CN107851740A - 电池单元壳体和用于其制造的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池单元壳体（15），所述电池单元壳体限制用于容纳提供电能的核心材料（19）的内部空间（18）。所述电池单元壳体（15）由壳体外壳（16）和壳体盖（17）构成。所述壳体外壳（16）具有底部（20）和从所述底部起与壳体轴线（G）同轴地延伸的壳体外壳壁（21）。所述壳体盖（17）具有罐或碗形的造型。在所述核心材料（19）已经被引入之后，所述壳体盖与所述底部（20）有间距地插入到所述壳体外壳壁（21）中。通过折叠连接部（31）、优选双折叠连接部，所述壳体外壳壁（21）与所述壳体盖（17）机械连接。不设置材料配合的连接部。所述折叠连接部（31）径向向内向着所述壳体轴线（G）进行并且径向于所述壳体轴线（G）观察处于比所述壳体外壳壁（21）的外面靠近所述壳体轴线（G）。

Description

电池单元壳体和用于其制造的方法

技术领域

本发明涉及一种用于容纳提供电能的核心材料的电池单元壳体（Batteriezellengehäuse）。本发明还涉及一种用于制造所述电池单元壳体的方法。

背景技术

所述电池单元壳体由壳体外壳和与所述壳体外壳相连接的壳体盖构成。在经建立的连接的情况下，所述壳体外壳和所述壳体盖包围内部空间，所述核心材料位于所述内部空间中。所述壳体盖和所述壳体外壳以合适的方式彼此相连接。通常，所述壳体盖以材料配合方式与所述壳体外壳相连接。

也已知这样的电池单元壳体，在其中，所述壳体盖经过折叠连接部（Falzverbindung）与周缘壁相连接。这样的电池单元壳体例如从DE 10 2010 030 993 A1中已知。在此不利的是，折叠部突出超过联接到所述折叠部处的周缘壁的外部尺寸，并且由此增大如下空间，所述电池单元壳体在装入区域中占据所述空间。如果多个电池单元壳体彼此并列布置，则由于所述折叠部使得所述周缘壁不能够接触或不能够任意紧密地彼此并列布置，而是依据所述折叠部的尺寸彼此具有最小间距。

DE 699 28 674 T2建议，将在所述壳体盖和所述壳体外壳之间的折叠连接部布置在这样的区域中，在其中，所述周缘壁向内拉入（eingezogen）并且由此所述内部空间在所述壳体开口的区域中逐渐变细。向外实施的折叠连接部布置在具有径向较小尺寸的区域中并且因此不会从所述电池单元壳体的净空间特征（Lichtraumprofil）中伸出。但是示出的是，锥状的拉入必须在将所述核心材料加入到所述电池单元壳体中之前进行。否则，污物颗粒能够到达所述电池单元壳体的内部空间中，并且妨碍所述核心材料的电或电化学的功能。在拉入之后加入所述核心材料也是不利的。在具有向着所述壳体开口逐渐变细的或拉入的壳体壁的壳体外壳中，柱状地构造轮廓的由固体材料构成的核心材料不再能够填满整个内部空间，从而减小了所述电池单元的能量密度。这个已知的电池单元壳体因此尤其适用于至少部分液态的或胶形的核心材料。

DE 601 05 076 T2提出了一种电池单元壳体，在其中在壳体外壳的周缘壁与壳体盖之间的形状配合连接通过所述壳体外壳壁的连接区段径向向内向着所述壳体轴线收缩（eingeschnürt）而建立。所述壳体盖在轴向被包围在一方面收缩部和向内变形的轴向的端部区段之间。径向的收缩部与上述的拉入一样不利。

发明内容

从这种现有技术出发，可以被认为本发明的任务的是，提供一种电池单元壳体，该电池单元壳体最大化用于所述核心材料的可用内部空间，并且同时保证结构形状小和制造简单。

该任务通过具有专利权利要求1的特征的电池单元壳体以及具有专利权利要求13的特征的用于制造所述电池单元壳体的方法来解决。

所述电池单元壳体具有用于容纳提供电能的核心材料的内部空间。所述核心材料可以由固体材料、由凝胶或液体构成。根据本发明的电池单元壳体还特别适用于由固体的核心材料制成的卷绕体，其也被称为“胶状物卷（Jerry Roll）”或“瑞士卷”。

