CN113228393A - 蓄能电池单体、电池模块和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电化学的蓄能电池单体、由多个这种蓄能电池单体构成的蓄能模块、具有这种蓄能模块的车辆和用于制造蓄能电池单体的方法。在此，多个第一极性的电极和多个与第一极性相反的第二极性的电极布置成电极堆叠，其中，第一极性的电极分别具有第一导出体突出部，所述第一导出体突出部在电极堆叠的第一侧上从电极堆叠中伸出，并且第二极性的电极分别具有第二导出体突出部，所述第二导出体突出部在电极堆叠的与第一侧相对置的第二侧上从电极堆叠中伸出。电极堆叠布置在壳体中，该壳体与第一导出体突出部导电连接。布置在壳体的壳体壁中的且与第二导出体突出部电连接的接头元件相对于壳体电绝缘并且设置用于，将壳体的外侧和第二导出体突出部电连接。

Description

蓄能电池单体、电池模块和制造方法

技术领域

本发明涉及一种电化学的蓄能电池单体、尤其是用于车辆的电化学的蓄能电池单体、一种由多个这种蓄能电池单体构成的蓄能模块、一种具有这种蓄能模块的车辆和一种用于制造蓄能电池单体的方法。

背景技术

为了实现带有足够的续驶里程的至少部分地通过电机运行的车辆，鉴于蓄能电池单体、例如锂离子电池单体的与燃料、如汽油或柴油相比较小的能量密度，通常安装带有大量蓄能电池单体的大体积的蓄能器。这鉴于在这种车辆中可用的结构空间而言是一种挑战，尤其是还必须考虑到与蓄能器的大体积的实施方案相关联的大的重量。

通常因此将所谓的棱柱形蓄能电池单体布置在车辆底部中，即布置在乘客舱下方。电池单体高度，即经安装的电池单体沿竖直方向的尺寸在此一般由期望的车辆高度确定，从而电池单体在低矮的车辆、如赛车中比在较高的车辆、如运输车或SUV中实施得更扁。但在几乎所有情况下，与电池单体高度相比，经安装的电池单体具有较高的电池单体宽度、即沿水平方向沿着车辆宽度的尺寸。电池单体厚度、即沿水平方向沿着车辆纵向轴线的尺寸在此通常通过各个电池单体的可冷却性和安全行为确定。

发明内容

本发明的任务是，改进电化学的蓄能电池单体、尤其是在车辆中的空间需求方面改进电化学的蓄能电池单体。尤其是本发明的任务是，给出一种电化学的蓄能电池单体，所述蓄能电池单体可以特别节省空间地接触导通。

所述任务通过根据独立权利要求所述的电化学的蓄能电池单体、尤其是用于车辆的电化学的蓄能电池单体、具有这种电化学的蓄能电池单体的电池模块、具有这种蓄能模块的车辆和用于制造电化学的蓄能电池单体的方法来解决。

本发明的第一方面涉及一种电化学的蓄能电池单体、尤其是用于车辆的电化学的蓄能电池单体，所述蓄能电池单体包括：(i)电极堆叠，该电极堆叠包含多个第一极性的电极和多个与第一极性相反的第二极性的电极，其中，第一极性的电极分别具有第一导出体突出部，第一导出体突出部在电极堆叠的第一侧上从电极堆叠中伸出，并且第二极性的电极分别具有第二导出体突出部，第二导出体突出部在电极堆叠的与第一侧相对置的第二侧上从电极堆叠中伸出；(ii)壳体，电极堆叠布置在该壳体中并且该壳体与第一导出体突出部导电连接；和(iii)布置在壳体的壳体壁中并且与第二导出体突出部电连接的接头元件，接头元件相对于壳体电绝缘并且设置用于，将壳体的外侧与第二导出体突出部电连接。

本发明基于尤其是以下方式，将蓄能电池单体的壳体置于蓄能电池单体的具有第一极性的电极的电势、例如正电极的电势。为此，将第一极性的电极、例如正电极和与第一极性相反的第二极性的电极、例如负电极构造和/或布置为，使得第一极性的电极的第一导出体突出部和第二极性的电极的第二导出体突出部分别处于电极堆叠的彼此相对置的侧上，从而第一导出体突出部可以特别容易与壳体电连接。尤其是，第一导出体突出部可以基本上直接贴靠在壳体的壳体壁上。因此与在常规的电池单体设计中相比电极堆叠可以占据更高份额的壳体体积。此外，可以节省部件并且实现从电极堆叠至壳体的更好的热引出。例如可以省却如下部件，所述部件将第一导出体突出部和壳体的外侧电连接，从而节省结构空间。由此也可以提高蓄能电池单体相比于常规的电池单体的能量密度。

