1.本发明涉及一种用于调整(aufbereitung)具有至少两个与第一连接单元电连接的电池单元的电池的方法，以及一种具有电池单元和替换电池单元的电池。
背景技术：
2.电池用于多种技术产品中。过去，电池的应用领域更加多样化。例如，许多传统驱动器目前正在由能量源通常是电池的电驱动器取代。此外，有线电源正在由集成电池取代，因为这推动技术产品持续小型化并提高用户的便利性。
3.然而，所使用的电池数量的骤升意味着需要有效使用这些电池和电池中包含的部件，以便一方面提高电池使用的经济效率，另一方面保持低的负面生态影响。
4.尽管有一些问世的方法，但只有几种用于调整电池的方法可利用。电池通常包括许多彼此电接触的电池单元。这种接触可以例如通过汇流条完成。当调整电池时，通过机械力将汇流条从电池单元去除。在此过程中，电池单元可能损坏或者电池单元的极处于不可重复使用的状态。结果，许多电池和电池单元不能重复使用并且必须丢弃。
5.目前不存在用于调整电池的有效方法，特别是由于只有通过巨大的技术努力和/或通过损坏电池单元才能将电池单元彼此分开。例如，应用基于激光的方法表明，虽然这可以导致令人满意的结果，但是将电池单元与汇流条分开要长达数天的时间，因此不是可以在实践中使用的方法。
技术实现要素：
6.因此，本发明的目的是提供减少或消除一个或多个前述缺点的用于调整电池的方法以及电池。特别地，本发明的目的是提供一种能够以成本有效和/或生态上可持续的方式调整电池的方案。至少，本发明的目的是提供替代方法和/或替代电池。
7.根据第一方面，该目的通过一种用于调整具有至少两个与第一连接单元电连接的电池单元的电池的方法实现，其中导电接触连接件作用在第一连接单元和电池单元之间，包括以下步骤：通过去除接触连接件使第一连接单元与电池单元分离，用替换电池单元更换电池的至少一个电池单元，和电接触电池单元或多个电池单元和至少一个替换电池单元，其中通过分离加工工艺(trennenden fertigungsverfahren)去除接触连接件。
8.本发明基于这样的认识：电池供电系统的成功很大程度上取决于能有效使用电池。例如，目前会将性能低于80％的电池从车辆上拆下并且随后通常不会重复使用。因此，目前预计大量电池无法进一步使用。
9.前述用于调整电池的方法可以对已经使用过的电池进行调整，使得其可以用于后续应用，例如用于电力存储或用于具有更低要求的车辆电池。
10.此外，发明人发现，用于调整电池的方法是可再现的方法。该方法可以用于很多电池而不必在意第一连接单元或各个电池单元的极的具体特性。特别地，该方法也可以应用于具体生产方法未知的电池。这是特别必要的，因为电池调整公司通常不是电池的制造商。
11.此外，分离加工工艺对电池单元和第一连接单元产生有限的机械影响，使得在电池单元或多个电池单元与至少一个替换电池单元的电接触中可以以有利的方式考虑电池单元和第一连接单元。
12.该方法的特征还在于高处理速度。此外，发现该方法可以以低成本使用。此外，用于分离加工工艺的工具的可利用性通常认为是良好的。因此，电池的调整可以连续工业化并且电池的可持续利用成为可能。
13.电池基本上理解为用于存储电能的存储单元。例如，电池可以配置为蓄电池。电池可以配置为例如为车辆驱动和/或电力存储装置供电和/或具有大于10kwh、大于25kwh、大于50kwh和/或大于75kwh的容量。
14.电池通常包括许多单独的电池单元。电池的电池单元可以组合成电池模块，使得电池由一个、两个或更多个电池模块组成或包括一个、两个或更多个电池模块。电池模块通常具有小于10kwh、小于5kwh、特别是小于2kwh的容量。电池单元可以是例如电化学能量存储装置。
15.在使用这种电池期间，电池单元中通常发生缺陷或磨损，从而降低其性能。这些电池单元也会降低电池性能。本发明进一步基于以下认识：通过更换性能降低的电池单元可以再生电池。
16.电池的调整尤其理解为关于电池单元改变组成。例如，调整可以提高性能，但这不是绝对必要的。例如，由分别具有75％性能的两个电池可以提供两个调整的电池，一个电池具有80％的性能，另一个电池具有70％的性能。
17.电池单元与第一连接单元电连接。第一连接单元可以例如是汇流条和/或集电器。第一连接单元尤其布置并配置成使得其电和/或机械地连接至少两个电池单元。为此，第一连接单元优选地具有导电材料或者由导电材料组成。