所述电池单元壳体具有壳体外壳和与所述壳体外壳通过折叠连接部连接的壳体盖。优选地，所述电池单元壳体仅仅由这两个部件构成。

所述壳体外壳具有底部和联接到所述底部处的壳体外壳壁，所述壳体外壳壁包围壳体轴线。所述壳体外壳壁具有空心柱状的周缘区段，该周缘区段联接到所述底部处并沿轴向方向离开所述底部突出。在与所述底部相对的轴向侧处，所述壳体外壳壁的连接区段联接到空心柱状的周缘区段处。所述连接区段限制了壳体开口。在将所述壳体外壳与所述壳体盖连接之前，所述连接区段也是空心柱状并具有与所述周缘区段相同的内直径和/或外直径。

所述周缘区段和所述连接区段在建立与所述壳体盖的连接之前在横截面中优选为圆柱状。也可以作为备选方案使用其它的柱状的横截面形状、例如多边形的、弯曲的或区段式线性的和弯曲的横截面。

在一个优选实施例中，所述壳体外壳壁具有至少成对的对置的平行的平面的壁区段，所述壁区段通过多个至少区段式弯曲的壁区段连接以形成所述壳体外壳壁。每个至少区段式弯曲的壁区段可以在经弯曲的区域中具有恒定的曲率半径。每个至少区段式弯曲的壁区段可以在横截面中观察具有圆弧形的例如半圆形的轮廓。每个至少区段式弯曲的壁区段可以作为备选方案还具有多个弯曲区域。

至少区段式弯曲的壁区段的每个联接到平面的壁区段处的区域的曲率半径优选为所述壳体外壳壁的周缘区段的厚度或厚（Stärke）的至少4倍。至少区段式弯曲的壁区段的每个联接到平面的壁区段处的区域的曲率半径优选最多与在对置的平面的壁区段之间的一半间距一样大。

所述壳体盖具有倾斜或者优选垂直于所述轴向方向延伸的遮盖部分。边缘部分联接到所述遮盖部分处。所述边缘部分环形包围所述壳体轴线。所述边缘部分可以由多个区段构成，并且例如具有与所述遮盖部分相连接的空心柱状的侧区段。在与所述遮盖部分相对的轴向侧上，所述侧区段可以具有凸缘区段，该凸缘区段倾斜或者垂直于所述轴向方向向内朝所述壳体轴线延伸。所述边缘部分的外部尺寸最大与所述连接区段的内部尺寸一样大，从而能够将所述壳体盖装入到所述壳体外壳壁的连接区段中并且通过制造所述折叠连接部与所述连接区段相连接。在建立的连接的情况下，所述壳体盖的遮盖部分被布置成，该遮盖部分被空心柱状的周缘区段包围。在所述壳体外壳的底部和所述遮盖部分之间，所述内部空间是柱状的，并且优选地以与所述壳体轴线成直角的方式具有恒定的内部横截面面积和根据示例恒定的内直径。所述折叠连接部在所述连接区段和所述边缘部分之间通过所述连接区段以及所述边缘部分的向着所述壳体轴线向内指向的折叠来制造了或得到制造。所述折叠连接部优选被实施为双折叠部。

因此，所述折叠连接部从所述周缘区段起进行观察进一步在内部向着所述壳体轴线地位于所述壳体盖的遮盖部分上方。在构造所述折叠连接部之前，提供了所述壳体开口的最大可能的开口横截面。因此也可以将固体的核心材料加入到所述内部空间中，所述核心材料垂直于所述轴向方向或垂直于所述壳体轴线最大限度地填充所述内部空间并且实现所述电池单元的高能量密度。此外，所述折叠连接部不突出超过所述电池单元壳体的柱状的净空间特征，从而使多个电池单元壳体非常紧密地彼此并列地并且在必要时彼此接触地能够布置在电池的装入空间中。

所述壳体外壳和所述壳体盖至少相对于所述内部空间电绝缘。为此，所述壳体外壳和所述壳体盖可以具有涂层。所述壳体外壳和所述壳体盖也可以被向外涂层或电绝缘。例如，所述壳体外壳和所述壳体盖可以由板材材料通过变形制成，该板材材料在一个或两个板材侧上具有电绝缘涂层。在制造所述壳体外壳或所述壳体盖之后，也可以通过施加涂层来设置绝缘。

优选的是，所述折叠连接部完全布置在通过空心柱体周面所限制的区域内。所述空心柱体周面在此通过如下面形成，所述周缘区段的外面在该面中延伸并且该面在轴向方向上包围整个电池单元壳体。

