DE102010013031A1 - Battery e.g. lithium-ion high-voltage battery, used in e.g. hybrid car, has electrical isolating frame formed between metal sheets, and electrical isolating spacer element arranged at frame among deformed regions of sheets - Google Patents

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Abstract

The battery has a cell stack comprising individual battery cells (2) i.e. bipolar frame flat cells. Each individual battery cell comprises an electrical isolating frame (3) that is formed between two metal sheets (4, 5) locked in stacking direction. The sheets comprise deformed regions (4a, 4b, 5a), which are connected to side edges of the frame. An electrical isolating spacer element (13) is arranged at the frame among the deformed regions of the sheets. The spacer element is formed as a single-piece with the frame.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Zellenstapel von Batterieeinzelzellen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art.The invention relates to a battery having a cell stack of battery cells according to the type defined in the preamble of claim 1.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Batterien bekannt, welche durch einen Zellenstapel von bipolaren Batterieeinzelzellen gebildet sind. Die Batterieeinzelzellen werden dabei aufeinander gestapelt und typischerweise miteinander verspannt, sodass auf der einen Seite des Zellenstapels der Batterieeinzelzellen der eine Batteriepol zu liegen kommt, während auf der anderen Seite des Zellenstapels der Batterieeinzelzellen der andere Batteriepol liegt. Derartige Batterieeinzelzellen werden beispielsweise in der deutschen Anmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2007 063 181 beschrieben. Die Batterieeinzelzellen sind dabei als so genannte Rahmenflachzellen ausgebildet, welche zwei metallische Hüllbleche aufweisen. Die metallischen Hüllbleche sind durch einen isolierenden Rahmen elektrisch voneinander getrennt. Sie dienen einerseits als die Pole der Batterieeinzelzelle, andererseits als Wärmeleitbleche, welche in der Batterie entstehende Abwärme nach außerhalb der Batterieeinzelzelle ableiten. Dort können die metallischen Hüllbleche beispielsweise über eine elektrische, nicht jedoch thermische Isolierung mit einer Kühleinrichtung in Verbindung stehen, welche typischerweise von einer Kühlflüssigkeit oder dem Klimakühlmittel einer Klimaanlage aktiv gekühlt wird.Batteries are known from the general state of the art which are formed by a cell stack of single cell bipolar cells. The battery individual cells are stacked on top of one another and are typically clamped together so that one battery pole comes to rest on one side of the cell stack of the battery cells, while the other battery pole lies on the other side of the cell stack of the battery cells. Such battery individual cells, for example, in the German application with the file number DE 10 2007 063 181 described. The individual battery cells are designed as so-called frame flat cells, which have two metallic cladding sheets. The metallic cladding sheets are electrically separated from each other by an insulating frame. They serve on the one hand as the poles of the single battery cell, on the other hand as Wärmeleitbleche, which derive in the battery resulting waste heat to the outside of the battery single cell. There, the metallic cladding sheets can be connected to a cooling device, for example via an electrical, but not thermal insulation, which is typically actively cooled by a cooling liquid or the air-conditioning coolant of an air-conditioning system.

