DE102019125594A1 - Battery cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle (1) mit einem Batteriezellengehäuse (2) mit einer darin angeordneten Anode (6) und mit einer darin angeordneten Kathode (7), wobei optional zwischen Anode (6) und Kathode (7) ein Separator (8) angeordnet ist, wobei an dem Gehäuse ein erster Anschlusspol (9) und ein zweiter Anschlusspol (10) vorgesehen sind, wobei der erste Anschlusspol (9) mit der Anode (6) elektrisch verbunden ist und der zweite Anschlusspol (10) mit der Kathode (7) elektrisch verbunden ist, wobei ein erstes Wärmeleitrohr (11) in dem Batteriezellengehäuse (2) angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit einer von der Anode (6) oder der Kathode (7) verbunden ist.The invention relates to a battery cell (1) with a battery cell housing (2) with an anode (6) arranged therein and with a cathode (7) arranged therein, with a separator (8) optionally arranged between anode (6) and cathode (7) is, with a first connection pole (9) and a second connection pole (10) being provided on the housing, the first connection pole (9) being electrically connected to the anode (6) and the second connection pole (10) being electrically connected to the cathode (7 ) is electrically connected, wherein a first heat conduction tube (11) is arranged in the battery cell housing (2), which is electrically and thermally connected to one of the anode (6) or the cathode (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle, insbesondere für eine Batterieanordnung für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a battery cell, in particular for a battery arrangement for motor vehicles.

Batteriezellen werden für Batterieanordnungen für Kraftfahrzeuge eingesetzt, um beispielsweise eine Fahrbatterie auszubilden, um den elektrischen Antriebsmotor oder die elektrischen Antriebsmotore mit elektrischer Energie zu versorgen. Bei Bremsvorgängen oder auch bei anderen Fahrzuständen kann dabei auch kinetische Energie wieder in die Fahrbatterie zurückgespeist werden, so dass die Fahrbatterie im Prinzip ständigen Auflade- und Entladevorgängen ausgesetzt ist. Dabei erwärmen sich die Batteriezellen, wobei der optimale Betriebsbereich in einem vordefinierten Temperaurfenster liegt. Eine Überschreitung der Obergrenze des Temperaturfensters führt zu einer Reduzierung der Effizienz der Batteriezellen. Entsprechend ist eine Kühlung der Batteriezellen notwendig.Battery cells are used for battery arrangements for motor vehicles, for example to form a drive battery in order to supply the electric drive motor or the electric drive motors with electrical energy. During braking or in other driving conditions, kinetic energy can also be fed back into the drive battery, so that the drive battery is in principle exposed to constant charging and discharging processes. The battery cells heat up in the process, with the optimal operating range being in a predefined temperature window. Exceeding the upper limit of the temperature window leads to a reduction in the efficiency of the battery cells. Accordingly, cooling of the battery cells is necessary.

Im Stand der Technik sind beispielsweise fluiddurchströmte Kühlplatten bekannt, welche in thermischen Kontakt mit der Batteriezelle oder einer Anordnung von Batteriezellen steht. Dabei wird die Wärme von der Batteriezelle auf die Kühlplatte über einen thermischen Kontakt übertragen und von der Kühlplatte auf das durchströmende Fluid. Dabei entstehen vielerlei thermische Übergangswiderstände, so dass die Kühlung mit Kühlplatten durchaus verbesserungsfähig ist.In the prior art, for example, cooling plates through which fluid flows are known, which are in thermal contact with the battery cell or an arrangement of battery cells. The heat is transferred from the battery cell to the cooling plate via thermal contact and from the cooling plate to the fluid flowing through. This creates a variety of thermal contact resistances, so that cooling with cooling plates can definitely be improved.