优选地，不仅所述壳体外壳而且所述壳体盖都完全处于由所述的空心柱体周面所限制的区域内。

所述电池单元壳体或所述壳体外壳和所述壳体盖优选地由金属或金属合金制成，该金属合金可以包含例如钢或铝。所述壳体外壳可以通过变形过程由坯料制成、例如通过冲挤（Fließpressen）或展薄拉伸（Abstreckgleitziehen）。

所述电池单元壳体可用于任何类型的电储能器、如例如用于一次性电池、蓄电池、电容器等。

在一个实施方式中，所述壳体外壳壁的周缘区段的内部尺寸和/或外部尺寸是恒定的。所述周缘区段的内轮廓和外轮廓在横截面中来看优选为圆形。

也可行的是，在所述壳体外壳壁的周缘区段的部位处设置有用于所述壳体盖的至少一个支承突出部，以在制造所述折叠连接部之前预先给定所述壳体盖的在所述壳体外壳壁内的位置。该至少一个支承突出部例如可以通过改变所述壳体外壳壁的厚度来产生。所述至少一个支承突出部也可以通过所述周缘区段的局部变形来产生。所述至少一个支承突出部可以围绕所述壳体轴线在周缘方向上环形闭合，或者多个支承突出部可以在周缘方向上有间距布置、优选至少三个支承突出部。

所述壳体盖和/或所述壳体外壳可以各自一体式或整体地制造，而不带有线缝和接合部位。

有利的是，所述壳体盖的边缘部分具有第一盖折叠区段和第二盖折叠区段，所述第一盖折叠区段和第二盖折叠区段在建立与所述连接区段的连接时彼此同轴地布置。

所述壳体外壳壁的连接区段可以具有第一外壳折叠区段和第二外壳折叠区段，所述第一外壳折叠区段和第二外壳折叠区段在建立与所述壳体盖的连接时彼此同轴地布置。

在此有利的是，所述第一外壳折叠区段布置在所述第一盖折叠区段和所述第二盖折叠区段之间并且优选地直接贴靠在这两个盖折叠区段处。优选地，所述第二盖折叠区段可以布置在所述第一外壳折叠区段和所述壳体外壳壁的周缘区段之间，并且优选直接贴靠在所述第一外壳折叠区段和所述周缘区段处。

还能够在此规定，所述第一盖折叠区段布置在所述第一外壳折叠区段和所述第二外壳折叠区段之间，并且优选地直接贴靠在这两个外壳折叠区段处。

通过所述折叠连接部的一个或多个构造方案，可以实现在所述壳体盖和所述壳体外壳之间的紧密的连接，该连接可以容易地制造。

在一个实施例中规定，初始板材（Ausgangsbleche）（所述壳体外壳和所述壳体盖由所述初始板材制造）的厚度一样大。

为了建立上述壳体外壳和上述壳体盖的连接，可以如下进行：

在未经变形的状态中，不仅所述周缘区段而且所述连接区段相应是空心柱状的，优选具有相同的外部尺寸。所述连接区段的内部尺寸至少与所述周缘区段的内部尺寸一样大。因此，对于装入所述核心材料，在所述壳体开口处提供了最大横截面。在将所述核心材料加入到所述壳体外壳中之后，所述内部空间被这样封闭，即，所述壳体外壳与所述壳体盖通过制造所述折叠连接部相连接。

为了制造所述折叠连接部，所述壳体盖沿着所述壳体轴线装入到所述壳体外壳中，从而所述壳体外壳壁在周缘方向上围绕所述壳体轴线包围所述壳体盖。所述壳体外壳壁的连接区段在这个位置中至少部分地轴向位于所述壳体盖的上方。借助带有一个或多个工具的折叠装置制造所述折叠连接部。所述连接区段和所述边缘部分的至少一个凸缘区段向内向着所述壳体轴线折叠或翻边（gebördelt），由此产生形状配合的连接。所述连接区段和所述边缘部分可以与所述壳体轴线成直角地被压制或挤压（gequetscht），以便改善所述折叠连接部。