18.为了确保第一连接单元和电池单元之间的电连接，导电接触连接件作用在第一连接单元和电池单元之间，其也可以形成机械连接。导电接触连接件例如可以通过电池单元和第一连接单元之间的材料连接形成。材料连接可以例如通过焊接点形成。此外，接触连接件也可以构造为独立的接触单元，每个接触单元与电池单元和第一连接单元连接。另外地或替代地，接触连接件也可以是第一连接单元和/或电池单元的一部分。
19.为了使第一连接单元与电池单元分离，去除接触连接件。使用分离加工工艺去除接触连接件。分离加工工艺尤其理解为其中部件从工件分离的加工方法，其中该部件可以构造为片形式。例如，德国标准din8580中包含了分离加工工艺的选择。去除接触连接件可以导致从第一连接单元和/或从一个、两个或更多个电池单元去除材料。尤其是以此方式去除接触连接件，使得毫不费力将第一连接单元与电池单元分离。这尤其意味着第一连接单元和电池单元之间基本上不存在机械连接。
20.此外，该方法包括用替换电池单元更换电池的至少一个电池单元。这种更换可以包括例如拆卸一个、两个或更多个电池单元并安装替换电池单元。特别优选的是，安装与拆卸的电池单元对应数量的替换电池单元。此外，与拆卸的电池单元的数量相比，可以提供更少或更多数量的替换电池单元。
21.然而，此外该步骤还可以包括分离电池的电池单元，并且随后重新布置电池单元。因此，从具有n个电池单元的电池，也可以交换n-1个电池单元。以此方式翻新的电池可以比
从中拆卸电池单元的一个、两个或更多个电池具有相同数量、更多或更少的电池单元。
22.替换电池单元可以是新的或基本上未使用的电池单元或用过的电池单元。优选的是，替换电池单元具有基本上等于剩余电池单元或多个电池单元的性能的性能。电池单元或多个电池单元和替换电池单元可以具有相同或不同构造。
23.此外，该方法包括使电池单元或多个电池单元与至少一个替换电池单元电接触的步骤。如下面更详细说明的，可以使用各种方法并且例如使用连接单元、特别是第一连接单元和/或第二连接单元来进行这种电接触。在进行电接触时，在电池单元或多个电池单元和替换电池单元以及连接单元之间优选地形成接触连接件。接触连接件可以在与更换之前相同的位置或不同的位置处作用在电池单元或其极上。
24.该方法优选的实施例的特征在于，通过在第一连接单元处和/或在电池单元、特别是在电池单元的极处的材料去除来去除接触连接件。在第一连接单元处和/或在电池单元处的材料去除尤其理解为也可以在接触连接件处发生材料去除。优选地是第一连接单元和/或电池单元、特别是电池单元的极的几何上确定的改变，使得该方法具有高的加工稳定性并且可以以可再现的方式进行。
25.分离加工工艺可以是具有几何上确定的切削刃的方法，特别是铣削方法和/或钻孔方法，和/或具有几何上不确定的切削刃的方法，特别是磨削方法。
26.该方法另一优选的实施例的特征在于，使用切削工具去除接触连接件。切削工具特别地用于以几何上确定的切削刃进行切割。切削工具优选地是铣削工具，其可以构造为例如面铣刀和/或立铣刀。此外，切削工具可以是钻孔工具。钻孔工具或铣削工具优选地具有尽可能大的刀尖角(spitzenwinkel)，因为这确保仅轻微影响电池单元。钻孔工具或铣削工具的刀尖角越大，电池单元或电池单元的极处的材料去除越大。铣削工具和/或钻孔工具的刀尖角优选地大于150
°
、大于160
°
、大于170
°
和/或大于175
°
。
27.尽管电池单元的精细加工，但使用切削工具仍实现高的工艺稳定性。因此，与用于从电池单元去除连接单元的传统方法相比，对电池单元特别低的负面影响成为可能。此外，切削工具通常容易获得，并且具有适合应用的多种设计。
28.该方法的进一步改进的特征在于，切削工具的进给方向基本上正交于第一连接单元的表面和/或电池单元之一的极表面定向。
29.基本上正交尤其意味着进给方向与正交于第一连接单元的表面和/或极表面的表面偏离小于20
°
、小于10
°
、小于5
°
和/或小于2.5
°
。极表面尤其理解为电池单元的极的表面。极表面可以与第一连接单元的平面延伸平面平行。
30.在另一优选的实施例中，规定切削工具的进给方向基本上正交于第一连接单元的平面延伸定向。以有利的方式，该实施例允许有针对性地去除接触连接件，而对第一连接单元和/或电池单元影响很小。