Im Inneren der Batterieeinzelzelle, also zwischen den Hüllblechen und umgeben von dem elektrisch isolierenden Rahmen, sind die elektrochemisch wirksamen Materialien angeordnet. Diese bestehen typischerweise aus einem Stapel von Elektroden und einem flüssigen oder gel-artigen Elektrolyt. Dieser Elektrodenstapel weist Anoden- und Kathodenfolien auf, welche mit einem dazwischen angeordneten, elektrisch isolierenden Separator voneinander getrennt, abwechselnd übereinander gestapelt sind. An den Rändern der metallischen Folien stehen auf der einen Seite die Anodenfolien über, auf der anderen Seite die Kathodenfolien. Diese in der oben genannten Anmeldung als Stromfahnen bezeichneten Bereiche sind dann entsprechend miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Schweißung erfolgen, wie es in der oben genannten Schrift beschrieben wird. Außerdem sind diese Bereiche als Anschlussbereiche des Elektrodenstapels mit dem jeweiligen Hüllblech elektrisch verbunden. Auch dies kann gemäß der genannten Anmeldung durch Verschweißen erfolgen. Die Batterieeinzelzelle wird dann über den Rahmen und die beiden Hüllbleche entsprechend komplettiert und fertig montiert. Dabei wird die Batterieeinzelzelle dicht gegenüber der Umgebung verschlossen. In das Innere des Rahmens wird dann der Elektrolyt eingefüllt, welcher zusammen mit dem Stapel der Elektroden den chemisch aktiven Teil der Batterieeinzelzelle bildet. Bei Lithium-Ionen-Batterien bestehen die Anoden- bzw. Kathodenfolien typischerweise aus Aluminium- bzw. Kupferfolien und als Elektrolyt wird ein flüssiger Lithium-Ionen enthaltender Elektrolyt eingesetzt.Inside the single battery cell, ie between the enveloping plates and surrounded by the electrically insulating frame, the electrochemically active materials are arranged. These typically consist of a stack of electrodes and a liquid or gel-like electrolyte. This electrode stack has anode and cathode foils, which are separated from one another, alternately stacked with an electrically insulating separator arranged therebetween. At the edges of the metallic foils, the anode foils are on one side, on the other side, the cathode foils. These designated in the above application as current lugs areas are then connected together accordingly. This can be done for example by a weld, as described in the above-mentioned document. In addition, these areas are electrically connected as connection areas of the electrode stack with the respective cover plate. Again, this can be done by welding according to said application. The single battery cell is then completed and assembled over the frame and the two covers. The battery single cell is sealed tightly against the environment. The electrolyte is then introduced into the interior of the frame, which together with the stack of electrodes forms the chemically active part of the single cell of the battery. In the case of lithium-ion batteries, the anode or cathode foils typically consist of aluminum or copper foils, and the electrolyte used is a liquid electrolyte containing lithium ions.

Die Hüllbleche derartiger Batterieeinzelzellen, welche auch als Rahmenflachzellen bezeichnet werden, sind überwiegend eben ausgeführt und weisen nur auf einer Seite einen umgeformten Bereich beziehungsweise eine Abkantung auf, welche im Bereich der Seitenfläche des Rahmens zu liegen kommt, und welche zur Ableitung von Wärme über die Hüllbleche an die Kühleinrichtung dient. Die umgeformten Bereiche der beiden Hüllbleche liegen also auf eine der Seitenflächen des Rahmens, um gemeinsam und elektrisch isoliert mit der Kühleinrichtung in thermischer Verbindung zu stehen. Da die beiden Hüllbleche unterschiedliche Polaritäten aufweisen, muss nun bei der Montage sehr exakt darauf geachtet werden, dass die beiden umgeformten Bereiche der Hüllbleche sich nicht berühren. Je nach Größe von Rahmen und Hüllblechen kann eine ähnliche Problematik auch zwischen den umgeformten Bereichen des einen Hüllblechs und dem anderen Hüllblech in einem nicht umgeformten Bereich auftreten, wenn das eine Hüllblech seitlich über den Rahmen in dem Bereich hinaussteht, in dem der umgeformte Bereich des anderen Hüllblechs liegt.The cladding sheets of such single battery cells, which are also referred to as Rahmenflachzellen, are mostly flat and have only on one side a deformed area or a fold, which comes to lie in the region of the side surface of the frame, and which for the dissipation of heat through the Hüllbleche serves to the cooling device. The reshaped areas of the two cladding sheets are thus on one of the side surfaces of the frame in order to be in thermal communication with the cooling device together and electrically isolated. Since the two cladding sheets have different polarities, it must now be ensured during assembly very precisely that the two deformed areas of the cladding sheets do not touch each other. Depending on the size of the frame and cladding, a similar problem may also occur between the reshaped areas of one cladding and the other cladding in an un-deformed area when one cladding extends laterally beyond the frame in the area where the reshaped area of the other Covering sheet lies.

Selbst bei einer sehr exakt durchgeführten Montage, welche sicherstellt, dass die Hüllbleche sich nicht berühren und die Batterieeinzelzelle nicht kurzgeschlossen ist, kann es in besonderen Situationen, beispielsweise durch Stöße oder Vibrationen, auch in dem fertig montierten Zellenstapel zu einer entsprechenden Bewegung der Batterieeinzelzellen zueinander und der Hüllbleche zu den Rahmen kommen.Even with a very accurate installation, which ensures that the cladding do not touch and the single battery cell is not short-circuited, it may in certain situations, such as shock or vibration, even in the finished assembled cell stack to a corresponding movement of the battery individual cells to each other and the sheathing comes to the frames.

