CN102484222A - 电池设备的制造方法 - Google Patents

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延斯·梅恩斯彻
克劳斯-鲁珀特·洪门塔勒
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Abstract

本发明涉及电池设备(101、201...)的制造方法，所述电池设备包括至少一个第一电化学电池单元(102、202...)和至少一个第二电化学电池单元(102、202...)，其中每个电化学电池单元具有外壳(103、203...)，其特征在于，第一电化学电池单元(102、202...)的外壳(103、203...)的外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)与第二电化学电池单元(102、202...)的外壳(103、203...)的外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)材料配合(stoffschlüssig)地连接。

Description

电池设备的制造方法
技术领域
本发明涉及电池设备的制造方法。本发明进一步涉及为此使用的电化学电池以及通过此方法制造的电池设备。
背景技术
从DE 603 14 076 T2中已知一种组装的电池设备，所述电池设备通过堆叠和集成多个单独的电池单元形成。单独的电池单元的舌片作为电源引线，并与相邻的单独单元的舌片例如通过超声波粘合而连接。多个组装的电化学电池可安装在电池壳内。
发明内容
本发明的任务是提供用于制造电池设备的优化方法。此任务通过电池设备的制造方法解决，所述电池设备包括至少一个第一电化学电池单元和至少一个第二电化学电池单元，其中每个电化学电池单元具有外壳，其特征在于，第一电化学电池单元的外壳的外壳部分与第二电化学电池单元的外壳的外壳部分材料配合地连接。
在本发明的意义中，材料配合的连接理解为两个部件特别地在原子或分子层面上的连接。通过使单独的电化学电池单元的外壳以材料配合连接在一起，电化学电池单元可相互处于固定连接，其中优选地可省去另外的连接装置，例如特别地省去壳或另外的连接部件。材料配合的连接可根据所出现的基本情况特别地根据所出现的机械载荷而构造。优选地，材料配合的连接可通过热封、热压或粘合形成，特别地根据热粘合形成。
在本发明的范围内，外壳理解为至少部分的边界，所述边界将电化学电池单元的一个或多个电极堆叠与外界隔离。外壳优选地是气体和液体密封的，使得不能发生与环境的物质交换。电极堆叠布置在外壳内部。至少一个电源引线、特别地两个电源引线可从外壳延伸出且用于连接电极堆叠。向外延伸的电源引线在此优选地作为电化学电池单元的正极连接和负极连接。但也可使得多个电源引线从外壳延伸出，特别地使偶数个电源引线延伸出。如果电化学电池单元在此具有两个相互串联连接的电极堆叠，则不同电极堆叠的两个电极优选地相互连接。外壳可由一个或多个外壳部分形成，特别地由一个或多个成型件和/或导热板形成。此外，可至少由框架或框架部分形成外壳部分。优选地，在此外壳部分中的一个可具有由可密封材料制成的层，特别地由热塑性塑料制成的层。优选地，在此外壳部分由层叠的包封薄膜制成。由可密封材料制成的层在此优选地用于形成材料配合的连接。对此，优选地理解为材料配合的连接仅通过一个外壳部分或多个外壳部分的由可密封的材料制成的层形成。因此不需要使用不作为外壳部分组成部分的另外的材料来形成材料配合的连接。
可形成为层叠的包封薄膜的层叠薄膜可理解为金属支架薄膜或支架板，所述支架板至少单侧地涂敷有可密封的材料，特别是热塑性塑料。层叠薄膜可形成为平的，或通过成型工艺、特别地通过拉伸制成为成型件。由层叠薄膜制造的成型件是层叠的成型件。金属支架薄膜或金属支架板可优选地由铝制成。可特别地使用聚丙烯和聚酰胺作为热塑性塑料。
可密封的材料特别地理解为在室温下且优选地也在电化学电池单元所达到的运行温度下处于固体状态的材料。特别地，在制造中借助密封工具而产生的热量增加时，可密封材料可至少部分地处于液体或仅为半液体状态，且与另外的部件材料配合地连接。特别地，两个处于固体状态的相互分开的可密封材料的量可在半液体或液体状态下相互熔合且因此形成材料配合的相互连接。
在本发明的意义中，电极堆叠理解为用作原电池的组件的装置，该装置还用于存储化学能且释放电能。在释放电能前，将所存储的化学能转化为电能。在充电期间，提供给电极堆叠或原电池的电能被转化为化学能且存储。为此，电极堆叠具有多个层，至少一个阳极层、至少一个阴极层和隔膜层。多个层被叠置或堆叠，其中隔膜层至少部分地设置在阳极层和阴极层之间。优选地，此层次序在电极堆叠内多次重复。优选地，一些电极特别地相互电连接，特别地并联连接。优选地，多个层被卷绕为电极卷。在下文中，“电极堆叠”的概念也用于电极卷。
