem Querschnitt der einzel-
`nen Bonddrahte 11 und dem maximalen Strom, wird
`die Anzahl der Bonddrahte 11 gewahlt.
`
`[0031] Des Weiteren zeigt Fig. 3 die Anschlussver-
`bindung 7. Auch die Anschlussverbindung 7 besteht
`
`[0033] Fig. 5 und Fig. 6 zeigen ein zweites Ausfth-
`rungsbeispiel des Hochvolt-Energiespeichermoduls
`1.
`Im Unterschied zum ersten Ausfthrungsbeispiel,
`ist im zweiten Ausfuhrungsbeispiel vorgesehen, dass
`die Bonddrahte 11 der Verbindung 6 direkt von ei-
`nem Pol 4 zum benachbarten Pol 4 verlaufen. Es
`entfallt dabei die Befestigungsstelle 13 zwischen den
`beiden Polen 4. Dadurch kénnen die Pole 4 naher
`aneinander liegen. Fur den Messstrom, ist an jeder
`Speicherzelle 2 ein Zusatzbonddraht 12 vorgesehen,
`der mit einem Ende am Pol 4 und mit dem ande-
`ren Ende auf der Platine 3 befestigt ist. Die Befes-
`tigung des Zusatzbonddrahtes 12 erfolgt wiederum
`uber Drahtbonden. Insbesondere wird pro Speicher-
`zelle 2 oder pro Pol 4 zumindest ein Zusatzbonddraht
`12 eingesetzt. Die Anbindungsstelle des Zusatzbond-
`drahtes 12 auf der Platine 3 bildet wieder eine Befes-
`tigungsstelle 13, Uber die beispielsweise die Tempe-
`ratur und/oder die Zellspannung gemessen werden
`kann.
`
`[0034] Fig. 7 zeigt Schritte S1 bis S4 zum Herstellen
`der Hochvolt-Energiespeichermodule 1 beider Aus-
`fuhrungsbeispiele. Gezeigt ist beispielhaft das Draht-
`bonden der Bonddrahte 11 zwischen zwei benach-
`barten Polen 4.
`
`[0035] Fig. 7 zeigt in Schritt S1, dass der Bonddraht
`11 durch eine Kapillare 16 gefuhrt ist. Das Ende des
`Bonddrahtes 11 wird zunachst auf einem Pol 4 posi-
`tioniert. GemaR Schritt S2 erfolgt sodann ein Aufbrin-
`gen einer Ultraschallschwingung 18 auf den Bond-
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`4/12
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`draht 11 und/oder auf die Kapillare 16. Gleichzeitig er-
`folgt ein Aufbringen einer Bondkraft 17, so dass sich
`der Bonddraht 11 mit dem Pol 4 verbindet. Danach
`wird die Kapillare 16 gemak& Schritt S3 zum benach-
`barten Pol 4 gefthrt. Durch die Bewegung der Ka-
`pillare 16 wird gleichzeitig der Bonddraht 11 in die
`richtige Form gebogen. GemakR Schritt S3 erfolgt wie-
`derum ein Aufbringen der Bondkraft 17 und der UI-
`traschallschwingung 18, so dass sich der Bonddraht
`11 auch mit dem nachsten Pol 4 verbindet. Gemak
`Schritt S4 erfolgt abschlieRend eine entsprechende
`Bewegung der Kapillare 16, so dass der Bonddraht
`11 abgetrennt wird.
`
`[0036] Bei der Ausbildung der Verbindung 6 gemak
`dem ersten AusfUhrungsbeispiel wird die Kapillare 16
`mit dem Bonddraht 11 zwischen den Schritten S2 und
`S3 auf der Platine 3 positioniert. Dabei erfolgt auch
`auf der Platine 3 eine Aufbringung der Ultraschall-
`schwingung 18 und der Bondkraft 17. Allerdings wird
`der Bonddraht 17 bevorzugt nicht direkt nach derVer-
`bindung mit der Platine 3 abgetrennt, sondern es er-
`folgt noch gemak Schritt S4 die Verbindung zwischen
`dem Bonddraht 11 und dem nachsten Pol 4. Dadurch
`fihrt ein durchgehender Bonddraht11 im ersten Aus-
`fuhrungsbeispiel von einem Pol 4 Uber die Platine 3
`zum nachsten Pol 4. Die Platine 3 muss somit nicht
`den Hauptstrom, beispielsweise in einer HOhe von
`200 A, leiten.