Insbesondere kann eine solche Situation dann auftreten, wenn ein mit einer solchen Batterie ausgestattetes Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird. In diesen Situationen können dann die zuvor ordnungsgemäß montierten Hüllbleche so gegenüber den Rahmen verschoben werden, dass es in Einzelfällen zu Kurzschlüssen von Batterieeinzelzellen kommt. Insbesondere beim Einsatz von Batterieeinzelzellen in Lithium-Ionen-Technologie kann dies mit erheblichen Nachteilen verbunden sein, da derartige Zellen in solchen Situationen zu einer starken thermischen Reaktion bis hin zu einem Brand oder einer Explosion neigen können.In particular, such a situation may occur when a vehicle equipped with such a battery is involved in an accident. In these situations, the previously properly mounted cladding can then be moved relative to the frame, that it comes in individual cases to short circuits of battery cells. In particular, when using battery cells in lithium-ion technology, this can be associated with significant disadvantages, since such cells can tend in such situations to a strong thermal reaction to a fire or explosion.

Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Batterieeinzelzelle mit einem Rahmen und zwei den Rahmen in Stapelrichtung verschließenden Hüllblechen zu schaffen, welche schnell und einfach montiert werden kann, ohne dass Kurzschlüsse aufgrund von Montageproblemen oder mechanischen Belastungen zu befürchten sind.It is therefore the object of the present invention to provide a single battery cell with a frame and two enclosing the frame in the stacking direction Hüllblechen, which can be quickly and easily mounted without that short circuits due to mounting problems or mechanical loads are to be feared.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich außerdem aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments of the solution according to the invention also emerge from the subclaims.

Dadurch, dass erfindungsgemäß im Bereich des Rahmens elektrisch isolierende Distanzelemente angeordnet sind, können über diese Distanzelemente die Hüllbleche beziehungsweise die in einigen Bereichen des Rahmens vergleichsweise dicht nebeneinander angeordneten Hüllbleche sicher und zuverlässig vor einem Kontakt untereinander und damit einem Kurzschluss der Batterieeinzelzelle bewahrt werden. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Montage der Hüllbleche auf den Rahmen mit sehr viel weniger Aufwand betrieben werden kann, da durch die erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Distanzelemente eine Berührung der Hüllbleche untereinander, beispielsweise bei einem nicht absolut exakten Positionieren der Hüllbleche gegenüber dem Rahmen vermieden wird.Characterized in that according to the invention electrically insulating spacers are arranged in the region of the frame, the Hüllbleche or in some areas of the frame comparatively close juxtaposed Hüllbleche can be safely and reliably preserved against contact with each other and thus a short circuit of the single battery cell over these spacers. This has the decisive advantage that the mounting of the Hüllbleche can be operated on the frame with much less effort, as avoided by the inventive electrically insulating spacers touching the Hüllbleche each other, for example in a not exactly exact positioning of the Hüllbleche against the frame ,

Ein weiterer sehr entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Distanzelemente ist darin zu sehen, dass eine sichere und zuverlässige elektrische Isolierung der beiden eine unterschiedliche Polarität aufweisenden Hüllbleche zueinander auch in besonderen Situationen, beispielsweise beim Auftreten von mechanischen Belastungen, Vibrationen oder starken Stößen, sicher und zuverlässig gewährleistet bleiben. Wird beispielsweise ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batterie ausgestattet, so kann auch bei der Einwirkung von sehr starken äußeren Beschleunigungen und Impulsen, beispielsweise wenn das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, eine sehr sichere elektrische Isolierung der beiden Hüllbleche gegeneinander gewährleistet werden, da diese durch die Distanzelemente elektrisch isolierend voneinander beabstandet sind. Mit minimalem Aufwand kann so die Sicherheit einer solchen Batterie insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen gesteigert werden.Another very important advantage of the electrically insulating spacer elements according to the invention is the fact that a safe and reliable electrical insulation of the two different polarity cladding each other in special situations, such as the occurrence of mechanical stress, vibration or strong shocks, safe and reliable remain guaranteed. If, for example, a vehicle is equipped with the battery according to the invention, a very secure electrical insulation of the two enveloping plates can be ensured against each other, even when the vehicle is involved in an accident, for example if the vehicle is involved in an accident Distance elements are electrically insulated from each other. With minimal effort, the safety of such a battery can be increased, in particular for use in motor vehicles.