优选地，蓄能电池单体因此可以经由壳体集成到电路中，其中，壳体形成第一极性的电极部。第二极性的电极部在此优选由接头元件形成，该接头元件布置在壳体的壳体壁中并且与第二导出体突出部电连接。接头元件为此例如可以嵌入到壳体壁中。也能够设想，接头元件通过壳体或壳体壁的一部分形成。尤其是，接头元件可以是壳体壁的如下区段，该区段与壳体的其余部分或壳体壁的其余部分电绝缘。第一和第二导出体突出部在电极堆叠的彼此相对置的侧上的布置或构造在此实现接头元件的特别可靠的电绝缘。导出体突出部处于相对置的侧上的实施方案引起在堆叠内的更均匀的电流分配，这积极地作用于有效功率和使用寿命。此外，接头元件在这种情况下也可以构造得更大，以便能够可靠地引导较高的电流，而例如没有显著升温，因为在壳体壁上不需要用于另外的、与第一极性相对应的接头元件的附加的结构空间。

通过使蓄能电池单体的壳体处于第一极性的电极的电势，也可以在将蓄能电池单体接入到电路中时省去另外的构件，从而除了结构空间以外也节省成本。此外，第一导出体突出部与壳体的直接接触允许电极堆叠的改进的热连接、尤其是第一极性的电极的改进的热连接，并且因此提供蓄能电池单体的改进的冷却特性。

新的电池单体设计因此在至少安全性保持不变并且机械构件数量减少的情况下允许高的能量密度。此外，新的电池单体设计实现各电池单体彼此间的新的接触导通变型方案。

总体上，本发明实现改进的蓄能电池单体，尤其是在其在车辆中的空间需求方面改进的蓄能电池单体。

下面描述本发明的优选的实施方式及其扩展方案，除非明确排除可能性，否则所述实施方式和扩展方案可以分别任意相互组合以及与本发明的此外描述的方面组合。

在一种优选的实施方式中，所述壳体构造为棱柱形的壳体，该棱柱形的壳体具有两个彼此相对置的分别带有第一面积的横向侧、两个彼此相对置的分别带有第二面积的纵向侧和两个彼此相对置的分别带有第三面积的主侧，并且接头元件布置在横向侧之一中，并且第一面积不仅小于第二面积而且小于第三面积。优选地，第二导出体突出部在此在所述两个横向侧中的另一个横向侧上接触壳体。由此，可以更高效地利用壳体中的体积，因为例如在电极堆叠与壳体之间的间隙(导出体突出部为了与壳体或接头元件电连接而布置在该间隙中)在横向侧之一上比在纵向侧之一或甚至主侧之一上占据更小空间。

在另一种优选的实施方式中，所述电化学的蓄能电池单体还具有至少一个减压元件，所述减压元件布置在纵向侧之一上并且设置用于，降低壳体内部中的气体压力。所述至少一个减压元件在此优选构造为破裂膜并且例如通过纵向侧之一的机械压印和/或激光烧蚀来制造。减压元件在此可以至少部分地、优选基本上完全地沿着纵向侧延伸。由此，可以将在壳体内部产生的气体、例如由于蓄能电池单体的功能故障在壳体内部产生的气体安全地且可靠地、尤其是受控地在壳体的纵向侧之一上排放，更确切地说优选当壳体内部的气体压力达到或超出预设的压力阈值时将在壳体内部产生的气体在壳体的纵向侧之一上排放。

电化学的蓄能电池单体的壳体可以例如布置在车辆的乘客舱的底部中、即布置在乘客舱下方。优选地，在此壳体的纵向侧基本上平行于乘客舱的底部延伸，从而可以特别高效地利用乘客舱下方的空间。优选地，所述至少一个减压元件在此位于壳体的背离乘客舱底部的纵向侧上，从而在气体通过所述至少一个减压元件从壳体内部排出时不伤害位于乘客舱中的人员。在另一种实施方案中，所述至少一个减压元件具有一个、两个或多个排出开口，所述排出开口布置在壳体的一个或两个与导出体突出部相对置的侧上。

在另一种优选的实施方式中，所述壳体具有气体通道，该气体通道在减压元件上通入。由此，可以特别可靠地经由减压元件引出在壳体内部产生的气体、如由于蓄能电池单体的功能故障在壳体内部产生的气体。

在另一种优选的实施方式中，所述壳体由至少一个第一壳体部分和第二壳体部分组合而成，第一壳体部分与第一导出体突出部电连接，接头元件布置在第二壳体部分中。由此，在第一导出体突出部与壳体之间的电连接或在第二导出体突出部与接头元件之间的电连接可以特别鲁棒地实施，因为在制造蓄能电池单体时由此所述电连接中的每个电连接可以单独地建立，并且由此特别小心且精确地建立。