Auch sind Batteriezellen bekannt, die ein Rohr integriert haben, so dass das Kühlfluid die Batteriezelle unmittelbar durchströmt, siehe die DE 102 02 807 A1 , die DE 10 2016 009 910 A1 oder die DE 10 2008 011 508 A1 . Dabei ist allerdings die Montage und der Anschluss an eine Kühlmittelleitung sehr komplex, weil eine dauerhafte Abdichtung vorzusehen ist, damit die Batteriezellen nicht durch auslaufendes Kühlmittel beschädigt werden und ein Ausfall der Batteriezellen zu beklagen ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batteriezelle zu schaffen, welche im Hinblick auf die Kühlung bzw. Heizung verbessert ist und dennoch die Gefahr einer Beschädigung aufgrund einer Leckage reduziert ist.Battery cells are also known which have an integrated tube so that the cooling fluid flows directly through the battery cell, see FIG DE 102 02 807 A1 , the DE 10 2016 009 910 A1 or the DE 10 2008 011 508 A1 . However, the assembly and the connection to a coolant line is very complex because a permanent seal has to be provided so that the battery cells are not damaged by leaking coolant and a failure of the battery cells is to be complained about.
It is therefore the object of the present invention to create a battery cell which is improved in terms of cooling or heating and yet the risk of damage due to leakage is reduced.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse mit einer darin angeordneten Anode und mit einer darin angeordneten Kathode, wobei optional zwischen Anode und Kathode ein Separator angeordnet ist, wobei an dem Gehäuse ein erster Anschlusspol und ein zweiter Anschlusspol vorgesehen sind, wobei der erste Anschlusspol mit der Anode elektrisch verbunden ist und der zweite Anschlusspol mit der Kathode elektrisch verbunden ist, wobei ein erstes Wärmeleitrohr in dem Batteriezellengehäuse angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit einer von der Anode oder der Kathode verbunden ist. Durch die Verwendung eines zumindest ersten Wärmeleitrohrs in dem Batteriezellengehäuse wird ein guter thermischer Leiter in das Batteriezellengehäuse integriert, welches nicht nur die thermische Leitung der Wärme aus dem Batteriezellengehäuse übernimmt, sondern auch als Art Stromschiene zur elektrischen Leitung dient. Damit wird auch vermieden, dass eine direkte Fluiddurchströmung aufgrund angeschlossener Fluidleitungen vorgesehen ist, um die Wärme abzuführen.One embodiment of the invention relates to a battery cell with a battery cell housing with an anode arranged therein and with a cathode arranged therein, a separator optionally being arranged between anode and cathode, a first connection pole and a second connection pole being provided on the housing, the first Terminal is electrically connected to the anode and the second terminal is electrically connected to the cathode, wherein a first heat conduction tube is arranged in the battery cell housing, which is electrically and thermally connected to one of the anode or the cathode. By using at least a first heat conduction tube in the battery cell housing, a good thermal conductor is integrated into the battery cell housing, which not only takes over the thermal conduction of heat from the battery cell housing, but also serves as a kind of busbar for electrical conduction. This also avoids a direct fluid flow due to connected fluid lines being provided in order to dissipate the heat.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn ein zweites Wärmeleitrohr in dem Batteriezellengehäuse angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit der anderen von der Anode oder der Kathode verbunden ist. Damit kann die Wärme noch effektiver aus dem Batteriezellengehäuse abgeführt werden, wobei auch das zweite Wärmeleitrohr als elektrischer Leiter ausgebildet sein kann, um den Strom besser zu leiten.In one embodiment, it is useful if a second heat conduction tube is arranged in the battery cell housing, which is electrically and thermally connected to the other of the anode or the cathode. In this way, the heat can be dissipated even more effectively from the battery cell housing, and the second heat conduction tube can also be designed as an electrical conductor in order to better conduct the current.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Wärmeleitrohr und/oder das zweite Wärmeleitrohr als Stromsammelschiene in dem Batteriezellengehäuse angeordnet ist bzw. sind und elektrisch mit einem von dem ersten Anschlusspol und dem zweiten Anschlusspol elektrisch verbunden ist oder elektrisch mit jeweils einem von dem ersten Anschlusspol und dem zweiten Anschlusspol elektrisch verbunden sind. Damit wird eine verbesserte Stromleitung in bzw. aus der Batteriezelle erreicht.It is also advantageous if the first heat pipe and / or the second heat pipe is or are arranged as a busbar in the battery cell housing and is electrically connected to one of the first connection pole and the second connection pole or electrically to one of the first connection pole and are electrically connected to the second connection pole. Improved current conduction in and out of the battery cell is thus achieved.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das erste Wärmeleitrohr und/oder das zweite Wärmeleitrohr sich in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen durch das gesamte Batteriezellengehäuse erstreckt bzw. erstrecken. Damit kann erreicht werden, dass die Anode und/oder die Kathode über deren im Wesentlichen vollständige Länge elektrisch kontaktierbar ist bzw. sind.It is also expedient if the first heat conduction tube and / or the second heat conduction tube extends or extend in their longitudinal direction essentially through the entire battery cell housing. It can thus be achieved that the anode and / or the cathode can be electrically contacted over their essentially entire length.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Batteriezelle eine im Wesentlichen zylindrische Rundzelle mit einem im Wesentlichen zylindrischen Batteriezellengehäuse mit einem ersten kreisförmigen Deckel und mit einem zweiten gegenüberliegenden kreisförmigen Deckel ist. Dadurch wird eine einfach herzustellende Baueinheit geschaffen. Alternativ dazu könnte die Batteriezelle aber auch als Coffeebag-Zelle oder als quaderförmige Zelle ausgebildet sein.It is also advantageous if the battery cell is an essentially cylindrical round cell with an essentially cylindrical battery cell housing with a first circular cover and with a second opposite circular cover. This creates a structural unit that is easy to manufacture. Alternatively, the battery cell could also be designed as a coffee bag cell or as a cuboid cell.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anode, die Kathode und optional der dazwischen angeordnete Separator als flächige Elemente ausgebildet sind, die spiralförmig zu einer Wicklung gewickelt sind.It is particularly advantageous if the anode, the cathode and optionally the one in between arranged separator are designed as flat elements which are spirally wound to form a winding.