在本发明的意义中，框架应理解为这样的结构装置：其特别地适合于使电化学电池单元机械地抵抗环境影响而使其稳定、且在制造该电池单元时可与电池单元的包装固定连接。如已由措辞所指出的，框架优选地是基本上框架形的装置，其功能基本上特别地在于为电化学电池单元赋予机械稳定性。如果框架特别地至少在外壳的区域内实施外壳的所述功能，则框架自身在此可作为外壳部分。部分环绕的框架在此可仅设置在电化学电池单元的一个或多个侧上，且特别地包括一个或多个框架条。部分环绕的框架不强制地完全包围电极堆叠。
在此，成型件理解为特别地适合于电极堆叠的构造的固体。优选地，成型件在与另外的成型件和/或与电极堆叠合作时才获得其形状和/或其稳定性。在方形电极堆叠的情况中，成型件可基本上切割为矩形。在此，成型件优选地具有平坦部分，所述平坦部分基本上可与方形电极堆叠的最大侧平面贴合，且基本上构造为平面的，其中平面的构造允许了特定的空间偏差。在此，成型件的一些尺寸优选地选择为大于电极堆叠的特定尺寸。如果两个成型件围绕电极堆叠放置，则成型件优选地部分向外突出超过电极堆叠，且部分地形成伸出的边缘，所述边缘构成了接合部分。成型件的接合部分在此优选地接触另外的成型件的接合部分，所述接触优选地为平面的接触。例如，外壳的第一成型件形成为平板，而外壳的第二成型件围绕电极堆叠贴合在第一成型件上。成型件可形成为导热元件，特别是形成为导热板，且具有比其余的成型件更高的导热能力。特别地，成型件部分与至少一个电极堆叠导热接触。根据成型件和电极堆叠之间的温度差异，热能从电极堆叠中传出或传入到电极堆叠内。优选地，成型件设置在两个电极堆叠之间且导与两个电极堆叠导热接触。在此，概念“成型件”特别地也包括层叠的成型件。
优选地，第一电化学电池单元的连接部分靠放在第二电化学电池单元的连接部分上，其中连接部分设置在各自的电化学电池单元的外壳部分上。
连接部分在下文中理解为外壳的被设置为用于与另外的电化学电池单元中的一个材料配合地连接的区域。连接部分可具有一定的平面的构造，即特别为连接平面，根据该平面的构造，可使得连接部分紧靠另外的电化学电池单元的外壳。此外，连接部分也可以无特别的构造而设置在电化学电池单元的外壳的几乎每个部分上。
在此外壳自身优选地通过第一外壳部分与至少一个第二外壳部分的连接而形成。就此而言，外壳特别地由多块组成。只有将多个外壳部分连接在一起才能使外壳自行封闭。
优选地，在制造过程中，在第一电化学电池单元的第一外壳部分与第一电化学电池单元的第二外壳部分连接之前，第一电化学电池单元的第一外壳部分与第二电化学电池单元的外壳部分中的一个连接。以此，在制成单独的电化学电池单元之前，相邻的电化学电池单元的外壳部分已相互固定连接，且由此然后形成为用于进一步处理的部件。直到在不同的电化学电池单元的两个外壳部分的前述连接之后，电化学电池单元的外壳部分才可通过将另外的外壳部分连接到前述外壳部分上而封闭。由于在封闭电化学电池单元之前已将不同的电化学电池单元的多个外壳部分相互固定连接，可在单独的电化学电池单元封闭之后将多个电化学电池单元相互固定连接。以此，可简化电池设备的制造。
优选地，直到在第一电化学电池单元的外壳部分与第二电化学电池单元的外壳部分连接之后才使电极堆叠紧靠第一电化学电池单元的外壳部分。然后，在已使电极堆叠紧靠第一电化学电池单元的外壳部分之后，可通过利用至少一个另外的外壳部分来将第一电化学电池单元封闭。
优选地，可将外壳部分、特别是成型件作为外壳部分来至少部分地包围两个、特别是两个相邻地设置的电化学电池单元。这特别地意味着此外壳部分可以是一个电化学电池单元的外壳部分和另一个电化学电池单元的外壳部分两者。可因此而降低(外壳)部分的数量，这可有利于成本和重量。此外，可由于更少的(外壳)部分的数量而简化安装。
优选地，至少一个外壳部分是成型件。优选地，至少一个外壳部分是导热板。优选地，至少一个外壳部分是框架或框架部分。可存在不同的如下可能性，即：将不同类型的外壳部分、尤其特别地将成型件、导热板、框架或框架部分加以组合。
本发明进一步涉及电化学电池单元，所述电化学电池单元包括至少一个电极堆叠，所述电极堆叠至少部分地被外壳包围，其中外壳包括至少一个带有平坦部分和接合部分的成型件，其中接合部分围绕平坦部分环绕地设置，其特征在于，提供了连接部分。可参考以上对于连接部分和对于所述优点的解释。
优选地，成型件中的一个具有由可密封材料制成的层，特别地是由热塑性塑料制成的层，且该成型件中的一个特别地由层叠的包封薄膜制成。由可密封材料制成的层可优选地用于形成与另外的成型件的材料配合的连接。优选地，成型件是层叠的成型件。
优选地，接合部分从设置有该平坦部分于其内的平面E伸出。在此，接合部分意味着成型件的被设置为接靠于同一个电化学电池单元的另外的外壳部分的区域。就此而言，特别地，接合部分是电化学电池单元的外壳的接缝。在此，接合部分的一部分可至少部分地为连接部分。优选地，该连接部分可邻接地设置在接合部分的至少一个部分上。