本发明的第二方面涉及一种蓄能模块，该蓄能模块具有至少两个根据本发明的第一方面的蓄能电池单体。

在一种优选的实施方式中，所述至少两个蓄能电池单体布置在两个彼此相对置的电池单体堆叠中，其中，所述两个电池单体堆叠中的蓄能电池单体在此优选这样取向，使得相应两个蓄能电池单体的接头元件、尤其是横向侧彼此相对置。由此，所述两个电池单体堆叠中的蓄能电池单体能够以特别简单的方式、例如借助于在电池单体堆叠之间延伸的接触电子装置相互接线并且例如集成到电路中。

本发明的第三方面涉及一种具有根据本发明的第二方面的蓄能模块的车辆、尤其是机动车。

本发明的第四方面涉及一种用于制造蓄能电池单体的方法，所述蓄能电池单体尤其是为根据本发明的第一方面的蓄能电池单体，所述方法包括以下工作步骤：(i)将多个第一极性的电极和多个与第一极性相反的第二极性的电极布置成电极堆叠，使得第一极性的电极的第一导出体突出部分别在电极堆叠的第一侧上从电极堆叠中伸出，并且第二极性的电极的第二导出体突出部分别在电极堆叠的与第一侧相对置的第二侧上从电极堆叠中伸出；(ii)在第一导出体突出部与壳体之间建立第一电连接；(iii)在第二导出体突出部与布置在壳体的壳体壁中的接头元件之间建立第二电连接，接头元件相对于壳体电绝缘并且设置用于，将壳体的外侧与第二导出体突出部电连接；并且密封壳体。

在此，所述壳体可以由多个壳体部分组合而成，尤其是由第一壳体部分和第二壳体部分组合而成。附加地，壳体也可以由第三壳体部分组合而成，必要时也由另外的壳体部分组合而成。在此，壳体部分、尤其是第一和第二壳体部分在密封之前优选接合成壳体。借助密封、例如借助于激光焊接进行密封，则可以在各壳体部分之间建立稳定的机械连接。

在一种优选的实施方式中，在第一导出体突出部与第一壳体部分之间建立电连接。优选地，在第二导出体突出部与接头元件之间建立第二电连接，该接头元件布置在与所述第一壳体部分分开提供的第二壳体部分的壳体壁中。优选地，将第一壳体部分和第二壳体部分接合。由此可以显著简化制造工艺。

优选地，在第一导出体突出部与壳体之间或第二导出体突出部与接头元件之间的一个或两个电连接建立之间接合各壳体部分。由此可以确保，在所述电连接中的一个两个电连接建立之前，第一和/或第二导出体突出部精确地相对于壳体或相对于接头元件布置、尤其是定向。

替代地，也可以在第一导出体突出部与壳体之间或第二导出体突出部与接头元件之间的一个或两个电连接建立之后接合各壳体部分。由此，导出体突出部可以特别可靠地且小心地与壳体或接头元件电连接。

例如，第一壳体部分可以构造为棱柱形的壳体，该棱柱形的壳体在其主侧之一上是打开的。通过打开的主侧可以引入电极堆叠。在此，优选第一导出体突出部与壳体发生接触，而第二导出体突出部与接头元件发生接触，并且可以例如借助于激光焊接、超声波焊接或通过高的电流进行的点焊而持久地且导电地与壳体或接头元件连接。在电连接这样建立之后，打开的主侧可以借助用作盖件的第二壳体部分封闭。

在另一种优选的实施方式中，在建立各电连接之后将第一和第二壳体部分接合，其方式为，至少将第一壳体部分或第二壳体部分相对于所述电极堆叠翻转、尤其是基本上翻转90°。尤其是，不仅可以翻转第一壳体部分而且可以翻转第二壳体部分。在此，在第一导出体突出部与壳体之间的电连接或在第二导出体突出部与接头元件之间的电连接优选形成翻转轴线，第一和/或第二壳体部分相对于电极堆叠围绕所述翻转轴线翻转。以这种方式，在制造蓄能电池单体时提供特别多的空间，以便建立所述电连接中的至少一个电连接、例如借助于激光焊接建立所述电连接中的至少一个电连接。

例如能够设想，将电极堆叠这样布置在第一和第二壳体部分之间，使得如下壳体壁和接头元件分别垂直于电极堆叠定向，经由所述壳体壁要将第一导出体突出部与壳体导电连接。在电连接建立之后第一和第二壳体部分则可以例如同向地、即沿顺时针方向或沿逆时针方向翻转，以便将壳体闭合。

在另一种优选的实施方式中，将第一和第二壳体部分接合，其方式为，至少将第一壳体部分和电极堆叠或第二壳体部分和电极堆叠共同地相对于第三壳体部分推移、尤其是推入到第三壳体部分中。尤其是，第一壳体部分、第二壳体部分和电极堆叠可以被共同地推移，例如沿着装配方向推移。这实现所述三个壳体部分相对于彼此的精确对准。