Die Anode, die Kathode und optional auch ein dazwischen angeordneter Separator können dann beispielsweise in einem Elektrolyten angeordnet sein, was allgemein auch für die Anode und die Kathode gelten kann, unabhängig von der Ausbildung und/oder Anordnung.The anode, the cathode and optionally also a separator arranged in between can then be arranged, for example, in an electrolyte, which can generally also apply to the anode and the cathode, regardless of the design and / or arrangement.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Kern der Wicklung das erste Wärmeleitrohr oder das zweite Wärmeleitrohre angeordnet ist. Die Wicklung erstreckt sich daher um das Wärmeleitrohr, so dass das Wärmeleitrohr nur wenig zusätzlichen Platz beansprucht.It is particularly advantageous if the first heat pipe or the second heat pipe is arranged in the core of the winding. The winding therefore extends around the heat pipe, so that the heat pipe takes up little additional space.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn außerhalb der Wicklung und benachbart zu der Wicklung das erste Wärmeleitrohr und/oder das zweite Wärmeleitrohr angeordnet ist. Auch dadurch kann eine bauraumsparende Gestaltung vorgesehen werden.It can also be advantageous if the first heat conduction tube and / or the second heat conduction tube is arranged outside the winding and adjacent to the winding. A design that saves space can also be provided in this way.

Für die Betriebssicherheit kann es auch vorteilhaft sein, wenn zwischen einem der Wärmeleitrohre und einem der Anschlusspole eine thermomechanische Überstromsicherung angeordnet ist. Dadurch kann bei einem Überstrom thermomechanisch, also selbsttätig, eine Überstromsicherung öffnen, um einen weiteren Stromfluss zu unterbrechen.For operational safety, it can also be advantageous if a thermomechanical overcurrent fuse is arranged between one of the heat pipes and one of the connection poles. As a result, in the event of an overcurrent, an overcurrent fuse can open thermomechanically, i.e. automatically, in order to interrupt a further current flow.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das erste Wärmeleitrohr und/oder das zweite Wärmeleitrohr aus einem geschlossenen Rohr aus einem thermisch leitenden Material mit einer Fluidfüllung besteht, insbesondere aus einem Metallrohr mit einer Fluidfüllung. Dadurch kann durch die Fluidfüllung und die sich dadurch entstehende Konvektion des Fluids im geschlossenen Rohr ein verstärkter Wärmetransport einstellen. Auch das Rohr selbst transportiert dabei Wärme aufgrund von Wärmeleitung.It is also advantageous if the first heat pipe and / or the second heat pipe consists of a closed pipe made of a thermally conductive material with a fluid filling, in particular a metal pipe with a fluid filling. As a result, the fluid filling and the resulting convection of the fluid in the closed tube can result in increased heat transport. The pipe itself also transports heat due to thermal conduction.