附图说明

本发明的有利的构造方案从从属专利权利要求、说明书和附图中得出。在下文中，借助于附图详细阐释本发明的优选实施例。其中：

图1是电池单元壳体的一个实施例的示意性透视图，

图2是在按照图1的电池单元壳体中的在区域II中的在壳体盖与壳体外壳之间的折叠连接部的剖切的部分图示，

图3是图1中的电池单元壳体的分解视图，

图4是在制造折叠连接部之前，穿过图1至3中的电池单元壳体的实施例的纵截面的部分图示，

图5a是具有壳体外壳壁的电池单元壳体的相对于图4经变型的实施例，所述壳体外壳壁的厚度在一部位处变化，

图5b是相对于图5a经变型的实施例，在其中，存在有单独的插入部件作为用于壳体盖的支承件，

图6至8是在示意的示例视图中的在借助于折叠装置制造折叠连接部时的不同阶段，

图9是在制造了折叠连接部时在壳体盖的区域中穿过电池单元壳体的实施例的纵剖图，

图10和11分别是在透视的部分图示中的电池单元壳体的底部的构造方案的实施例，

图12是在平行于壳体轴线朝壳体盖的俯视图中的电池单元壳体的多个实施例，并且

图13至15各自是穿过壳体外壳的横截面的示意图。

具体实施方式

在图1和3中示出了柱状和根据示例圆柱状的电池单元壳体15的实施例。所述电池单元壳体15具有壳体外壳16和壳体盖17。在实施例中，所述电池单元壳体15仅仅由这两个部件16、17构成。

所述电池单元壳体15限制了内部空间18，该内部空间被设定和设置用于容纳核心材料并且优选固体的核心材料19。所述固体的核心材料19例如可以通过卷绕体形成，该卷绕体也称为“胶状物卷”或者“瑞士卷”。如在图3中所示，所述固体的核心材料19具有柱状和根据示例圆柱状的轮廓。除了必要的间隙之外，所述内部空间18的内直径相应于所述固体的核心材料19的外直径。

所述壳体外壳16具有底部20和包围壳体轴线G的壳体外壳壁21。所述壳体轴线G沿轴向方向A延伸。径向于所述壳体轴线G的方向被称为径向方向R。

所述壳体外壳壁21联接到所述底部20处并且围绕所述壳体轴线G在周缘方向上完全包围所述底部20。所述壳体外壳壁21以联接到所述底部20处的方式具有带有空心柱状轮廓的周缘区段22。所述周缘区段22的内直径预先给定了所述内部空间18的内直径。

在与所述底部20相对的轴向侧上，所述周缘区段22过渡到连接区段23中。所述连接区段23在所述壳体外壳16的未经变形的初始状态（图3）中也是空心柱状，并且可以在一个实施例中具有与所述周缘区段22相同的内直径和相同的外直径。所述连接区段23限制壳体开口24，所述核心材料19可通过所述壳体开口加入到所述壳体外壳16中。所述壳体开口24的横截面在实施例中是圆形，并且在所述壳体外壳16的未经变形的初始状态中相应于所述连接区段23的内直径并且根据示例也相应于所述周缘区段22的以及所述内部空间18的内直径。因此，完整的内部空间横截面可用于引入所述核心材料19。

在图13-15中示例性地在穿过所述周缘区段22的横截面中示出所述壳体外壳16的不同的柱状的形状。如已经所阐释的那样，所述壳体外壳16能够例如具有圆柱状的横截面（图13）。作为对此的备选方案同样可行的是，利用多边形的横截面来构造壳体外壳16。仅示例地，在图14中示出了六边形。角的数量能够变化。多边形的横截面可以是规则的或不规则的。

具有椭圆形或“跑道形”横截面的壳体外壳的柱状形状在图15中被示意地展示。所述壳体外壳壁21或所述周缘壁区段22在此具有两个对置的平行的平面的壁区段22a。这两个平面的壁区段22a以间距对置。它们通过多个并且根据示例两个弯曲的壁区段22b彼此相连接。在实施例中，每个弯曲的壁区段22b具有恒定的曲率半径。每个弯曲的壁区段22b在横截面中观察是半圆形的。作为对此的备选方案，还可能的是，在每个平面的壁区段22a处在两侧上分别联接有经弯曲的壁区段22b，其具有相同的曲率半径并且通过过渡壁区段彼此相连接。所述过渡壁区段能够例如是平面的或者具有其它任意构造的形状。

至少部分弯曲的壁区段22b的曲率半径至多相应于在这两个平面的壁区段22a之间的一半的间距，并且当经弯曲的区域通过另外的区域彼此连接时也能够较小。曲率半径在实施例中至少是所述周缘壁区段22的壁厚的四倍大。