`
`
`
`OMANOAAWHND=
`
`10
`11
`12
`13
`14
`15
`16
`17
`18
`
`Bezugszeichenliste
`
`Hochvolt-Energiespeichermodul
`Speicherzellen
`Platine
`Pole
`Laschen
`Verbindungen
`Anschlussverbindung
`Metallelement
`Kabel
` Anschlussvorrichtung
`Bonddrahte
`Zusatzbonddrahte
`Befestigungsstelle
`Temperatursensor
`CPU
`Kapillare
`Bondkraft
`Ultraschall
`
`Patentanspriiche
`
`fur eine
`(1)
`1. Hochvolt-Energiespeichermodul
`Spannungsversorgung,
`insbesondere eines Kraft-
`fahrzeugs, umfassend
`— zumindest zwei Speicherzellen (2), und
`— zumindest eine elektrisch leitende Verbindung (6)
`zwischen zwei Polen (4) unterschiedlicher Speicher-
`zellen (2),
`
`— wobei die einzelne Verbindung (6) aus mehreren
`nebeneinander angeordneten Bonddrahten (11) be-
`steht, und wobei jeder Bonddraht (11) an den beiden
`Polen (4) mittels Drahtbonden befestigt ist.
`
`2. Hochvolt-Energiespeichermodul nach Anspruch
`1, gekennzeichnet durch eine Platine (3) mit einer
`Elektronik zum Uberwachen der Speicherzellen (2).
`
`3. Hochvolt-Energiespeichermodul nach Anspru-
`che 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestei-
`ner der Bonddrahte (11) zwischen den beiden Polen
`(4) auf der Platine (3) mittels Drahtbonden befestigt
`ist.
`
`4. Hochvolt-Energiespeichermodul nach einem der
`Anspruche 2 oder 3, gekennzeichnet durch zumin-
`dest einen Zusatzbonddraht (12), der einen der Pole
`(4) mit der Platine (3) verbindet, der auf dem Pol (4)
`und auf der Platine (3) mittels Drahtbonden befestigt
`ist, und der auf der Platine (3) endet.
`
`5. Hochvolt-Energiespeichermodul nach einem der
`Anspruche3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
`an einer Befestigungsstelle (13) des Bonddrahtes
`(11) oder des Zusatzbonddrahtes (12) mit der Platine
`(3) ein Temperatursensor(14) auf der Platine (3) an-
`geordnetist, der dazu ausgebildet ist, die Uber den
`Bonddraht (11) oder Zusatzbonddraht (12) weiterge-
`leitete Temperatur der Speicherzelle (2) zu bestim-
`men.
`
`6. Hochvolt-Energiespeichermodul nach einem der
`Anspruche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
`alle Pole (4) der Speicherzellen (2) zu einer Seite
`des Hochvolt-Energiespeichermoduls (1) ausgerich-
`tet sind, wobei auf dieser Seite die Platine (3) aufliegt.
`
`7. Hochvolt-Energiespeichermodul nach einem der
`Ansprtche2 bis 6, ferner umfassend
`— ein auf der Platine (3) angeordnetes Metallelement
`(8), vorzugsweise eine Aluminiumplatte, mit einer An-
`schlussvorrichtung (10) fur ein Kabel (9), und
`— eine elektrisch leitende Anschlussverbindung (7)
`zwischen einem Pol (4) einer Speicherzelle (2) und
`dem Metallelement(8),
`— wobei die Anschlussverbindung (7) aus mehreren
`nebeneinander angeordneten Bonddrahten (11) be-
`steht, und wobei jeder Bonddraht (11) an dem Pol (4)
`und an dem Metallelement (8) mittels Drahtbonden
`befestigt ist.
`
`8. Hochvolt-Energiespeichermodul nach einem der
`vorhergehenden Anspriche, dadurch gekennzeich-
`net, dass
`— die Bonddrahte (11) einen runden Querschnitt mit
`einem Durchmesser von maximal 1 mm, vorzugswei-
`se maximal 500 um, aufweisen, oder
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`5/12
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`

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`DE 10 2013 203 280A1
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`2014.08.28
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`— dass die Bonddrahte (11) bandférmig sind mit einer
`Breite von maximal 3 mm, vorzugsweise maximal 2
`mm.
`
`9. Verfahren zur Herstellung eines Hochvolt-En-
`ergiespeichermoduls (1) zur Spannungsversorgung,
`insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend die
`folgenden Schritte:
`— Bereitstellen zumindest zweier Speicherzellen (2),
`und
`— Ausbilden zumindesteiner elektrisch leitenden Ver-
`bindung (6) zwischen zwei Polen (4) unterschiedli-
`cher Speicherzellen (2),
`— wobei fur die einzelne Verbindung (6) mehrere
`Bonddrahte (11) jeweils mit beiden Polen (4) draht-
`gebondet werden.
`
`10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn-
`zeichnet, dass beim Drahtbonden der Bonddraht
`(11) durch Aufbringen von Druck und/oderUltraschall
`und/oder erhohter Temperatur mit dem jeweiligen Pol
`(4), mit dem Metallelement (8) oder mit der Platine (3)
`verbunden wird.
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`Es folgen 6 Seiten Zeichnungen
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