Vorteilhaft ist das Rohr ein Kupferrohr. Das Rohr kann jedoch auch ein Rohr aus einem anderen metallischen Material sein oder aus einer Legierung, wie beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung etc.The pipe is advantageously a copper pipe. However, the tube can also be a tube made of another metallic material or made of an alloy, such as aluminum or an aluminum alloy, etc.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Fluidfüllung aus Wasser, NH3, CO2 oder Stickstoff besteht oder solches aufweist. Auch kann ein Alkohol etc. verwendbar sein.It is also advantageous if the fluid filling consists of or has water, NH 3 , CO 2 or nitrogen. An alcohol, etc. can also be used.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 eine schematische, geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen Batteriezelle.
The invention is explained in detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
  • 1 a schematic, sectioned representation of a battery cell according to the invention.

Die 1 zeigt in einer schematischen geschnittenen Darstellung eine Batteriezelle 1 mit einem Batteriezellengehäuse 2. Die Batteriezelle 1 ist im Ausführungsbeispiel der 1 als eine im Wesentlichen zylindrische Rundzelle dargestellt, die mit einem im Wesentlichen zylindrischen Batteriezellengehäuse 2 ausgebildet ist, das eine hohlzylindrische umlaufende Wandung 3 mit einem ersten kreisförmigen Deckel 4 und mit einem zweiten gegenüberliegenden kreisförmigen Deckel 5 verschlossen ist. Dabei kann der erste und/oder zweite Deckel 4, 5 beispielhaft mit dem hohlzylindrischen Gehäuse verbunden oder einteilig ausgebildet sein. Beispielhaft kann der Deckel 5 mit der Wandung 3 einteilig beispielsweise durch Fließpressen oder Spritzgießen ausgebildet sein und der Deckel 4 kann mit der Wandung 3 abgedichtet verbunden sein.The 1 shows a battery cell in a schematic sectional illustration 1 with a battery cell housing 2 . The battery cell 1 is in the embodiment of 1 shown as a substantially cylindrical round cell with a substantially cylindrical battery cell housing 2 is formed, which has a hollow cylindrical circumferential wall 3rd with a first circular lid 4th and with a second opposing circular lid 5 is locked. The first and / or second cover can 4th , 5 for example connected to the hollow cylindrical housing or formed in one piece. The lid can be an example 5 with the wall 3rd be formed in one piece, for example by extrusion or injection molding, and the cover 4th can with the wall 3rd be sealed connected.

In dem Batteriezellengehäuse 2 sind eine Anode 6 und eine Kathode 7 angeordnet, wobei optional zwischen der Anode 6 und Kathode 7 ein Separator 8 angeordnet sein kann. Die Anordnung von Anode 6, Kathode 7 und optionalem Separator 8 kann dann in einem umgebenden Elektrolyten o.Ä. angeordnet sein.In the battery cell housing 2 are an anode 6th and a cathode 7th arranged, optionally between the anode 6th and cathode 7th a separator 8th can be arranged. The arrangement of anode 6th , Cathode 7th and optional separator 8th can then be arranged in a surrounding electrolyte or the like.

Weiterhin weist das Batteriezellengehäuse 2 einen ersten Anschlusspol 9, wie beispielsweise Pluspol oder umgekehrt, und einen zweiten Anschlusspol 10, wie beispielsweise Minuspol oder umgekehrt, auf. Dabei ist der erste Anschlusspol 9 beispielhaft mit der Anode 6 elektrisch verbunden und der zweite Anschlusspol 10 ist mit der Kathode 7 elektrisch verbunden.The battery cell housing also has 2 a first connection pole 9 , such as positive pole or vice versa, and a second connection pole 10 , such as negative pole or vice versa. The first connection pole is 9 for example with the anode 6th electrically connected and the second connection pole 10 is with the cathode 7th electrically connected.

Die 1 zeigt, dass ein erstes Wärmeleitrohr 11 in dem Batteriezellengehäuse 2 angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit einer von der Anode 6 oder der Kathode 7 verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Wärmeleitrohr 11 mit der Anode 6 elektrisch und thermisch verbunden.The 1 shows that a first heat pipe 11 in the battery cell housing 2 is arranged, which is electrically and thermally connected to one of the anode 6th or the cathode 7th connected is. In the embodiment shown, the heat pipe is 11 with the anode 6th electrically and thermally connected.