优选地，在建立与所述壳体盖17的连接之前，所述连接区段23在其未经变形的状态中具有与图13-15中所示的所述壳体外壳壁21的周缘区段22相同的横截面。

在图3中透视地示出了所述壳体盖17并且在图4中在横截面中示出了所述壳体盖17。所述壳体盖具有在实施例中在径向方向R上延伸的遮盖部分29。所述遮盖部分29也可以至少区段式地倾斜于所述壳体轴线G延伸。

边缘部分30联接到所述遮盖部分29处。所述边缘部分30用于与所述壳体外壳壁21的连接区段23制造折叠连接部31（图2和9）。在图4中，示出处于其未经变形的初始状态中的壳体盖17。所述壳体盖17在其未经变形的初始状态中具有类似罐或碗的形状。所述边缘部分30在该初始状态下由侧区段32和凸缘区段33形成。所述侧区段32与所述壳体轴线G同轴地延伸，并且形成所述壳体盖17的空心柱状的部分，只要所述壳体盖仍未变形即可。所述凸缘区段33具有包围所述壳体轴线G的环的造型。所述凸缘区段33在实施例中在径向平面中延伸。所述凸缘区段也可以具有锥状的形状并且倾斜于所述壳体轴线G定向。优选地，在制造所述折叠连接部31时，所述凸缘区段33与所述连接区段23一起变形。所述侧区段32可以保持至少基本上未变形。

为了制造所述电池单元，所述核心材料19被引入到所述壳体外壳16中并且在那里布置在所述内部空间18中。随后，所述壳体盖17在所述壳体外壳壁21内布置在所述核心材料19上方。所述壳体盖17首先具有其上述的初始状态。为了将所述壳体盖17布置在经界定的位置处，能够存在有至少一个支承突出部34，所述支承突出部从所述壳体外壳壁21并且尤其从所述周缘区段22在径向方向R上向着所述壳体轴线G突出离开。例如足够的是，在周缘方向上围绕所述壳体轴线G分布地设置有多个并且例如三个支承突出部34。这些支承突出部可以例如在加入所述核心材料之后通过用变形力F压入所述壳体外壳壁21来产生。因为所述支承突出部34不属于所述折叠连接部31，所以所述支承突出部能够在径向方向R上非常小地实施，并且例如具有如下径向延伸，所述径向延伸最大1.0倍或1.5倍或2.0倍地相应于所述周缘区段22在此部位处的厚度。

所述支承突出部34可以例如从内部看凹形地并且从外部看凸起地实施在所述壳体外壳壁21的周缘区段22中。在图4中，用虚线示意性地示出了结块形的（noppenförmige）支承突出部34。

作为对此的备选方案，也可行的是，在于其处所述壳体盖17的遮盖部分29应该所处的部位处增加所述壳体外壳壁21的厚度并由此形成环形的支承突出部。支承面可以在此在径向平面R中或倾斜于所述壳体轴线G倾斜延伸。在图5a中示意性地示出了由所述壳体外壳壁21的厚度变化形成的环形闭合的支承突出部34。在图5b中示出了一个实施例，在其中所述支承突出部34通过优选由塑料制成的插入部件35形成。所述插入部件35可以例如具有空心柱状的造型。所述插入部件35的外直径可以基本上相应于所述壳体外壳壁21的周缘区段22的内直径。所述插入部件35的上边缘可以在一平面中相对于所述壳体轴线G垂直延伸或倾斜于所述壳体轴线延伸，从而所述上边缘位于锥体的周面上。所述插入部件35可以在插入所述核心材料19之前加入到所述电池单元壳体15的壳体外壳16中。

如在图4和5a和5b中所示，所述壳体盖17具有最大外半径，所述最大外半径除了必要的间隙外相应于所述壳体壁区段21在所述壳体开口24的区域中的内半径，至少直至于其处在所述壳体外壳16中的遮盖部分29所应该布置的部位，也就是说例如直至所述至少一个支承突出部34。

在所述壳体盖17布置在所述壳体外壳16中之后，在所述壳体外壳壁21的连接区段23和所述边缘部分30、以及尤其所述凸缘区段33之间制造所述折叠连接部31。该过程以在图6至8中强烈简化的方式被示出。