在此，优选地提供了两个连接部分，所述连接部分特别地设置在成型件的对置侧上，特别地设置在环绕的接合部分的对置的区域上。也可提供多个连接部分。通过提供至少两个连接部分，可提高该至少两个电化学电池单元的固定强度。连接部分的构造在此可适合于所产生的载荷。
优选地，至少一个连接部分设置在接合部分的背离该平坦部分的侧上。以此，可形成优选地设置在实际的外壳外部的连接装置。在单独的电化学电池单元相互结合的点处所产生的载荷在此优选地不作用在电极堆叠附近的临界外壳区域上。此外，该连接部分可被工具极好地接近，使得可凭借该连接部分进行单独的连接部分的固定。连接部分在此特别地设置为位于远离外壳的在电极堆叠附近的热临界位置。这对于借助于外壳从电极堆叠的散热是有利的，并且对于两个电化学电池单元的连接的耐久性是有利的。
优选地，至少一个连接部分从接合部分在朝向平面E的方向上伸出。优选设置在平面E内的平坦部分可以是相邻的电化学电池单元的安置面。通过使连接部分在朝向平面E的方向上伸出，连接部分可与相邻的电化学电池单元的、也在朝向另外的电化学电池单元的平坦部分的方向上伸出的连接部分紧靠，使得在这两个连接部分之间实现固定的连接，其中两个电化学电池单元的平坦部分可同时相互紧靠。
在可替换的构造中，至少一个连接部分在背离平面E的方向上从接合部分伸出。在此，优选位于平面E内的平坦部分可以是用于相邻的电化学电池单元的安置面。然而，通过在此时使连接部分在背离平面E的方向上在接合部分上伸出，连接部分进一步离开平面E且因此在朝向关于平面E而设置在电化学电池单元的另一侧的电化学电池单元的方向上在接合部分上突出，使得连接部分可用于与此电化学电池单元连接。就此而言，成型件的内表面与同一个电化学电池单元的另外的成型件连接，且与第二电化学电池单元的成型件连接。由此也可进一步得到改进的密封效果。这是因为，如果两个成型件的属于电化学电池单元的接合部分上的连接不密封，则相邻的电化学电池单元的两个成型件之间的连接位置承担密封任务，且避免了电池单元内部与环境的物质交换。
优选地，连接部分包括连接面，所述连接面特别地平行于平面E，特别地设置在平面E内。连接面用于将连接部分与相邻的电化学电池单元的连接部分连接，其中在相邻的电化学电池单元的连接面上形成了材料配合的连接。通过连接面与平面E的平行定向且因此与成型件的平坦部分的平行定向，电化学电池单元可同样平行于平面E而相互定向。如果连接面设置在平面E内，则相邻的电化学电池单元的平坦部分可相互紧靠。
本发明进一步涉及前述类型的电化学电池单元，其中两个成型件在其接合部分上相互连接，特别为材料配合地相互连接。至少两个成型件可以是相同地形成的或镜像相反地形成的成型件；成型件的微小偏差不受该相同的或镜像相反的形状的影响，尤其是归因于可安装性或制造的偏差。但成型件也可以是已描述类型的不同的成型件。
在优选的构造中，外壳可包括至少一个导热板，其中具有接合部分的至少一个成型件被弯边至导热板。导热板在此本身是外壳部分，且至少部分地承担外壳的功能。
基本上，上述类型的电池设备可简单地安装。
本发明进一步涉及电池设备，所述电池设备包括材料配合地相互连接的第一电化学电池单元和第二电化学电池单元。参考已描述的材料配合连接的优点。优选地，各电化学电池单元的外壳相互材料配合地连接。材料配合的连接可特别地通过热封、热压或热粘合来进行。
优选地，外壳部分中的至少一个具有由可密封材料制成的层，特别为由热塑性塑料制成的层，且该外壳部分中的至少一个特别地由层叠包封薄膜制成。外壳部分之间的材料配合的连接是由一个或多个分别的外壳部分的由可密封材料制成的层中的至少一部分来形成的。在此，有利地，材料配合的连接仅为一个或多个外壳部分的由可密封材料制成的层，以形成材料配合的连接。这特别地意味着，材料配合的连接不使用不作为外壳部分的组成部分的另外的辅助材料，例如粘合剂或密封剂。
外壳可形成为成型件，特别地可形成为层叠的成型件。
优选地，第一电化学电池单元包括至少部分地环绕的第一框架，特别为完全环绕的第一框架，且第二电化学电池单元包括至少部分地环绕的第二框架，特别为完全环绕的第二框架，其中相邻的电化学电池单元的框架具有带有不同的径向伸展部的部分。概念“径向伸展部”在此基本上不理解为该伸展部为圆形或类似圆形。更确切地，“径向伸展部”基本上理解为基本上与平坦的外壳部分上的、特别是平坦部分上的垂线轴向同轴的伸展部。径向伸展部可就此而言也具有角形构造。
通过使第一径向伸展部大于第二径向伸展部，一个框架的至少一个部分与另一个框架的一个部分重叠。也可使整个框架与各个另外的整个框架重叠。通过第一框架的至少部分的重叠产生了第二框架径向外的部分，安装工具可伸入其中，以将外壳部分与第一框架连接。特别地，在此，第一电化学电池单元和第二电化学电池单元交替地设置，以此简化第一电化学电池单元在第二电化学电池单元上的安装，或反之，通过由各个第二框架和第一框架或各个部分形成的空隙来简化该安装。