例如，可以将第一导出体突出部与第一壳体部分电连接，并且将第二导出体突出部与布置在第二壳体部分中的接头元件电连接，该第一壳体部分在接合之后形成壳体的所述两个横向侧之一，该第二壳体部分在接合之后形成壳体的所述两个横向侧中的另一个横向侧。由第一壳体部分、电极堆叠和第二壳体部分构成的复合结构然后可以类似于抽屉那样推入到第三壳体部分中，该第三壳体部分在接合之后形成壳体的两个纵向侧和两个主侧。

为了使复合结构的推入变得容易，第三壳体部分在此也可以具有止挡部，例如沉入的或阶梯状的区域，例如第一壳体部分或第二壳体部分贴靠在该止挡部上。由此可以实现所述三个壳体部分相对于彼此的特别精确的对准。

在另一种优选的实施方式中，至少区段式地由保持元件将第一导出体突出部在与第一壳体部分建立第一电连接时抵着第一壳体部分挤压。在此，保持元件优选设置用于，填充在电极堆叠与第一壳体部分、尤其是第一壳体部分的如下壳体壁之间的间隙或被带入到所述间隙中，所述壳体壁在壳体接合之后形成所述两个横向侧之一。由此可以确保，第一导出体突出部在建立电连接时面状地贴靠在第一壳体部分上。

通过将第一导出体突出部压靠到第一壳体部分上，第一导出体突出部可以从相对置的壳体侧与第一壳体部分焊接。尤其是，以这种方式，在经接合的壳体内部，抵着第一壳体部分挤压的第一导出体突出部可以从壳体外部与壳体电连接、尤其是通过激光焊接与壳体电连接，例如其方式为，壳体在壳体外侧上、例如在所述两个横向侧之一上(第一导出体突出部在所述壳体外侧之后挤压到壳体上)至少区段式地加热，从而第一导出体突出部与相对应的壳体内侧连接。

在另一种优选的实施方式中，通过激光焊接建立第一导出体突出部与第一壳体部分的电连接和/或第二导出体突出部与第二壳体部分的电连接和/或通过激光焊接密封组合好的壳体。由此可以实现高的连接速度或密封速度。

附加地，激光焊接在制成的蓄能电池单体的可实现的能量密度方面是有利的，因为在此产生窄的且细的焊缝，所述焊缝在壳体中需要小的结构空间。

在另一种优选的实施方式中，保持元件、优选棒形的保持元件至少部分地通过已经组合好的壳体的填充开口或减压元件、尤其是排出开口引导到已经组合好的壳体的内部，尤其是从而抵着第一壳体部分挤压的第一导出体突出部可以从壳体外部与壳体电连接、尤其是通过激光焊接与壳体电连接。接着，保持元件可以通过填充开口或减压元件又从壳体中移去。这实现，特别高效地利用壳体内部的结构空间。

关于本发明的第一方面及其有利的设计方案描述的特征和优点至少在技术上有意义之处也适用于本发明的第二、第三和第四方面及其有利的设计方案，并且反之亦然。

附图说明

本发明的另外的特征、优点和应用可行方案由下面结合附图进行描述得出，在附图中普遍地为本发明的相同的或彼此相应的元件使用相同的附图标记。附图中至少部分地示意性地进行示出：

图1示出根据本发明的蓄能电池单体的实施例；

图2示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体的装配状态的第一示例；

图3示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体的装配状态的第二示例；

图4示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体的装配状态的第三示例；

图5示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体的装配状态的第四示例；

图6示出根据本发明的蓄能模块的优选的实施例；以及

图7示出根据本发明的方法的优选的实施例。

具体实施方式

图1以侧视图示出根据本发明的蓄能电池单体1的一种实施例，该蓄能电池单体具有壳体2和布置在该壳体中的电极堆叠3。电极堆叠3包含：第一极性的电极，所述第一极性的电极分别具有在电极堆叠3的第一侧3a上从电极堆叠3中伸出的第一导出体突出部4a；和与第一极性相反的第二极性的电极，所述第二极性的电极分别具有在电极堆叠3的第二侧3b上从电极堆叠3中伸出的第二导出体突出部4b。不同极性的电极在此优选分别通过隔板彼此电分隔。第一极性的电极可以例如是正电极，而第二极性的电极可以是负电极，如示例性地在图1中针对一对电极示出的，第一极性的电极和第二极性的电极分别相邻地布置在电极堆叠3中。

在第一导出体突出部4a与壳体2之间存在第一导电连接8a，所述第一导电连接优选通过材料锁合的连接方法、如钎焊或熔焊、尤其是超声波焊接或激光焊接建立。由此将壳体2置于第一极性的电极的电势并且优选相应地用作蓄能电池单体1的电极部。