Alternativ kann auch ein zweites Wärmeleitrohr in dem Batteriezellengehäuse 2 angeordnet sein, welches elektrisch und thermisch mit der anderen von der Anode oder der Kathode verbunden ist.Alternatively, a second heat pipe can also be placed in the battery cell housing 2 be arranged, which is electrically and thermally connected to the other of the anode or the cathode.

Je nach Anordnung von einem Wärmeleitrohr 11 oder alternativ auch von zwei Wärmeleitrohren 11 ist es vorteilhaft, wenn das erste Wärmeleitrohr 11 und/oder das zweite Wärmeleitrohr als Stromsammelschiene in dem Batteriezellengehäuse 2 angeordnet ist bzw. sind und elektrisch mit einem von dem ersten Anschlusspol 9 und dem zweiten Anschlusspol 10 elektrisch verbunden ist oder elektrisch mit jeweils einem von dem ersten Anschlusspol 9 und dem zweiten Anschlusspol 10 elektrisch verbunden sind. Bei einem Wärmeleitrohr 11, wie in 1 gezeigt, ist dieses mit dem ersten Anschlusspol 9 elektrisch verbunden, oder alternativ, wie nicht gezeigt, auch mit dem zweiten Anschlusspol 10. Das zumindest eine Wärmeleitrohr 11 hat dabei vorteilhaft eine doppelte Aufgabe als Stromsammelschiene und als Wärmeableiter.Depending on the arrangement of a heat pipe 11 or alternatively two heat pipes 11 it is advantageous if the first heat pipe 11 and / or the second heat pipe as a busbar in the battery cell housing 2 is or are arranged and electrically with one of the first connection pole 9 and the second connection pole 10 is electrically connected or electrically with one of the first connection pole 9 and the second connection pole 10 are electrically connected. With a heat pipe 11 , as in 1 shown, this is with the first connection pole 9 electric connected, or alternatively, as not shown, also to the second connection pole 10 . At least one heat pipe 11 Advantageously, it has a dual function as a busbar and as a heat sink.

Dabei zeigt 1, dass das erste Wärmeleitrohr 11 und/oder optional auch das zweite Wärmeleitrohr sich in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen durch das gesamte Batteriezellengehäuse 2 erstreckt bzw. erstrecken. In 1 ist nur das erste Wärmeleitrohr 11 gezeigt, wie es sich im Wesentlichen durch das gesamte Batteriezellengehäuse 2 erstreckt. Ein optional zusätzliches zweites Wärmeleitrohr kann sich ähnlich in seiner Länge erstrecken. Dabei kann das Wärmeleitrohr 11 durch eine elektrische Isolation durch eine Isolierfolie isoliert sein, wo dies nötig ist. Die elektrische Isolation kann beispielsweise durch eine Folie aus Polyamid, Polyimid etc. ausgebildet sein.It shows 1 that the first heat pipe 11 and / or optionally also the second heat conduction tube extends essentially through the entire battery cell housing in its longitudinal direction 2 extends or extend. In 1 is just the first heat pipe 11 shown as it extends through essentially the entire battery cell housing 2 extends. An optionally additional second heat conduction tube can extend similarly in length. The heat pipe 11 be insulated by an electrical insulation by an insulating film, where this is necessary. The electrical insulation can be formed by a film made of polyamide, polyimide, etc., for example.

Bei der Rundzellenausbildung der Batteriezelle 1 der 1 sind die Anode 6, die Kathode 7 und der optional dazwischen angeordnete Separator 8 als flächige Elemente, wie Folien etc., ausgebildet, die spiralförmig zu einer Wicklung 12 gewickelt sind. Es ist zu erkennen, dass im Kern 13 der Wicklung 12 das erste Wärmeleitrohr 11 angeordnet ist. Oberhalb der Wicklung 12 bis hin zum Deckel kann ein ringförmiges Isolationselement 17 angeordnet sein.With the round cell formation of the battery cell 1 of the 1 are the anode 6th who have favourited cathode 7th and the optionally interposed separator 8th designed as flat elements, such as foils, etc., which spiral to form a winding 12th are wrapped. It can be seen that at the core 13th the winding 12th the first heat pipe 11 is arranged. Above the winding 12th An annular insulation element can extend to the cover 17th be arranged.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Wärmeleitrohr 11 an die Metallisierung der Kathode 7 oder alternativ der Anode 6 elektrisch leitend angebunden, beispielsweise durch Schweißen.In the embodiment shown, the heat pipe is 11 to the metallization of the cathode 7th or alternatively the anode 6th connected in an electrically conductive manner, for example by welding.