In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Batterie ist es dabei vorgesehen, dass zwei Hüllbleche mit umgeformten Bereichen vorgesehen sind, wobei das wenigstens eine elektrisch isolierende Distanzelement zwischen diesen umgeformten Bereichen angeordnet ist. Insbesondere im Bereich dieser umgeformten Bereiche, welche typischerweise auf einer der Seitenflächen des Rahmens zu liegen kommen, um beispielsweise mit der Kühleinrichtung in thermische Verbindung gebracht zu werden, sind die Hüllbleche sehr dicht beieinander angeordnet und liegen darüber hinaus in einer Ebene. Dadurch kann es sehr leicht zu minimalen Verschiebungen kommen, welche eine Berührung der Hüllbleche und damit einen Kurzschluss der Batterieeinzelzelle auslösen könnten. Daher ist ein Distanzelement zwischen diesen beiden umgeformten Bereichen im oben dargelegten Sinn besonders wirkungsvoll.In a particularly favorable and advantageous development of the battery according to the invention, it is provided that two enveloping sheets are provided with deformed regions, wherein the at least one electrically insulating spacer element is arranged between these deformed regions. In particular, in the region of these deformed regions, which typically come to lie on one of the side surfaces of the frame in order to be brought into thermal communication, for example, with the cooling device, the enveloping plates are arranged very close to one another and, moreover, lie in one plane. As a result, it can very easily come to minimal shifts, which could trigger a touch of the Hüllbleche and thus a short circuit of the single battery cell. Therefore, a spacer element between these two reshaped areas in the sense set out above is particularly effective.

In einer weiteren sehr günstigen und vorteilhaften Ausgestaltung ist es außerdem vorgesehen, dass zwei Hüllbleche mit umgeformten Bereichen vorgesehen sind, wobei Distanzelemente sowohl zwischen den umgeformten Bereichen als auch zwischen wenigstens einem der umgeformten Bereiche des einen Hüllblechs und dem nicht umgeformten Bereich des anderen Hüllblechs angeordnet sind. Die zuerst genannten Distanzelemente erfüllen dabei den bereits oben beschriebenen Zweck. Außerdem sind in dieser Ausgestaltung der Erfindung weitere Distanzelemente vorgesehen, welche wenigstens einen der umgeformten Bereiche des einen Hüllblechs gegenüber dem anderen Hüllblech isolieren. In diesem Fall isolieren die Distanzelemente also die in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen angeordneten Bereiche der Hüllbleche. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn zur maximalen Wärmeableitung ein vergleichsweise großes Teil der jeweiligen Hüllbleche umgeformt wird. Dieser umgeformte Bereich überragt dann die Seitenkante des Rahmens weitgehend und kann gegebenenfalls mit dem auf der anderen Querseite des Rahmens angeordneten Hüllblech in Berührung kommen, wenn beispielsweise die Fertigungstoleranzen bei der Montage nicht sauber eingehalten werden, oder wenn es zu einem starken Stoß, beispielsweise im Crash-Fall eines Fahrzeugs, kommt. Der erfindungsgemäße Aufbau fängt diese Problematik ab, indem er auch in diesem Bereich ein Distanzelement im Bereich des Rahmens anordnet.In a further very favorable and advantageous embodiment, it is also provided that two cladding sheets are provided with reshaped areas, wherein spacer elements are arranged both between the reshaped areas and between at least one of the deformed areas of one cladding and the non-deformed area of the other cladding , The first-mentioned spacers fulfill the purpose already described above. In addition, further spacer elements are provided in this embodiment of the invention, which isolate at least one of the deformed regions of the one Hüllblechs compared to the other Hüllblech. In this case, therefore, the spacer elements isolate the arranged in two mutually perpendicular planes areas of Hüllbleche. This can be advantageous in particular if, for maximum heat dissipation, a comparatively large part of the respective cladding sheets is reshaped. This reshaped area then largely surmounted the side edge of the frame and may possibly come into contact with the cladding sheet arranged on the other transverse side of the frame, if, for example, the manufacturing tolerances are not kept clean during assembly, or if there is a strong shock, for example in a crash Case of a vehicle, comes. The structure of the invention catches this problem by arranging a spacer element in the region of the frame in this area.