为此，第一电化学电池单元的第一框架优选地具有覆盖部分，在所述覆盖部分上，第一电化学电池单元的第一框架覆盖了第二电化学电池单元的第二框架，且进一步第一电化学电池单元的第一框架具有重叠部分，在所述重叠部分上，第一框架和第二框架重叠。
本发明进一步包括根据前述方式制造的电池设备。
优选地，相邻的电化学电池单元的接合部分与相邻的电化学电池单元的连接部分形成了蜂窝状连接结构。单独的成型件之间的蜂窝状连接结构可实现坚固的连接以抵抗外部载荷，同时具有低重量。
附图说明
在下文中根据附图详细解释本发明。其中：
图1为单独的制造步骤a)至d)期间的第一实施方式的电池设备的横截面示意图；
图2示出了图1的电池设备的部分横截面；
图3为单独的制造步骤a)至c)期间的第二实施方式的电池设备的横截面示意图；
图4示出了图3的电池设备，其中a)从下方示出，b)以部分横截面示出；
图5为单独的制造步骤a)至c)期间的第三实施方式的电池设备的横截面示意图；
图6示出了图5的电池设备的部分横截面；
图7为单独的制造步骤a)至c)期间的第四实施方式的电池设备的横截面示意图；
图8为单独的制造步骤a)至c)期间的第五实施方式的电池设备的横截面示意图；
图9为单独的制造步骤a)至c)期间的第六实施方式的电池设备的横截面示意图。
附图标记列表
101、201    电池设备
102、202    电化学电池单元
103、203    外壳
104、204    成型件
305         导热板
106、206    外部平面
107、207    接合部分
108、208    连接部分
109、209    内部表面
110、210    平坦部分
111、211    电源引线
412、512    框架
113、213    连接平面
114、214    电极堆叠
115、215    粘合
416         凹槽
517         凸出部
418         突出部
419         工具
E           平面
R           径向伸展部
具体实施方式
在图1a)至图1d)中描述了第一实施方式中的电池设备101可如何制造。在图1a)中首先可见两个成型件104’、104”，所述成型件是两个电化学电池单元102’、102”的外壳103’、103”的外壳部分。就此而言，在图1a)中示出的这两个成型件将被分配给两个不同的电化学电池单元102’、102”。这两个成型件镜像对称地构造，或者彼此相同地构造。就此而言，成型件的细节总是仅描述一次。成型件中的每个具有平坦部分110，在所述平坦部分110上具有径向向外地环绕连接的接合部分107。平坦部分110扩张为平面E。接合部分107从平面E伸出。
成型件104’、104”形成为层叠的成型件。成型件在此具有铝层，所述铝层在两侧上都设置有由聚丙烯制成的层。聚丙烯是可密封材料。替代地，可使用聚酰胺作为可密封材料。
在成型件104的各外部平面106上设置了连接部分108，所述连接部分位于平坦部分110内部。如在图1b)中可见，两个成型件104’、104”在连接部分108上通过第一环绕粘合部115’相互固定连接。在各成型件104的连接部分108上的各个连接平面113上进行连接。连接平面113处于平面E内。
在图1b)中示出的方法阶段中，现在将不同的电化学电池单元的成型件104相互连接，而不需要将各电化学电池单元102的外壳103的另外的外壳部分连接到成型件104’、104”上。外壳103因此尚未封闭。在下一个步骤中，如在步骤1c)中可见，在成型件104’、104”的各个内部表面109上靠放电极堆叠114。然后，将另外的外壳部分、即成型件104”’安放在成型件104’上，或将成型件104””安放在成型件104”上。新安放的成型件104”’和104””又与另外的电化学电池单元的外壳的另外的成型件已固定连接。
如在图1d)中可见，然后将被分配给各电化学电池单元102及其外壳103的成型件104’、104”’或成型件104”、104””通过第二环绕粘合部115”在各接合部分107上相互固定连接。因此，各电化学电池单元102的外壳103被封闭。
图2以部分横截面详细地示出了根据第一实施方式的电化学电池单元101。除图1a)至图1d)之外，在所有电化学电池单元102上可见电源引线111，所述电源引线在接合部分107的特定位置上延伸通过外壳103。此外可见，电源引线111与电极堆叠114的至少一部分导电连接。