蓄能电池单体1的第二电极部优选通过接头元件5形成，该接头元件布置在壳体2的壳体壁6中。接头元件5可以在此例如经由第二导电连接8b与第二导出体突出部4b连接，第二导电连接优选类似于第一导电连接8a建立。接头元件5可以在此例如引导穿过壳体壁6，从而壳体2的外侧7和第二导出体突出部4b、尤其是第二极性的电极电连接。接头元件5相对于壳体2优选电绝缘并且密封，例如嵌入到电绝缘的材料9中，从而产生电解质密封的导电连接。

以这种方式，电化学的蓄能电池单体1不仅可以在壳体2上而且可以在接头元件5上电接触导通并且集成到电路中。布线在此通过壳体2可为了与第一极性的电极连接而在几乎每个任意的点上接触导通的可能性而得到简化，这因此有利地降低例如在车辆中的空间需求。

导出体突出部4a、4b优选柔性地构造。导出体突出部4a、4b可以例如由电极的集电极膜形成。由此，导出体突出部4a、4b可容易弯曲或弯折、尤其是折叠，并且由此可以为了与壳体2连接或与接头元件5连接而定位或定向。

图1中示出的蓄能电池单体1优选是带有棱柱形壳体2的电池单体，该壳体两个具有彼此相对置的(平行于作图平面的)主侧、两个彼此相对置的纵向侧2b和两个彼此相对置的横向侧2a。壳体壁6(接头元件5布置在该壳体壁中)在此优选形成横向侧2a。

在所示出的示例中，在壳体壁6中、即在所述两个横向侧2a之一上也布置有填充开口10，该填充开口设置用于，从外侧7给壳体2填充电解质。填充开口10可以例如具有阀或构造为阀。

在所示出的示例中，在纵向侧2b之一上布置有减压元件11，该减压元件设置用于，降低壳体内部的气体压力。减压元件11可以例如构造为阀或具有阀。减压元件优选通过纵向侧2b之一的区段形成，该区段在超出气体压力阈值的情况下允许气体从壳体2中排出。减压元件可以例如构造为设定断裂部位。

图2示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体1的装配状态的第一示例，该电化学的蓄能电池单体在图1中绘制的横截面II中示出。在图2A中第一导出体突出部4a在此已经与第一壳体部分A导电连接(例如经由激光焊接或超声波焊接)。同样地，第二导出体突出部4b已经与接头元件5导电连接，其中，接头元件5布置在与第一壳体部分A分开的第二壳体部分B的壳体壁6中。

在此，第一导出体突出部4a优选与横向侧2a之一导电连接，而接头元件5优选布置在横向侧2a中的另一个横向侧中。在第一或第二导出体突出部4a、4b与第一壳体部分A或接头元件5之间的导电连接8a、8b在此优选形成(垂直于作图平面的)转动轴线，第一壳体部分A或第二壳体部分B围绕所述转动轴线相对于电极堆叠3翻转。

为了接合壳体，第一壳体部分A和第二壳体部分B可以随后相对于电极堆叠3翻转、尤其是分别翻转90°，从而例如两个主侧2c彼此相对置。

图2B示出在所述两个壳体部分A、B“合上”之后的电化学的蓄能电池单体1，从而带有第一极性的电极的伸出的第一导出体突出部4a和第二极性的电极的伸出的第二导出体突出部4b的电极堆叠3布置在壳体内，第一导出体突出部在此已经与第一壳体部分A导电连接。主侧2c在此基本上平行于电极堆叠中的电极延伸。

第一壳体部分A和第二壳体部分B接下来可以相互连接、例如相互焊接、例如借助于激光焊接进行焊接，以便将壳体密封。

图3示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体1的装配状态的第二示例，所述电化学的蓄能电池单体在图1中绘制的横截面II中示出。第一导出体突出部4a在此已经在之前的工艺步骤中与第一壳体部分A导电连接(例如经由激光焊接或超声波焊接)。第二导出体突出部4b也类似于第一导出体突出部4a已经在之前的工艺步骤中与布置在与第一壳体部分A分开的第二壳体部分B的壳体壁6中的接头元件5导电连接。

第一壳体部分A(该第一壳体部分优选由横向侧2a之一形成)和电极堆叠3中的至少一部分被引入到第三壳体部分C中。第三壳体部分C在此优选具有两个彼此相对置的主侧2c和两个彼此相对置的(平行于作图平面延伸的)纵向侧。