31.该方法另一优选的改进的特征在于，接触连接件分别作用在接触部分中，并且切削工具具有大于接触部分的主延伸方向的工具直径。
32.接触部分尤其是分别位于电池单元之一和第一连接单元之间。各个接触连接件作用在电池单元和第一连接单元之间。接触部分尤其理解为其中电池单元与第一连接单元电和/或机械连接的部分。这可以例如是焊接。接触部分的主延伸方向是接触部分以其最大延伸、例如焊接的最大延伸延伸的方向。
33.主延伸方向优选地在具有第一连接单元的平面延伸和/或电池单元的极表面的平面中延伸。如果工具直径构造为大于接触部分的主延伸方向，则仅通过一次进给运动即可去除接触连接件。这避免了多次来回移动切削工具。由此，该方法可以快速进行并且涉及的工作量很低。此外，可以以特别有利的方式实现自动化，使得将该方法应用于连续生产。
34.在该方法另一优选的实施例中，规定该方法包括以下步骤：检查电池单元的性能。检查电池单元的性能可以是例如电压测量和/或容量测量。特别地，这可以通过电阻和/或阻抗测量来完成。在更换至少一个电池单元之前优选地检查性能。
35.检查电池单元的性能使得可以将具有相似性能的电池单元安装在电池中，从而使得特别有效地使用各个电池单元。有效使用尤其是由于最弱的电池单元通常限制电池的性能的事实，因此使用具有相似性能的电池单元使得能够特别有效地使用电池单元。
36.在该方法另一优选的实施例中，规定该方法包括以下步骤：基于检查结果将经检查的电池单元分类为至少两个性能类别。
37.检查结果可以包括一个、两个或更多个测量结果。优选的是，针对性能的预定阈值、特别是针对电阻和/或阻抗的预定阈值用于分类。进一步优选的是，性能是健康状态值，例如80％。
38.此外，可以优选的是，当超过阈值时电池单元分类为第一和/或第二应用，而当未超过阈值时电池单元分类为第三应用。用于第二应用的电池可以比用于第三应用的电池具有更高的性能。例如，性能的阈值可以是70％。例如，第一应用可以涉及电池单元在第一电池寿命周期中使用，特别是用于车辆电池。第二应用可以涉及例如电池单元在第二电池寿命周期中使用，特别是用于车辆电池和/或电力存储装置。第三应用可以例如涉及电池单元在第三电池寿命周期中使用，特别是用于电力存储装置。通过对经检查的电池进行分类，用于调整不同性能的电池的适于连续生产的方法成为可能。
39.在该方法另一优选的实施例中，规定电池单元或多个电池单元与至少一个替换电池单元的电接触通过连接单元进行。
40.连接单元可以是初始配置中电池单元已经与之连接的相同的第一连接单元。此外，连接单元可以是另一个同样的第一连接单元、特别是新的第一连接单元。此外，连接单元可以是与第一连接单元不同的第二连接单元。
41.使用相同的第一连接单元具有提供尤其资源有效的电池的优点，因为重复使用第一连接单元。此外，可以以有利的绝缘方式使用通过分离加工工艺在第一连接单元处产生的开口。使用进一步的第一连接单元的可以实现至少一个替换电池单元和电池单元之间最佳的连接性。使用第二连接单元可以实现对至少一个替换电池单元和电池单元或多个电池单元的重新配置的最佳适应性，例如如下文进一步说明的，具有特殊的几何形状。
42.该方法另一优选的实施例的特征在于，将第二连接单元的接触部分构造成在面向电池单元的接触侧上是凸形的。优选的是，将凸形接触部分构造成壳形。
43.第二连接单元的接触部分尤其是第二连接单元的那些部分或区域，在这些部分或区域内形成有与电池单元或至少一个替换电池单元的接触连接件。这些例如以在其处形成焊接点的方式提供。
44.壳形可以指例如半球形、椭圆形和/或角形。凸形接触部分可以构造为例如槽或压花。以有利的方式，这导致连接单元对电池单元更好的几何适配，因此电池单元可以更容易
与连接单元连接。由此，电接触所需的努力更少。
45.根据该方法另一优选的实施例，规定电池单元或多个电池单元和至少一个替换电池单元的电接触通过焊接方法和/或钎焊方法进行。此外，可以通过螺钉和/或夹具进行电接触。接触可以是例如连接单元、特别是第一和/或第二连接单元的布置，并且该连接单元随后焊接或钎焊至电池单元和至少一个替换单元。通过焊接方法或钎焊方法的连接能够实现电接触的有利连接以及该方法的高再现性。