具有多个工具的折叠装置38用于制造所述折叠连接部31。在图6和7中示出了第一工具39和第二工具40。这两个工具39、40从相对的径向侧起作用。所述第一工具39实施成区段式柱状并且在于其中所述壳体盖17所处的区域中压靠所述壳体外壳壁21的外侧。所述第二工具40接合到罐形的壳体盖17中。用于制造所述折叠连接部31的变形通过所述折叠装置38的工具来实现。

在第一未示出的步骤中，所述壳体外壳壁21在所述连接区段23中向内弯曲（abgewinkelt），从而所述壳体外壳壁贴靠在所述凸缘区段33处或搭接所述凸缘区段33。

所述第二工具40具有凹形的加深部、例如凹形的环槽，所述连接区段23的和所述凸缘区段33的径向地配属于所述壳体轴线G的端部突出在所述环槽中去。所述连接区段23借助于所述第二工具40在此可以说围绕所述凸缘区段33的径向内部的缘边引导或折叠。在所述工具39、40继续运动时，所述凸缘区段33在弯曲部位处弯曲，从而所述凸缘区段的自由缘边首先倾斜地朝所述遮盖部分29指向（图7）。

作为对所述连接区段23和所述壳体盖17或所述凸缘区段33的上述卷起（Anrollen）的备选方案，在图7中所示的彼此接合的中间阶段也能够以在所述壳体轴线G的方向上的运动通过压缩方法（Stauchverfahren）来实施。

为了进一步成形，所述第二工具40（根据示例或如果所述第二工具40不具有所期望的形状）通过第三工具41替换，该第三工具的凹形的空隙或环槽具有如下形状，所述折叠连接部31最后应该具有所述形状并且所述形状例如在轴向方向上略大于所述第二工具40的凹形的空隙。所述第一工具39和所述第三工具41在径向方向上彼此挤压，从而使所述边缘部分30和尤其所述凸缘区段33与所述连接区段23紧凑地彼此压靠，并且完成所述折叠连接部31。

与制造所述折叠连接部31的变体方案无关地，所述壳体盖17和所述壳体外壳15被压力密封地压合在所述折叠连接部31处。

在图2和9中示例地示意地展示了所述经完成的折叠连接部31。根据示例，在所述壳体盖17和所述壳体外壳16之间的连接仅仅借助于所述折叠连接部31实现。不设置材料配合的连接部。

通过在制造所述折叠连接部31时的变形，在所述边缘部分30处产生第一盖折叠区段45和第二盖折叠区段46，其中，所述第二盖折叠区段46同轴包围所述第一盖折叠区段45。所述第一盖折叠区段45联接到经变形的凸缘区段33的自由缘边处。所述第二盖折叠区段46由联接到所述凸缘区段33处的所述侧区段32的区域形成。

在所述连接区段23处，形成了第一外壳折叠区段47和第二外壳折叠区段48。所述第一外壳折叠区段47同轴地包围所述第二外壳折叠区段48。所述第一外壳折叠区段47布置在这两个盖折叠区段45、46之间，并且直接贴靠在这两个盖折叠区段处，或夹到这两个盖折叠区段45、46之间。相应地，所述第一盖折叠区段45布置在这两个外壳折叠区段47、48之间，并且直接贴靠在它们处或夹在它们之间。所述折叠区段45、46、47、48在轴向方向A上同轴于所述壳体轴线G延伸。所述第二盖折叠区段46同轴地由所述壳体外壳壁21的周缘区段22包围并且直接贴靠在该周缘区段处。

在这两个盖折叠区段45、46之间存在有至少部分部位地弯曲延伸的过渡区段。与此类似地，在这两个外壳折叠区段47、48之间存在有过渡区段，该过渡区段至少部分部位地弯曲地延伸。此外，所述第二外壳折叠区段48与所述壳体外壳壁的周缘区段22经由至少部分部位地弯曲延伸的过渡区段相连接，在所述过渡区段处形成了所述电池单元壳体15的上缘边50。

所述上缘边50在轴向方向A上与所述壳体盖17的遮盖部分29以间距进行布置（图2和9）。此间距依赖于在轴向方向A上在所述遮盖部分29和从所述第一外壳折叠区段47到所述第二外壳折叠区段48的过渡区段之间的自由空间x，在制造所述折叠连接部时所述工具40、41需要所述自由空间（图8）。