Optional könnte auch das zweite Wärmeleitrohr im Kern 13 der Wicklung 12 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann bzw. können außerhalb der Wicklung 12 und benachbart zu der Wicklung 12 das erste Wärmeleitrohr 11 und/oder das zweite Wärmeleitrohre angeordnet sein.Optionally, the second heat pipe could also be in the core 13th the winding 12th be arranged. In addition or as an alternative, it can be outside of the winding 12th and adjacent to the winding 12th the first heat pipe 11 and / or the second heat pipe can be arranged.

Die 1 zeigt auch, dass zwischen einem der Wärmeleitrohre 11 und einem der Anschlusspole 9 eine thermomechanische Überstromsicherung 14 angeordnet ist.The 1 also shows that between one of the heat pipes 11 and one of the connection poles 9 a thermomechanical overcurrent protection 14th is arranged.

Die Batteriezelle 1 des Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass das erste Wärmeleitrohr 11 und/oder das zweite Wärmeleitrohr aus einem geschlossenen Rohr 15 aus einem thermisch leitenden Material mit einer Fluidfüllung 16 besteht. Das Rohr 15 ist insbesondere ein Metallrohr, beispielsweise ein Kupferrohr, Aluminiumrohr etc.The battery cell 1 of the exemplary embodiment is designed such that the first heat pipe 11 and / or the second heat pipe from a closed pipe 15th made of a thermally conductive material with a fluid filling 16 consists. The pipe 15th is in particular a metal pipe, for example a copper pipe, aluminum pipe, etc.

Die Fluidfüllung 16 besteht aus Wasser, NH3, CO2 oder Stickstoff oder weist solches zumindest auf.The fluid filling 16 consists of or at least contains water, NH3, CO2 or nitrogen.

Der Temperaturarbeitsbereich und der Innendruck dient dabei der Wahl des Mediums der Fluidfüllung 16. Der vorteilhafte Temperaturarbeitsbereich kann im Bereich von beispielsweise 10 °C - 70 °C liegen. Vorzugsweise ist das Medium schwer entflammbar.The temperature working range and the internal pressure are used to select the medium for the fluid filling 16 . The advantageous working temperature range can be in the range of 10 ° C.-70 ° C., for example. The medium is preferably flame retardant.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10202807 A1 [0004]DE 10202807 A1 [0004]
  • DE 102016009910 A1 [0004]DE 102016009910 A1 [0004]
  • DE 102008011508 A1 [0004]DE 102008011508 A1 [0004]

Claims (12)