可以接合壳体，其方式为，使第一壳体部分A和第二壳体部分B与电极堆叠3一起进一步相对于第三壳体部分C例如沿推入方向R推移或将电极堆叠3进一步推入到第三壳体部分C中。第三壳体部分C在此优选具有止挡部12，第一和第二壳体部分A、B和电极堆叠3可以在该止挡部上对准。例如当第一壳体部分A止挡在止挡部12上时，第三壳体部分C可以精确地与第一壳体部分A和第二壳体部分B焊接。

在一种替代的实施方案中，壳体部分C不具有止挡部12，尤其是当所述三个壳体部分A、B、C这样精确地制造，使得第一和/或第二壳体部分A、B在第三壳体部分C中不具有间隙或仅具有很小间隙。在这种情况下，为了可靠地焊接所述三个壳体部分A、B、C也可以省却止挡部12。

图4示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体1的装配状态的第三示例，所述电化学的蓄能电池单体在图1中绘制的横截面II中示出。第二导出体突出部4b已经与布置在与第一壳体部分A分开的第二壳体部分B的壳体壁6中的接头元件5导电连接。

第一导出体突出部4a在此优选从第二壳体部分B中伸出，尤其是在第二壳体部分B的与接头元件5布置所在的壳体壁6的相对置的侧上从第二壳体部分中伸出。第一导出体突出部4a可以为此例如插塞穿过第二壳体部分B中的空隙，尤其是这样插塞穿过，使得在第一导出体突出部4a与第一壳体部分A之间的第一导电连接8a可以在第二壳体部分B之外建立。第二壳体部分B可以(尤其是在第一导出体突出部4a的区域中)例如具有壳体壁，该壳体壁形成所述两个横向侧2a之一的至少一个区段。所述壳体壁优选具有空隙，第一导出体突出部4a穿过所述空隙从第二壳体部分B中伸出。

在此，在所示出的示例中，第一壳体部分A(该第一壳体部分优选由所述两个横向侧2a之一的至少一个另外的区段形成)相对于电极堆叠3或第二壳体部分B翻转。为了接合壳体，在第一壳体部分与第一导出体突出部4a连接、例如焊接之后，第一壳体部分A可以随后因此相对于电极堆叠3或第二壳体部分B翻转、尤其是翻转90°，并且焊接在第二壳体部分B上。优选地，第一导出体突出部4a柔性地构造，从而所述第一导出体突出部在第一壳体部分A翻转时折叠到经接合的壳体中。

第一壳体部分A在此可以具有壳体边缘13，该壳体边缘设置用于接触第二壳体部分B。由此，第一壳体部分A在与接头元件5布置所在的壳体壁6相对置的横向侧2a上形成阶梯部，所述阶梯部为第二导出体突出部4a提供附加的空间。但替代地，第一壳体部分A也可以构造为没有壳体边缘13，从而与接头元件5布置所在的壳体壁6相对置的横向侧2a基本上平坦地构造。

图5示出针对图1中的电化学的蓄能电池单体1的装配状态的第四示例，所述电化学的蓄能电池单体在图1中绘制的横截面II中示出。壳体2在此已经接合，并且第二导出体突出部4b已经与布置在与第一壳体部分A分开的第二壳体部分B的壳体壁6中的接头元件5导电连接。

而第一导出体突出部4a优选还没有与壳体2连接，而是由至少一个保持元件14至少区段式地抵着壳体2、尤其是抵着第一壳体部分A挤压。所述至少一个保持元件14因此将第一导出体突出部4a定位以用于建立在第一导出体突出部4a与壳体2、尤其是第一壳体部分A之间的导电连接。

在第一导出体突出部4a与壳体2之间的导电连接可以例如通过如下方式建立，即，使激光射束从壳体2的外侧7朝如下壳体壁指向，在该壳体壁后方通过所述至少一个保持元件14将第一导出体突出部4a抵着壳体壁2挤压。壳体壁的通过激光射束产生的局部加热引起壳体壁与布置在壳体壁之后的第一导出体突出部4a的焊接。

替代地，第一导出体突出部4b也可以通过激光射束与壳体2焊接，其方式为，激光射束通过开口引导到已经组合好的壳体2的内部。激光射束在此可以例如通过在图1中示出的填充开口或通过在图1中示出的减压元件引导到已经组合好的壳体2的内部。替代地，也可以将棒状的探入件通过减压元件或填充开口引入，借助于该探入件至少区段式地和/或暂时固定导出体突出部，从而所述导出体突出部可以从外部例如借助于激光焊接。在另一种实施方式中，棒状的探入件在顶部上具有例如烙铁式的加热元件，通过加热元件可以将导出体突出部直接在壳体2内部与壳体壁焊接。

图6示出根据本发明的蓄能模块50的一种优选的实施例，该蓄能模块具有多个电化学的蓄能电池单体1。蓄能电池单体1(尤其是成对地)沿着堆叠方向S堆叠并且形成两个并排布置的电池单体堆叠15a、15b。因此优选地，相应两个蓄能电池单体1分别形成模块50的位置。