In einer sehr günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Batterie ist es ferner vorgesehen, dass die Distanzelemente einstückig mit dem Rahmen ausgebildet sind. Da der Rahmen ohnehin aus elektrisch isolierendem Material besteht und typischerweise durch ein Spritzgussverfahren oder dergleichen hergestellt wird, ist das Vorsehen von entsprechenden Distanzelementen, welche gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung als Stege auf dem Rahmen angeordnet werden können, vergleichsweise einfach. Die Distanzelemente sind dann einstückig mit dem Rahmen verbunden, sodass diese mit dem Rahmen eine vergleichsweise stabile Einheit bilden, welche auch im Crash-Fall eines mit der Batterie ausgestatteten Fahrzeugs, vergleichsweise hohe Kräfte aufnehmen können. Außerdem entfällt bei der einstückigen Ausbildung mit dem Rahmen weiterer Aufwand hinsichtlich einer eventuellen Montage, eines eventuellen Verbindens, Verklebens oder dergleichen.In a very favorable and advantageous development of the battery according to the invention, it is further provided that the spacer elements are integrally formed with the frame. Since the frame is made anyway of electrically insulating material and is typically produced by an injection molding process or the like, the provision of corresponding spacer elements, which can be arranged according to a particularly advantageous development as webs on the frame, comparatively simple. The spacer elements are then integrally connected to the frame, so that they form a comparatively stable unit with the frame, which can absorb relatively high forces even in the event of a crash of a vehicle equipped with the battery. In addition, eliminates the one-piece design with the frame further effort in terms of a possible assembly, a possible bonding, gluing or the like.

Die erfindungsgemäße Batterie ist insbesondere als Hochleistungsbatterie auf der Basis von Lithium-Ionen-Technologie geeignet. Grundsätzlich ist ihr Einsatz jedoch auch bei anderen Batterien denkbar. Der bevorzugte Einsatz kann dabei insbesondere bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Hybrid-, Mildhybrid-, oder Elektrofahrzeug liegen, wobei auch hier die Verwendung der erfindungsgemäßen Batterie nicht auf den Einsatz in einem Fahrzeug beschränkt ist. The battery according to the invention is particularly suitable as a high-performance battery based on lithium-ion technology. In principle, however, their use is also conceivable for other batteries. The preferred use may be in particular when used in a motor vehicle, such as a hybrid, mild hybrid, or electric vehicle, in which case the use of the battery according to the invention is not limited to use in a vehicle.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert werden.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the remaining dependent claims and from the embodiments, which are explained below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine dreidimensionale Ansicht einer Batterie; 1 a three-dimensional view of a battery;

2 eine dreidimensionale Darstellung einer Batterieeinzelzelle in einer Ansicht aus Richtung der Kühleinrichtung; 2 a three-dimensional representation of a single battery cell in a view from the direction of the cooling device;

3 eine Ansicht der Batterieeinzelzelle gemäß 2 in einer Explosionsdarstellung; 3 a view of the battery single cell according to 2 in an exploded view;

4 eine Schnittdarstellung durch die Batterieeinzelzelle gemäß 2; 4 a sectional view through the battery single cell according to 2 ;

5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts V in 4; 5 an enlarged view of the section V in 4 ;

6 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie VI-VI in 4; 6 a sectional view along the line VI-VI in 4 ;

7 eine dreidimensionale Darstellung des Rahmens mit Distanzelementen in zwei verschiedenen Richtungen; 7 a three-dimensional representation of the frame with spacers in two different directions;

8 eine dreidimensionale Darstellung einer Batterieeinzelzelle in einer Ansicht aus Richtung des Deckelements; und 8th a three-dimensional representation of a single battery cell in a view from the direction of the cover member; and

9 ein vergrößerter Ausschnitt der Darstellung in 8. 9 an enlarged section of the illustration in 8th ,