图3示出了图1中的电池设备的改进方案。就此而言，参考图1的解释，且仅论述与图1的差异。图中示出了第二实施方式中的电池设备201可如何制造。图中可见两个成型件204’、204”，所述成型件相互对称地形成。两个成型件204分别是共同的电化学电池单元202的共同的外壳203的外壳部分。成型件204基本上对应于图1中的成型件104。因此在下文中仅论述差异。与根据图1的成型件104不同的是，成型件204具有两个分开的分别的连接部分208，所述连接部分208在成型件204的两个不同的侧上、向外连接接合部分207。连接部分208因此设置在接合部分207的背离平坦部分210的侧上。连接部分208在此在朝向平面E的方向上从接合部分207伸出。连接部分208在此具有连接平面213，所述连接平面213位于平面E内。就此而言，成型件204的连接平面213和平坦部分210相互齐平地定向。
可见，电极堆叠214紧靠在成型件204’中的一个的内部表面209上。然后，将两个成型件204”中的另一个靠放在电极堆叠214上且紧靠另一个成型件204’。在接合部分207上，两个成型件204’、204”通过第一粘合部215’相互固定连接。以此，将电化学电池单元202的外壳203封闭。在图3c)中示出的另一个方法步骤中，如通过图3b)中示出的方法步骤所形成的两个电化学电池单元202’、202”相互靠放，且通第二粘合部215”与连接部分208的各连接平面213相互固定地连接。另外的电化学电池单元以相同的方式与现有的电化学电池单元固定连接。
在图4a)和图4b)中，电池设备201局部地以各电化学单元202图示。特别地，在图4b)中可见蜂窝状的结构，所述结构由电化学电池单元202的外壳203的连接部分208和接合部分207以及粘合部215形成。
图5示出了图1中的电池设备的改进方案。就此而言，参考图1的解释，且仅论述与图1的差异。从图中可见，在示出的第三实施方式的电池设备301中，作为两个相互连接的成型件304的替代，交替地将导热板305设置在两个电极堆叠314之间。导热板305本身在此作为电化学电池单元302的外壳303的外壳部分。在接合部分307’处，成型件304通过第二粘合部315”与导热板305的接合部分307”固定连接。导热板305是用于部分地包围两个相邻的电化学电池单元302的外壳部分。成型件304与图1中的电池设备的成型件104相同地构造。两个相邻的成型件304的连接通过关于图1已解释的方式进行。电极堆叠紧靠在成型件304和导热板305上。
在图6中可见具有第三实施方式的电池设备301，所述电池设备包括多个电化学电池单元302。图示在最外部的电化学电池单元302的电源引线311相互连接。就此而言，此电化学电池单元的电极堆叠314相互串联。此设置特别地适用于二级电池。
图7示出了图1的电池设备的改进方案。就此而言，参考图1的解释，且仅论述与图1的差异。第四实施方式的电池设备401包括多个第一电化学电池单元402’和多个第二电化学电池单元402”，其中第一和第二电化学电池单元相互交替地设置。在图7a)中图示了安装前的第二电化学电池单元402”。第二电化学电池单元402”具有电池单元堆叠414，所述电池单元堆叠设置在两个相同的成型件404之间。成型件404构造为平坦的，其中平坦部分410与接合部分407一起设置在平面E内。图中进一步示出了环绕的第二框架412”，所述第二框架412”围绕电池单元堆叠。使用各第一粘合部415’将被分配给共同的第二电化学电池单元402”的两个成型件404在其各自的接合部分407上与第二框架412”固定连接。因此，将第二电化学电池单元402”的外壳403封闭。
图中可见，成型件404具有环绕的突出部418，所述突出部径向伸出到第二框架412”上方。以此，在两个成型件404之间形成了径向凹槽416。
在两个第二电化学电池单元402”之间安放了另外的电池单元堆叠414，所述电池单元堆叠被第一框架412’包围。第二框架412”通过各自的第二粘合部415’与第二电化学电池单元402”的成型件404在其连接部分408上固定连接。图中可见，第一框架412’具有径向凹槽R1，其大于第二框架412”的径向伸展部R2。就此而言，第一框架412’在轴向方向上突出超过第二框架412”，且延伸进入凹槽416的径向区域内。在凹槽416中可接合工具419，所述工具用于第二框架与成型件404之间的第二粘合部415”。
成型件404形成了用于第一电化学电池单元402’中的一个的外壳和用于第二电化学电池单元402”中的一个的外壳的各自的外壳部分。第一框架412’形成了各第一电化学电池单元402’的外壳部分。第二框架412”形成了各第二电化学电池单元402”的外壳部分。
图8示出了图7的电池设备的改进方案。就此而言，参考对于图7的解释，且仅论述与图7的差异。第五实施方式的电池设备501的电化学电池单元502各包括一个框架512，所述框架512环绕地围绕电极堆叠514设置。此外，每个电化学电池单元502各包括两个成型件504，所述成型件基本上与前述实施方式的成型件404相同地构造。框架512在每个端侧上具有环绕的凸出部517，在所述凸出部上可分别安放成型件504且可通过第一粘合部515’与成型件504固定连接。通过第二粘合部515”，在设置在框架512的端侧上的连接部分508的各连接平面513上，将单独的电化学电池单元502的框架512相互固定连接。