根据示例，所述壳体盖17和所述壳体外壳16各自整体地制造，而不带有线缝和接合部位。所述壳体盖17和所述壳体外壳16可以由金属或包含钢或铝的金属合金制成。向着所述内部空间18，所述壳体盖17以及所述壳体外壳16电绝缘。为此，可以存在有电绝缘的涂层。该涂层可以已经存在于初始板材上，由该初始板材制造所述壳体盖17或所述壳体外壳16。所述电池单元壳体15也可以完全被电绝缘的涂层包裹。

所述折叠连接部31完全位于所述电池单元壳体15的轴向的净空间特征内。换而言之，界定了完全包含所述电池单元壳体15的与所述壳体轴线G同轴延伸的空心柱体周面M。所述空心柱体周面M围绕所述壳体轴线G界定了柱状的区域B，所述折叠连接部31不从该区域突出。根据示例，整个电池单元壳体15位于该区域B内。所述空心柱体周面M在此具有沿着径向方向R的半径，该半径相应于所述壳体外壳壁21的周缘区段22的外半径。在图9中示意性地示出了所述空心柱体周面M和由此界定的区域B。

在图10和11中示出了所述壳体外壳16的底部20的不同的构造方案。如在根据图1和3的实施例中那样，所述底部20可以被实施成板形或盘形，并且基本上在径向平面中延伸（图11）。作为对此的备选方案，同样可行的是，所述底部20至少区段式地倾斜或垂直于所述径向方向R延伸。为了形成电池极，所述底部也可以具有从所述内部空间18观察基本上柱形的加深部。从外部朝所述电池单元壳体15观察，由此得到了突起部51，这示例性地在图10中示出。

在图12中，以高度示意性的方式示出了多个电池单元壳体15的布置。图12示出了在轴向方向A上从上部对所述壳体盖17或所述壳体盖17的遮盖部分29观察的电池单元壳体15。由所述折叠连接部31形成的上缘边50也是可见的。所述电池单元壳体15可以根据电池的构造方案彼此串联和/或并联地电连接。这取决于所期望的电池电压或所期望的电池容量（Batterieleistung）。如在图12中所示，所述电池单元壳体15可以非常紧密地彼此并列布置。通过所述折叠连接部31不突出超过所述空心柱体周面M，所述电池单元壳体15具有柱状的轮廓，并且可以以小的位置需求紧密地彼此并列布置。

相邻的电池单元壳体15可以彼此贴靠。在对在图12中的图示的修改中，所述相邻的电池单元壳体也可以彼此以界定的间距进行布置。在所述电池单元壳体15之间的中间空间可以填充有填充剂53。所述填充剂53可以是良好导热的材料。例如，可以使用由具有良好导热的颗粒或良好导热的粉末的树脂所构成的混合物。给所述树脂掺混的颗粒或掺混的粉末可以具有亚硝酸硼和/或铜和/或其它金属和/或碳。代替颗粒或粉末，也可以将由所提及的材料制成的体、如例如棒插入到所述电池单元壳体15之间。所述填充剂53也可以用于产生散热器（Wärmesenke），并且例如包含相变材料（PCM材料）、如例如乙酸钠或类似物。

本发明涉及一种电池单元壳体15，该电池单元壳体限制了用于容纳提供电能的核心材料19的内部空间18。所述电池单元壳体15由壳体外壳16和壳体盖17构成。所述壳体外壳16具有底部20和从所述底部起与壳体轴线G同轴地延伸的壳体外壳壁21。所述壳体盖17具有罐或碗形的造型。在加入所述核心材料19之后，该壳体盖以与所述底部20有间距的方式装入到所述壳体外壳壁21中。通过折叠连接部31、优选双折叠连接部，所述壳体外壳壁21与所述壳体盖17机械连接。不设置有材料配合的连接部。所述折叠连接部31径向向内向着所述壳体轴线G进行并且径向于所述壳体轴线G观察处于比所述壳体外壳壁21的外面靠近所述壳体轴线G。

附图标记列表

15 电池单元壳体

16 壳体外壳

17 壳体盖

18 内部空间

19 核心材料

20 底部

21 壳体外壳壁

22 周缘区段

23 连接区段

24 壳体开口

29 遮盖部分

30 边缘部分

31 折叠连接部

32 侧区段

33 凸缘区段

34 支承突出部

35 插入部件

38 折叠装置

39 第一工具

40 第二工具

41 第三工具

45 第一盖折叠区段

46 第二盖折叠区段

47 第一外壳折叠区段

48 第二外壳折叠区段

50 上缘边

51 突起部

53 填充剂

A 轴向方向

B 区域

F 变形力

G 壳体轴线

M 空心柱体周面

R 径向方向

x 自由空间。

Claims (13)