In 1 ist eine Batterie 1 in einer dreidimensionalen Darstellung zu erkennen. Die Batterie 1 soll dabei insbesondere als Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie ausgebildet sein, welche für den Einsatz in Hybrid- oder Mildhybrid-Anwendungen konzipiert ist. Sie wird damit in Fahrzeugen eingesetzt, welche einen hybridisierten oder teilhybridisierten Antriebsstrang aufweisen und unterstützend oder alternativ zum Antrieb über einen Verbrennungsmotor elektrisch angetrieben werden können. Der Einsatz in einem rein elektrisch angetriebenen Fahrzeug wäre ebenso denkbar. Die Batterie 1 in dem in 1 dargestellten beispielhaften Aufbau besteht aus einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen 2, von welchen hier nur einige mit dem Bezugszeichen 2 versehen sind. Die Batterieeinzelzellen sind als bipolare Rahmenflachzellen ausgebildet, welche jeweils aus einem isolierenden Rahmen 3 sowie zwei elektrisch leitenden Hüllblechen 4, 5 bestehen. Dieser Aufbau der Batterieeinzelzellen 2 ist in den 2 und 3 zu erkennen.In 1 is a battery 1 to recognize in a three-dimensional representation. The battery 1 should be designed in particular as a lithium-ion high-voltage battery, which is designed for use in hybrid or mild hybrid applications. It is thus used in vehicles which have a hybridized or partially hybridized drive train and can be electrically or alternatively propelled to drive via an internal combustion engine. The use in a purely electrically driven vehicle would also be conceivable. The battery 1 in the 1 illustrated exemplary construction consists of a plurality of battery individual cells 2 , of which only a few with the reference numeral 2 are provided. The individual battery cells are designed as bipolar frame flat cells, each consisting of an insulating frame 3 and two electrically conductive cladding sheets 4 . 5 consist. This construction of single battery cells 2 is in the 2 and 3 to recognize.

In 1 sind die Batterieeinzelzellen 2 zu einem Zellenstapel 6 gestapelt, welcher zwischen zwei Endplatten 7, 8 verspannt ist. Entsprechend dem an sich bekannten Aufbau der Batterieeinzelzellen 2 als bipolare Rahmenflachzellen ist dabei die eine der Endplatten 7 der eine Pol der Batterie 1, während die andere der Endplatten 8 die Polplatte des anderen Pols darstellt. Der Zellenstapel 6 wird in der hier dargestellten Ausführung von einem Deckelement 9 abgedeckt, welches beispielsweise eine isolierende Platte sein kann, oder welches auch als entsprechende Platine ausgebildet sein kann, welche elektronische Bauelemente und Schaltkreise beispielsweise zur Einzelzellenüberwachung der Batterieeinzelzellen 2 aufweist.In 1 are the battery cells 2 to a cell stack 6 stacked, which between two end plates 7 . 8th is tense. According to the known per se construction of the individual battery cells 2 as bipolar Rahmenflachzellen is the one of the end plates 7 the one pole of the battery 1 while the other of the end plates 8th represents the pole plate of the other pole. The cell stack 6 is in the embodiment shown here of a cover element 9 covered, which may be, for example, an insulating plate, or which may also be formed as a corresponding board, which electronic components and circuits, for example, for single cell monitoring of the battery individual cells 2 having.