蓄能电池单体1可以经由接触电子装置16集成到电路中、例如集成到车辆的车载电网中，所述接触电子装置将蓄能电池单体1优选相互接线。接触电子装置16在此优选设置用于，将蓄能电池单体1的接头元件5和蓄能电池单体1的壳体电接触导通。为了清楚起见，在图6中仅示出在电池单体堆叠15a、15b的第一位置中的接头元件5和壳体接触部17。为了节省结构空间，蓄能电池单体1在此在其(短的)横向侧2a上接触导通。

替代于图6中所示出的布置结构，在该布置结构中接触电子装置16在蓄能模块50的一个位置中分别布置在两个蓄能电池单体1之间，接触电子装置16也可以布置在蓄能模块50的两个彼此相对置的侧上，使得蓄能电池单体1(优选成对地)处于接触电子装置16之间。换言之，在这种情况下接头元件5和壳体接触部17位于蓄能电池单体1的处于外部的横向侧上。

图7示出根据本发明的用于制造蓄能电池单体的方法100的一种优选的实施例。

在方法步骤S1中，将多个第一极性的电极和多个与第一极性相反的第二极性的电极布置成电极堆叠。在此，优选交替地将第一极性的电极和第二极性的电极相叠地堆叠，例如沿着堆叠方向相叠地堆叠。在每个第一和第二极性的电极对之间优选布置有隔板、例如多孔的聚合物膜，该隔板将各电极彼此电绝缘，但允许锂离子通过、例如穿过聚合物膜中的孔隙而通过。

第一和第二极性的电极在此分别具有导出体突出部。在堆叠时，优选这样布置电极，使得第一极性的电极的第一导出体突出部在所形成的电极堆叠的第一侧上从电极堆叠中伸出，并且第二极性的电极的第二导出体突出部在电极堆叠的与第一侧相对置的第二侧上从电极堆叠中伸出。

在进一步的方法步骤S2中，优选在第一导出体突出部与第一壳体部分之间建立电连接，并且在进一步的方法步骤S3中优选在第二导出体突出部与接头元件之间建立电连接，该接头元件布置在第二壳体部分的壳体壁中。该电连接可以例如通过第一导出体突出部与第一壳体部分或第二导出体突出部与接头元件的材料锁合的连接来建立，例如通过超声波焊接或优选通过激光焊接来建立。

在进一步的方法步骤S4中，将第一壳体部分和第二壳体部分相互连接，例如其方式为，通过相对于电极堆叠翻转将第一和第二壳体部分接合。在进一步的方法步骤S5中可以密封这样经接合的壳体。所述密封优选也通过在各壳体部分之间的材料锁合的连接来实现，尤其是通过经由激光射束焊接各壳体部分来实现。

替代于图7中所示出的方法流程，也能够设想所述方法100的其他实施方案。例如可以由第一壳体部分和第二壳体部分至少部分地组合壳体，然后在方法步骤S2、S3中建立电连接。也可行的是，首先将第一导出体突出部与第一壳体部分连接并且然后至少部分地接合壳体，然后再将第二导出体突出部与接头元件连接，或反过来进行。

附图标记列表

1 电化学的蓄能电池单体

2 壳体

2a、2b、2c 横向侧、纵向侧、主侧

3 电极堆叠

3a、3b、3c 第一侧、第二侧、第三侧

4a、4b 第一导出体突出部、第二导出体突出部

5 接头元件

6 壳体壁

7 外侧

8a、8b 第一导电连接、第二导电连接

9 绝缘材料

10 填充开口

11 减压元件

12 止挡部

13 壳体边缘

14 保持元件

15a、15b 电池单体堆叠

16 接触电子装置

17 壳体接触部

50 蓄能模块

100 方法

S1-S5 方法步骤

A、B、C 第一壳体部分、第二壳体部分、第三壳体部分

S 堆叠方向

R 推入方向

Claims (15)

1.电化学的蓄能电池单体(1)，尤其是用于车辆的电化学的蓄能电池单体，所述蓄能电池单体包括：

-电极堆叠(3)，所述电极堆叠包含多个第一极性的电极和多个与所述第一极性相反的第二极性的电极，其中，所述第一极性的电极分别具有第一导出体突出部(4a)，所述第一导出体突出部在所述电极堆叠(3)的第一侧(3a)上从所述电极堆叠(3)中伸出，并且所述第二极性的电极分别具有第二导出体突出部(4b)，所述第二导出体突出部在所述电极堆叠(3)的与所述第一侧相对置的第二侧(3b)上从所述电极堆叠(3)中伸出；