图9示出了图1的电池设备的改进方案。就此而言，参考图1的解释，且仅论述与图1的差异。第六实施方式的电池设备包括多个电化学电池单元602，所述电化学电池单元602的外壳603通过各自的两个成型件604’、604”形成，所述成型件604’、604”形成为不相同的或为镜像对称的。第一成型件604’与根据图1的成型件104相同地构造。第二成型件604”在基本结构上与图3的第一成型件204’相同地构造。第一成型件604’在其接合部分607’上通过第一粘合部615’与第二成型件604”的接合部分607”固定连接。以此将电化学电池单元602及其外壳603封闭。与图3的第一成型件204’不同地，连接部分608’从接合部分607”在背离平面E的方向上伸出。在此，第二成型件604”在与两个成型件连接的状态下，径向地突出超过第一成型件604’。第二成型件604”在另外的制造步骤中靠放在邻接的电化学电池单元602的另一个第二成型件604”上，且通过第二粘合部615”，在连接部分608上的分别的内部表面609上与所述另外的第二成型件604”固定连接。通过第三粘合部615”’，第二成型件604”进一步与另外的电化学电池单元的另外的第二成型件604”固定连接。在另外的连接部分608”’上，以与如在图1中示出的第一实施方式的第一粘合部115’相同的方式，形成第三粘合部615”’。就此而言，参考与之相关的解释。第二成型件604”就此而言具有两个连接部分608’、608”，在其上第二成型件604”与另外的电化学电池单元的成型件连接。
如果为电化学电池单元602的外壳603通过气体密封和液体密封的第一粘合部615’存在裂缝，则通过第二粘合部615”来防止环境和电化学电池单元602的内部之间的物质交换。电化学电池单元602就此而言具有冗余的、因此改进的外壳603。
对于关于实施例所描述的全部来说，通过外壳部分的可热密封的层来形成外壳部分之间的粘合。在此，为形成此材料配合的连接，使外壳部分的可热密封的层相互紧靠且然后对其施加以热。通过施加热，可热密封的材料在外壳部分上熔融且可因此与各另外的外壳部分的可热密封的材料进行材料配合的连接。不建议使用不作为外壳部分的层的组成部分的另外的粘合剂或密封剂、即辅助物质来形成材料配合的连接。

Claims (34)

1.一种电池设备(101、201...)的制造方法，所述电池设备包括：
至少一个第一电化学电池单元(102、202...)和至少一个第二电化学电池单元(102、202...)，其中每个电化学电池单元具有外壳(103、203...)，
其特征在于，第一电化学电池单元(102、202...)的外壳(103、203...)的外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)与第二电化学电池单元(102、202...)的外壳(103、203...)的外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)材料配合地连接。
2.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)中的至少一个具有由可密封材料、特别为热塑性材料制成的层，且所述外壳部分中的至少一个特别地由层叠的包封薄膜制成，其中所述由可密封材料制成的层用于形成材料配合的连接。
3.根据至少前述权利要求所述的方法，其特征在于，至少一个外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)的仅由可密封材料制成的层用于形成所述外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)之间的材料配合的连接。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述材料配合的连接通过热密封、热压或粘合产生，特别地通过热粘合产生。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，第一电化学电池单元(102、202，...)的连接部分(108、208，...)靠放在第二电化学电池单元(102、202，...)的连接部分(108、208，...)上，其中连接部分(108、208，...)设置在各电化学电池单元(102、202，...)的外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)上。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述外壳(103、203，...)通过将第一外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)与至少一个第二外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)连接来形成。