Die Batterie 1 weist außerdem in an sich bekannter Art und Weise eine Kühlplatte 10 als Kühleinrichtung auf, welche auf der dem Deckelement 9 abgewandten Seite des Zellenstapels 6 angeordnet ist. Die Kühlplatte 10 ist über eine elektrisch isolierende, wärmeleitende Folie oder eine elektrisch isolierende, wärmeleitende Vergussmasse mit den Batterieeinzelzellen 2 und hier insbesondere mit den Hüllblechen 4, 5 der Batterieeinzelzellen 2 verbunden, welche hierzu umgeformte Bereiche 4a, 5a aufweisen, die auf der Seitenkante des Rahmens 3 liegen. Die Hüllbleche 4, 5 führen dabei die in der Batterieeinzelzelle 2 entstehende Wärme in Richtung der Kühlplatte 10, von welcher diese dann abtransportiert wird. Dafür ist die Kühlplatte 10 in an sich bekannter Weise von einem flüssigen oder einem im Bereich der Kühlplatte verdampfenden Kühlmittel durchströmt. Der gesamte Aufbau aus dem Zellenstapel 6, den beiden Endplatten 7, 8, dem Deckelement 9 und der Kühlplatte 10 wird dann zu der Batterie 1 als feste mechanische Einheit verspannt. Beispielhaft sind in 1 dazu zwei Spannbänder 11 dargestellt, welche die einzelnen Elemente der Batterie 1 zusammenhalten und mechanisch stabilisieren.The battery 1 also has a cooling plate in a conventional manner 10 as a cooling device, which on the cover element 9 opposite side of the cell stack 6 is arranged. The cooling plate 10 is an electrically insulating, heat-conducting film or an electrically insulating, heat-conducting potting compound with the battery cells 2 and here in particular with the cladding sheets 4 . 5 the battery cells 2 connected, which for this purpose reshaped areas 4a . 5a have on the side edge of the frame 3 lie. The cover plates 4 . 5 lead thereby the in the single battery cell 2 resulting heat in the direction of the cooling plate 10 from which it is then removed. This is the cooling plate 10 flows in a conventional manner by a liquid or evaporating in the region of the cooling plate coolant. The entire structure of the cell stack 6 , the two end plates 7 . 8th , the cover element 9 and the cooling plate 10 then becomes the battery 1 braced as a fixed mechanical unit. Exemplary are in 1 to two tension bands 11 shown which the individual elements of the battery 1 hold together and mechanically stabilize.

In der Darstellung der 2 ist die Batterieeinzelzelle 2 in einer dreidimensionalen Darstellung nochmals näher zu erkennen. Wie bereits erwähnt, ist sie als bipolare Rahmenflachzelle ausgeführt. Sie besteht dabei im Wesentlichen aus dem elektrisch isolierenden Rahmen 3, welcher durch die beiden Hüllbleche 4, 5 in Stapelrichtung begrenzt und verschlossen wird. Wie auch in der Explosionsdarstellung der 3 zu erkennen ist, ist im Inneren des Rahmens 3 und zwischen den Hüllblechen 4, 5 ein Elektrodenstapel 12 angeordnet. Dieser Elektrodenstapel 12 ist dabei ebenfalls an sich bekannt. Er besteht im Wesentlichen aus einem Stapel von abwechselnd geschichteten Anodenfolien und Kathodenfolien, zwischen welchen ein geeigneter Separator angeordnet ist. Der ganze Stapel beziehungsweise der im Inneren der Batterieeinzelzelle 2 verbleibende Raum wird dann mit einem geeigneten Elektrolyten getränkt. Dieses elektrochemisch aktive Material aus dem Elektrodenstapel 12 und dem Elektrolyten kommt dann im Inneren des Rahmens 3 zu liegen. Der Rahmen wird durch die beiden Hüllbleche 4, 5 nach außen entsprechend abgeschlossen und abgedichtet, was beispielsweise durch ein Aufkleben der Hüllbleche 4, 5 oder auch ein Anschmelzen der Hüllbleche 4, 5 an den Rahmen erfolgen kann. Dabei ist es auch denkbar, dass eines der Hüllbleche, beispielsweise das Hüllblech 5, bereits vorher mit dem Rahmen 3 fest verbunden ist, indem dieser beispielsweise an das Hüllblech 5 angespritzt ist. Die Batterieeinzelzelle 2 muss dann lediglich nach dem Einbringen des Elektrodenstapels 12 und des Elektrolyts durch ein aufgeklebtes oder über ein Heißpressen aufgeschmolzenes Hüllblech 4 entsprechend verschlossen werden.In the presentation of the 2 is the single battery cell 2 in a three-dimensional representation to recognize again closer. As already mentioned, it is designed as a bipolar Rahmenflachzelle. It consists essentially of the electrically insulating frame 3 passing through the two cladding sheets 4 . 5 bounded and closed in the stacking direction. As in the exploded view of the 3 It is recognizable inside the frame 3 and between the cladding sheets 4 . 5 an electrode stack 12 arranged. This electrode stack 12 is also known per se. It essentially consists of a stack of alternately layered anode foils and cathode foils, between which a suitable separator is arranged. The whole stack or the inside of the battery single cell 2 remaining space is then soaked with a suitable electrolyte. This electrochemically active material from the electrode stack 12 and the electrolyte then comes inside the frame 3 to lie. The frame goes through the two cladding sheets 4 . 5 accordingly completed and sealed to the outside, which for example by sticking the Hüllbleche 4 . 5 or also a melting of the Hüllbleche 4 . 5 can be done on the frame. It is also conceivable that one of the Hüllbleche, such as the Hüllblech 5 , already before with the frame 3 is firmly connected by this, for example, to the cladding 5 is injected. The single battery cell 2 must then only after the introduction of the electrode stack 12 and the electrolyte by a glued or hot-pressed fusible cladding 4 be closed accordingly.