-壳体(2)，所述电极堆叠(3)布置在所述壳体中并且所述壳体与所述第一导出体突出部(4a)导电连接；和

-布置在所述壳体(2)的壳体壁(6)中并且与所述第二导出体突出部(4b)电连接的接头元件(5)，所述接头元件相对于所述壳体(2)电绝缘并且设置用于，将所述壳体(3)的外侧(7)与所述第二导出体突出部(4b)电连接。

2.根据权利要求1所述的蓄能电池单体(1)，其中，所述壳体(2)构造为棱柱形的壳体，所述棱柱形的壳体具有两个彼此相对置的分别带有第一面积的横向侧(2a)、两个彼此相对置的分别带有第二面积的纵向侧(2b)和两个彼此相对置的分别带有第三面积的主侧(2c)，并且所述接头元件(5)布置在所述横向侧(2a)之一中，并且所述第一面积不仅小于所述第二面积而且小于所述第三面积。

3.根据权利要求2所述的蓄能电池单体(1)，所述蓄能电池单体还具有至少一个减压元件(11)，所述减压元件布置在所述纵向侧(2b)之一上并且设置用于，降低壳体内部中的气体压力。

4.根据权利要求3所述的蓄能电池单体(1)，其中，所述壳体(2)具有气体通道，所述气体通道在所述减压元件(11)上通入。

5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能电池单体(1)，其中，所述壳体(2)由至少一个第一壳体部分(A)和第二壳体部分(B)组合而成，所述第一壳体部分与所述第一导出体突出部(4a)电连接，所述接头元件(5)布置在所述第二壳体部分中。

6.蓄能模块(50)，所述蓄能模块具有至少两个根据前述权利要求中任一项所述的蓄能电池单体(1)。

7.根据权利要求6所述的蓄能模块(50)，其中，所述至少两个蓄能电池单体(1)布置在两个彼此相对置的电池单体堆叠(15a、15b)中。

8.车辆、尤其是机动车，包括根据权利要求6或7所述的蓄能模块(50)。

9.用于制造蓄能电池单体(1)的方法(100)，所述蓄能电池单体尤其是为根据权利要求1至5中任一项所述的蓄能电池单体，所述方法包括以下工作步骤：

-将多个第一极性的电极和多个与所述第一极性相反的第二极性的电极布置(S1)成电极堆叠(3)，使得所述第一极性的电极的第一导出体突出部(4a)分别在所述电极堆叠(3)的第一侧(3a)上从所述电极堆叠(3)中伸出，并且所述第二极性的电极的第二导出体突出部(4b)分别在所述电极堆叠(3)的与所述第一侧相对置的第二侧(3b)上从所述电极堆叠(3)中伸出；

-在所述第一导出体突出部(4a)与壳体(2)之间建立(S2)第一电连接(8a)；

-在所述第二导出体突出部(4b)与布置在所述壳体(2)的壳体壁(6)中的接头元件(5)之间建立(S3)第二电连接(8b)，所述接头元件相对于所述壳体(2)电绝缘并且设置用于，将所述壳体(2)的外侧(7)与所述第二导出体突出部(4b)电连接；

-密封(S5)所述壳体(2)。

10.根据权利要求9所述的方法(100)，其中，在所述第一导出体突出部(4a)与第一壳体部分(A)之间建立所述第一电连接(8a)，并且在所述第二导出体突出部(4b)与接头元件(5)之间建立所述第二电连接(B)，所述接头元件布置在与所述第一壳体部分(A)分开提供的第二壳体部分(B)的壳体壁(6)中，所述方法还包括以下工作步骤：

-将所述第一和第二壳体部分(A、B)接合(S4)。

11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中，在建立各所述电连接(8a、8b)之后将所述第一和第二壳体部分(A、B)接合，其方式为，至少将所述第一壳体部分(A)或所述第二壳体部分(B)相对于所述电极堆叠(3)翻转。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法(100)，其中，将所述第一和第二壳体部分(A、B)接合，其方式为，至少将所述第一壳体部分(A)和所述电极堆叠(3)或所述第二壳体部分(B)和所述电极堆叠(3)共同地相对于第三壳体部分(C)推移。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法(100)，其中，至少区段式地由保持元件(14)将所述第一导出体突出部(4a)在与所述第一壳体部分(A)建立第一电连接(8a)时抵着所述第一壳体部分(A)挤压。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法(100)，其中，通过激光焊接建立所述第一导出体突出部(4a)与所述第一壳体部分(A)的第一电连接(8a)和/或所述第二导出体突出部(4b)与所述第二壳体部分(B)的第二电连接(8b)和/或通过激光焊接密封组合好的壳体(2)。

15.根据权利要求13所述的方法(100)，其中，将所述保持元件至少部分地通过已经组合好的壳体(2)的填充开口(10)或减压元件(11)引导到已经组合好的壳体(2)的内部。

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