1.电池单元壳体（15），具有用于容纳提供电能的核心材料（19）的内部空间（18），

具有壳体外壳（16），所述壳体外壳具有底部（20）和包围壳体轴线（G）的壳体外壳壁（21），所述壳体外壳壁具有从所述底部（20）在轴向方向（A）上突出离开的空心柱状的周缘区段（22）和在相对于所述底部（20）的轴向侧上联接到所述周缘区段（22）处的连接区段（23），所述连接区段限制壳体开口（24），

具有壳体盖（17），所述壳体盖具有倾斜于或垂直于所述轴向方向（A）延伸的遮盖部分（29）和联接到所述遮盖部分（29）处的并且包围所述壳体轴线（G）的边缘部分（30），其中，所述边缘部分（30）的外部尺寸最大相应于所述壳体外壳壁（21）的连接区段（23）的内部尺寸，

其中，所述壳体盖（17）的所述遮盖部分（29）被所述壳体外壳壁（21）的周缘区段（22）包围，并且所述边缘部分（30）与所述壳体外壳壁（21）的连接区段（23）通过向内向着所述壳体轴线（G）翻边的折叠连接部（31）相连接，从而封闭所述壳体开口（24）。

2.根据权利要求1所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述折叠连接部（31）完全布置在通过空心柱体周面（M）所限制的区域内，其中，所述周缘区段（22）的外面沿着所述空心柱体周面（M）延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电池单元壳体，

其特征在于，不仅所述壳体外壳（16）而且所述壳体盖（17）完全布置在通过空心柱体周面（M）所限制的区域内，其中，所述周缘区段（22）的外面沿着所述空心柱体周面（M）延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述壳体外壳壁（21）的周缘区段（22）的内部尺寸和/或外部尺寸是恒定的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，在所述壳体外壳壁（21）的或者所述周缘区段（22）的朝向所述内部空间（18）的内面处存在有用于所述壳体盖（17）的至少一个支承突出部（34）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述折叠连接部（31）被实施为双折叠部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述壳体盖（17）和/或所述壳体外壳（16）相应实施成一体式的，而没有线缝和接合部位。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述壳体盖（17）的边缘部分（30）具有彼此同轴布置的第一盖折叠区段（45）和第二盖折叠区段（46）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述壳体外壳壁（21）的连接区段（23）具有彼此同轴布置的第一外壳折叠区段（47）和第二外壳折叠区段（48）。

10.根据权利要求8和9所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述第一外壳折叠区段（47）布置在所述第一盖折叠区段（45）和所述第二盖折叠区段（46）之间。

11.根据权利要求8和9所述的或根据权利要求10所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述第二盖折叠区段（46）被布置在所述第一外壳折叠区段（47）和所述壳体外壳壁（21）的周缘区段（22）之间。

12.根据权利要求8和9或根据权利要求10或11所述的电池单元壳体，

其特征在于，所述第一盖折叠区段（45）布置在所述第一外壳折叠区段（47）和所述第二外壳折叠区段（48）之间。

13.用于制造电池单元壳体（15）的方法，所述电池单元壳体具有用于容纳提供电能的核心材料（19）的内部空间（18），所述方法具有以下步骤：

-提供壳体外壳（16），所述壳体外壳具有底部（20）和包围壳体轴线（G）的壳体外壳壁（21），所述壳体外壳壁具有从所述底部（20）在轴向方向（A）上突出离开的空心柱状的周缘区段（22）和在相对于所述底部（20）的轴向侧上联接到所述周缘区段（22）处的连接区段（23），所述连接区段限制壳体开口（24），

-提供壳体盖（16），所述壳体盖具有倾斜于或垂直于所述轴向方向（A）延伸的遮盖部分（29），并且具有联接到所述遮盖部分（29）处的并且包围所述壳体轴线（G）的边缘部分（30），所述边缘部分的外部尺寸最大相应于所述壳体外壳壁（21）的连接区段（23）的内部尺寸，

-将所述壳体盖（17）插入到所述壳体外壳壁（21）中，从而所述连接区段（22）包围所述边缘部分（30），

-在所述连接区段（23）和所述边缘部分（30）之间制造折叠连接部，其中，所述连接区段（23）和所述边缘部分（30）向内向着所述壳体轴线（G）翻边。