Batteriezelle (1) mit einem Batteriezellengehäuse (2) mit einer darin angeordneten Anode (6) und mit einer darin angeordneten Kathode (7), wobei optional zwischen Anode (6) und Kathode (7) ein Separator (8) angeordnet ist, wobei an dem Gehäuse ein erster Anschlusspol (9) und ein zweiter Anschlusspol (10) vorgesehen sind, wobei der erste Anschlusspol (9) mit der Anode (6) elektrisch verbunden ist und der zweite Anschlusspol (10) mit der Kathode (7) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Wärmeleitrohr (11) in dem Batteriezellengehäuse (2) angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit einer von der Anode (6) oder der Kathode (7) verbunden ist.Battery cell (1) with a battery cell housing (2) with an anode (6) arranged therein and with a cathode (7) arranged therein, a separator (8) optionally being arranged between anode (6) and cathode (7), with an a first connection pole (9) and a second connection pole (10) are provided in the housing, the first connection pole (9) being electrically connected to the anode (6) and the second connection pole (10) being electrically connected to the cathode (7) , characterized in that a first heat conduction tube (11) is arranged in the battery cell housing (2), which is electrically and thermally connected to one of the anode (6) or the cathode (7). Batteriezelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Wärmeleitrohr (11) in dem Batteriezellengehäuse (2) angeordnet ist, welches elektrisch und thermisch mit der anderen von der Anode (6) oder der Kathode (7) verbunden ist.Battery cell (1) Claim 1 , characterized in that a second heat conduction tube (11) is arranged in the battery cell housing (2), which is electrically and thermally connected to the other of the anode (6) or the cathode (7). Batteriezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeleitrohr (11) und/oder das zweite Wärmeleitrohr als Stromsammelschiene in dem Batteriezellengehäuse (2) angeordnet ist bzw. sind und elektrisch mit einem von dem ersten Anschlusspol (9) und dem zweiten Anschlusspol (10) elektrisch verbunden ist oder elektrisch mit jeweils einem von dem ersten Anschlusspol (9) und dem zweiten Anschlusspol (10) elektrisch verbunden sind.Battery cell (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the first heat pipe (11) and / or the second heat pipe is or are arranged as a busbar in the battery cell housing (2) and electrically connected to one of the first connection pole (9) and the second connection pole (10) or are electrically connected to one of the first connection pole (9) and the second connection pole (10). Batteriezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeleitrohr (11) und/oder das zweite Wärmeleitrohr sich in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen durch das gesamte Batteriezellengehäuse (2) erstreckt bzw. erstrecken.Battery cell (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the first heat conduction tube (11) and / or the second heat conduction tube extends or extend in their longitudinal direction essentially through the entire battery cell housing (2). Batteriezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (1) eine im Wesentlichen zylindrische Rundzelle mit einem im Wesentlichen zylindrischen Batteriezellengehäuse (2) mit einem ersten kreisförmigen Deckel (4) und mit einem zweiten gegenüberliegenden kreisförmigen Deckel (5) ist.Battery cell (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the battery cell (1) is a substantially cylindrical round cell with a substantially cylindrical battery cell housing (2) with a first circular cover (4) and with a second opposite circular cover (5). Batteriezelle (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (6), die Kathode (7) und optional der dazwischen angeordnete Separator (8) als flächige Elemente ausgebildet sind, die spiralförmig zu einer Wicklung (12) gewickelt sind.Battery cell (1) Claim 5 , characterized in that the anode (6), the cathode (7) and optionally the separator (8) arranged between them are designed as flat elements which are spirally wound to form a winding (12). Batteriezelle (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Kern (13) der Wicklung (12) das erste Wärmeleitrohr (11) oder das zweite Wärmeleitrohre angeordnet ist.Battery cell (1) Claim 6 , characterized in that the first heat conduction tube (11) or the second heat conduction tube is arranged in the core (13) of the winding (12). Batteriezelle (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb der Wicklung (12) und benachbart zu der Wicklung (12) das erste Wärmeleitrohr (11) und/oder das zweite Wärmeleitrohre angeordnet ist bzw. sind.Battery cell (1) Claim 6 or 7th , characterized in that the first heat conduction tube (11) and / or the second heat conduction tube is or are arranged outside the winding (12) and adjacent to the winding (12). Batteriezelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem der Wärmeleitrohre (11) und einem der Anschlusspole (9, 10) eine thermomechanische Überstromsicherung (14) angeordnet ist.Battery cell (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a thermomechanical overcurrent fuse (14) is arranged between one of the heat conduction tubes (11) and one of the connection poles (9, 10). Batteriezelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeleitrohr (11) und/oder das zweite Wärmeleitrohr aus einem geschlossenen Rohr (15) aus einem thermisch leitenden Material mit einer Fluidfüllung (16) besteht, insbesondere aus einem Metallrohr mit einer Fluidfüllung (16).Battery cell (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first heat pipe (11) and / or the second heat pipe consists of a closed pipe (15) made of a thermally conductive material with a fluid filling (16), in particular a metal pipe with a fluid filling (16). Batteriezelle (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (15) ein Kupferrohr ist.Battery cell (1) Claim 10 , characterized in that the pipe (15) is a copper pipe. Batteriezelle (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidfüllung (16) aus Wasser, NH3, CO2 oder Stickstoff besteht oder solches aufweist.Battery cell (1) Claim 10 or 11 , characterized in that the fluid filling (16) consists of water, NH 3 , CO 2 or nitrogen or has such.
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