7.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，在第一电化学电池单元(102、302、402)的第一外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)与第一电化学电池单元(102、302、402)的第二外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)连接之前，第一电化学电池单元(102、302、402)的第一外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)与第二电化学电池单元(102、302、402)的外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)中的一个连接。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第一电化学电池单元(102、302、402)的外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)已与第二电化学电池单元(102、302、402)的外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)连接之后，使电极堆叠(109、309、409)紧靠外壳部分(104、105、112；304、305、312；404、405、412)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述外壳部分(304、305、312；404、405、412)、特别是成型件(304、404)作为外壳部分用于至少部分地包围两个特别地相邻设置的电化学电池单元(102、302、402)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)中的至少一个是成型件(104、204)。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)中的至少一个是导热板(305)。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)中的至少一个是框架(412、512)或框架部分。
13.一种电化学电池单元(102、202，...)，包括至少一个电极堆叠(109、209，...)，所述电极堆叠(109、209，...)至少部分地被外壳(103、203，...)包围，
其中所述外壳(103、203，...)包括至少一个带有平坦部分(110、210，...)和接合部分(107、207，...)的成型件(104、204，...)，
其中所述接合部分(107、207，...)围绕所述平坦部分(110、210，...)环绕地设置，
其特征在于，所述成型件(104、204，...)上设置有连接部分(108、208，...)。
14.根据前述权利要求所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，至少一个成型件(104、204，...)具有由可密封材料、特别为热塑性材料制成的层，且该成型件特别地由层叠的包封薄膜制成。
15.根据权利要求13或14中至少一个所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述成型件(104、204，...)是层叠的成型件。
16.根据权利要求13至15中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述接合部分从设置有所述平坦部分(110、210、310、610)于其内的平面E中伸出。
17.根据权利要求13至16中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述接合部分(307)的部分是连接部分(308)。
18.根据权利要求13至17中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述连接部分(208、408、608)临近于所述接合部分(207、407、607)的至少一个部分设置。