46.根据该方法另一优选的实施例，规定在分离第一连接单元之前，接触连接件分别作用于电池单元的第一极部分中或电池单元和/或多个电池单元的多个第一极部分中或电池单元以一种方式电接触，使得接触连接件形成在电池单元的不同于第一极部分的第二极部分中，或形成在多个电池单元的不同于多个第一极部分的多个第二极部分中。
47.极部分是电池单元的极的部分。第二极部分不同于第一极部分，其中第二极部分优选地布置在第一极部分附近。第二极部分优选地位于第一极部分附近。特别优选的是，第一极部分布置为靠近极的第一侧端，第二极部分布置为靠近极的不同于第一端的第二端。
48.第一极部分可以进一步优选地中心地位于极上，使得第二极部分位于第一极部分的每一侧上。特别优选的是，第二极部分位于靠近极的侧端的区域中，并且进一步优选地靠近第一极部分。这获得了连接单元与电池单元或多个电池单元和替换电池单元更好的连接性，使得该方法易于自动化，并且还具有更好的再现性。
49.根据另一方面，上述目的通过具有与连接单元电连接的电池单元和替换电池单元的电池实现，其中导电接触连接件作用在连接单元和电池单元之间以及连接单元和替换电池单元之间，其中优选地，电池通过根据前述实施例之一的方法制造。
50.特别地，电池包括至少一个电池单元和/或至少一个替换电池单元。优选地，电池包括两个或更多个电池单元和/或两个或更多个替换电池单元。
51.连接单元可以是前述的第一连接单元和/或第二连接单元。前述电池的特征在于更高的性能和更高的效率。这种更高的效率尤其涉及更好地利用电池单元的可用性能。替换电池单元优选地与电池单元类似地构造。替换电池单元尤其是在重新制造电池时不包括的电池单元和/或随后插入的电池单元。
52.根据电池优选的实施例，规定替换电池单元比电池单元、特别是拆卸的电池单元具有更高的性能。此外，优选的是，替换电池单元在安装在电池中时基本上未使用。此外，替换电池单元可以是用过的电池单元。例如，替换电池单元可以是前述分类的电池单元。
53.电池优选的实施例的特征在于，电池单元和/或替换电池单元分别具有第一极部分和不同于第一极部分的第二极部分，其中电池单元的第一极部分具有接触连接件(在其被去除之前)，和/或电池单元和连接单元之间的接触连接件和/或替换电池单元和连接单元之间的接触连接件作用在第二极部分中。极部分尤其理解为电池单元或替换电池单元的极的不同区域。极部分也可以理解为用于接触的区域。该实施例的优点在于，可以在连接单元和电池单元或替换电池单元之间建立良好的连接。
54.电池另一优选的改进的特征在于，连接单元具有凸形构造的接触部分。
55.对于另外的方面及其可能的改进的进一步优点、实施例和实施例细节，还参考先前给出的关于方法的相应特征和改进的说明。
附图说明
56.参考附图通过示例说明优选的实施例。附图示出了：
57.图1：电池的示例性实施例的示意性三维视图；
58.图2：电池的示意性二维详细视图；
59.图3：是应用方法的部分步骤后电池的示意性三维视图；
60.图4：应用方法的部分步骤后电池的示意性三维视图；
61.图5：具有替换电池和第二连接单元的图1的电池的示意性三维视图；
62.图6：示意性方法；和
63.图7：另一种示意性方法。
64.在附图中，相同或基本上功能相同或相似的元件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
65.图1示出了具有电池单元2、4、6、8、10的电池1。电池单元2-10与两个第一连接单元12、14电连接。导电接触连接件16作用在第一连接单元12、14和电池单元2-10之间，其中仅左侧的第一连接单元12与电池单元2的接触连接件提供有附图标记16。其他接触连接件以相同的方式构造。
66.图2示出了电池1的截面图，其中在仅示出了一部分。特别地，在此示出了第一连接单元12和电池单元4之间的接触连接件16，其中连接单元12和电池单元4通过电池单元4的极4a彼此耦合。接触连接件16将第一连接单元12与电池单元4连接。接触连接件16可以是例如焊接。为了调整电池1，可能需要将第一连接单元12与电池单元2-10分离。为此，必须去除接触连接件16。根据前述用于调整电池1的方法，通过分离加工工艺去除接触连接件16。这通过钻孔工具32完成，钻孔工具32的工具直径大于接触连接件16的接触部分的主延伸方向。接触部分在x、y平面中延伸。