19.根据权利要求13至18中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，设置有两个连接部分(208、608)，所述连接部分(208、608)特别地设置在成型件(204、604)的对置的侧上，特别是设置在环绕的接合部分(207、607)的对置的部分上。
20.根据权利要求13至19中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，至少一个连接部分(208、608)设置在所述接合部分(207、607)的背离所述平坦部分(210、610)的侧上。
21.根据权利要求13至20中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，至少一个连接部分(208)在朝向平面E的方向上从接合部分(207)突出。
22.根据权利要求13至21中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，至少一个连接部分(608)在背离平面E的方向上从接合部分(607)突出。
23.根据权利要求13至22中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述连接部分(108、208、408)包括连接平面(113、213、413)，所述连接平面(113、213、413)特别地平行于平面E设置，特别为设置在平面E内。
24.根据权利要求13至23中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，两个成型件(104、204，...)在其接合部分(107、207，...)处相互连接，特别为材料配合地相互连接。
25.根据权利要求13至24中至少一项所述的电化学电池单元(102、202，...)，其特征在于，所述外壳(303)包括至少一个导热板(305)，其中至少一个成型件(304)通过所述接合部分(307)弯边至所述导热板(305)。
26.一种电池设备(101、201，...)，包括第一电化学电池单元(102、202，...)和第二电化学电池单元(102、202，...)，其中第一电化学电池单元的至少一个外壳部分(103、203，...)与第二电化学电池单元的至少一个外壳部分(103、203，...)材料配合地连接。
27.根据前述权利要求所述的电池设备(101、201，...)，其特征在于，所述外壳部分(103、203，...)中的至少一个具有由可密封材料、特别为热塑性材料制成的层，且所述外壳部分中的至少一个特别地由层叠的包封薄膜制成，其中外壳部分(104、105、112；204、205、212；...)之间的材料配合的连接通过由可密封材料制成的层的至少部分形成。
28.根据前述权利要求所述的电池设备(101、201，...)，其特征在于，至少两个外壳部分(103、203，...)之间的材料配合的连接仅通过一个或多个外壳部分(103、203，...)的由可密封材料制成的层形成。
29.根据权利要求26至27中至少一项所述的电池设备(101、201，...)，其特征在于，第一电化学电池单元(402、502)包括至少部分地环绕的第一框架(412’、512’)，特别为完全环绕的第一框架(412’、512’)，且第二电化学电池单元(402、502)包括至少部分地环绕的第二框架(412”、512”)，特别为完全环绕的第二框架(412”、512”)，其中第一框架(412’、512’)与第二框架(412”、512”)材料配合地连接。
30.根据前述权利要求所述的电池设备(101、201，...)，其特征在于，相邻的电化学电池单元(402)的框架(412)具有带有不同的径向伸展部的部分。
31.根据权利要求26或30中至少一项所述的电池设备(101、201，...)，其特征在于，第一电化学电池单元(402’)的第一框架(412’)具有第一径向伸展部(R1)，且与第一电化学电池单元(402’)紧靠的第二电化学电池单元(402”)的第二框架(412”)具有第二径向伸展部(R2)，其中第一径向伸展部(R1)大于第二径向伸展部(R2)。
32.根据权利要求26至31中至少一项所述的电池设备(101、201，...)，其中至少一个电化学电池单元是根据权利要求11至21中的一项构造的。
33.一种根据权利要求1至12中的至少一项制造的电池设备(101、201，...)。
34.一种根据权利要求26至33中至少一项所述的电池设备(101、201，...)，其中相邻的电化学电池单元(203)的接合部分(207)与相邻的电化学电池单元(203)的连接部分(208)形成蜂窝状连接结构。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120530