67.配置为钻孔工具32的切削工具的进给方向38正交于第一连接单元12的表面和极4a或电池单元4的极表面定向，即在z方向上。通过钻孔工具32钻出在此以虚线示出的孔或开口18来去除接触连接件16。这一方面在第一连接单元12中产生开口，另一方面在电池单元4的极4a中产生槽20。优选的是，电池单元4的极4a中的槽20尽可能小或避免。然而，由于钻孔工具32的刀尖角，通常不可能完全避免。
68.图3示出了图1的电池，在此示出了去除接触连接件16之后的状态，即已经去除了接触连接件并且可以看到开口18。通过去除接触连接件16，第一连接单元12现在可以与电池单元2-10分离。
69.图4示出了电池1的状态，分离并去除了第一连接单元12、14。结果，仅可以看到电池单元2-10的极2a、4a、6a、8a、10a中的槽20。
70.对于电池单元2-10的示例，基于电池单元10示出了极10a的示例性结构。极10a包括中心布置的第一极部分22。第一极部分22包括槽20。靠近中心布置的第一极部分22，极10a还包括两个第二极部分24，其也可称为侧面极部分。
71.图5示出了调整的电池1。调整的电池1包括电池单元2-6、10和替换电池单元30。电池单元8已经更换为替换电池单元30。电池单元2-6、10、30与第二连接单元26、28电接触。电池单元2-6、10、30的每个极2a、4a、6a、10a通过两个接触连接件34与第二连接单元26、28的
每个连接。如果极2a、4a、6a、10a和第一接触连接件16的可用尺寸允许，则也可以仅通过一个接触连接件34实现连接。此外，可以看到，这些接触连接件34位于第二极部分内。每个极2a、4a、6a、10a也可以通过接触连接件34与第二连接单元26、28的每个连接。
72.第二连接单元26、28在面向电池单元2-6、10、30的接触侧上具有凸形构造的几何形状，其示出为凹槽36。这些凸出到图像平面中并且可以使用焊接工艺以特别有利的方式焊接至极10a。
73.图6示出了用于调整具有多个电池单元2-10的电池1的示意性方法，电池单元与第一连接单元12、14电连接，其中导电接触连接件16作用在第一连接单元12、14和电池单元2-10之间。
74.在步骤100中，第一连接单元12、14与电池单元2-10分离。分离通过去除接触连接件16进行，其中这通过分离加工工艺完成。例如，为此可以使用钻孔工具32。替代地，为此可以使用例如铣削工具或研磨工具。
75.在步骤110中，电池1的至少一个电池单元2-10由替换电池单元30更换。为此，从电池1取下至少一个电池单元2-10并将替换电池单元30插入电池1中。
76.在步骤120中，电池单元2-10和至少一个替换电池单元30电接触。这种电接触例如可以通过第二连接单元26、28完成，替代地也通过第一连接单元12、14完成。
77.图7示出了优选的示意性方法。在该方法中，与图6所示的方法相比补充了步骤102和104。在步骤102中，检查电池单元2-10的性能。例如，可以通过电阻和/或阻抗测量检查性能。在更换110之前进行检查。
78.在步骤104中，基于检查结果将检查的电池单元分类为至少两个性能类别。在此优选地，性能、例如电阻或阻抗的预定阈值用于分类。
79.特别优选的是，步骤102和/或104在步骤100之前进行。特别地，步骤102和/或104可以基于在电池使用期间记录的信息进行。
80.前述用于调整电池1的方法提供了用于调整电池1的可再现方法。该方法适用于不同的电池1，因为独立于极和接触连接件16、34的几何形状进行该方法。此外，用于分离加工工艺的工具32也是容易获得的，例如前述钻孔工具32。此外，钻孔工具32对电池单元2-10和连接单元12、14造成有限的损坏，使得该过程可以易于控制。该方法进一步的特征在于快的速度和低的成本。
81.附图标记列表
82.1 电池
83.2 电池单元
84.2a 极
85.4 电池单元
86.4a 极
87.6 电池单元
88.6a 极
89.8 电池单元
90.10 电池单元
91.10a 极
92.12 第一连接单元
93.14 第一连接单元
94.16 接触连接件
95.18 开口
96.20 槽
97.22 第一极部分
98.24 第二极部分
99.26 第二连接单元
100.28 第二连接单元
101.30 替换电池单元
102.32 钻孔工具
103.34 触点连接
104.36 凹槽
105.38 进给方向