Wie in den Darstellungen der 2 und 3 zu erkennen ist, weisen die beiden Hüllbleche 4, 5 umgeformte Bereiche beziehungsweise Abkantungen 4a, 5a auf. In dem in 2 dargestellten montierten Zustand der Batterieeinzelzelle 2 kommen diese umgeformten Bereiche 4a, 5a auf einer der Seitenkanten des Rahmens 3 zu liegen. Die Aufgabe dieser umgeformten Bereiche 4a, 5a liegt nun darin, die in der Batterieeinzelzelle 2 entstehende Wärme durch die Hüllbleche 4, 5 in den Bereich der umgeformten Bereiche 4a, 5a abzuführen. Die umgeformten Bereiche 4a, 5a liegen dann über eine elektrisch isolierende, aber wärmeleitende Folie oder Vergussmasse an der Kühlplatte 10 an, um so die in der Batterieeinzelzelle 2 entstehende Abwärme abführen zu können. Daher ist es für die Funktionalität der Batterieeinzelzelle 2 notwendig, die umgeformten Bereiche 4a, 5a möglichst groß auszubilden, um so eine möglicht große Kontaktfläche zur Kühlplatte 10 zu erreichen. Kommt es nun zu einer unsauberen Montage der Hüllbleche 4, 5 auf dem Rahmen 3 oder trotz einer sauberen Montage im späteren Betrieb zu entsprechenden Vibrationen oder kräftigen Stößen, beispielsweise wenn ein mit der Batteriel ausgestattetes Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, so kann es zu einer Berührung der beiden umgeformten Bereiche 4a, 5a der beiden Hüllbleche 4, 5 kommen. Da die beiden Hüllbleche 4, 5 unterschiedliche elektrische Polaritäten aufweisen, wird die Batterieeinzelzelle 2 dadurch kurzgeschlossen. Dies kann zu einer starken Wärmeentwicklung in der Batterieeinzelzelle 2 führen, welche, insbesondere wenn mehrere der Batterieeinzelzellen 2 betroffen sind, bis hin zu einem Brand oder einer Explosion der Batterie 1 eskalieren kann.As in the representations of 2 and 3 can be seen, the two cover sheets 4 . 5 deformed areas or folds 4a . 5a on. In the in 2 illustrated assembled state of the single battery cell 2 come these reshaped areas 4a . 5a on one of the side edges of the frame 3 to lie. The task of these transformed areas 4a . 5a lies in it, in the single cell of the battery 2 resulting heat through the cladding 4 . 5 in the area of reshaped areas 4a . 5a dissipate. The transformed areas 4a . 5a then lie on an electrically insulating, but thermally conductive foil or potting compound on the cooling plate 10 so in the single battery cell 2 be able to dissipate the resulting waste heat. Therefore it is for the functionality of the single battery cell 2 necessary, the reshaped areas 4a . 5a make as large as possible, so as possible a large contact surface to the cooling plate 10 to reach. Is it now an unclean assembly of the cover plates 4 . 5 on the frame 3 or in spite of a clean assembly in later operation to corresponding vibrations or strong shocks, for example, when a vehicle equipped with the Batteriel is involved in an accident, it may cause a contact of the two deformed areas 4a . 5a the two cladding sheets 4 . 5 come. Because the two cladding 4 . 5 have different electrical polarities, the battery is single cell 2 thereby shorted. This can lead to a strong heat development in the single battery cell 2 lead, which, especially if several of the battery individual cells 2 affected, up to a fire or an explosion of the battery 1 can escalate.

Um dies zu verhindern, ist nun ein elektrisch isolierendes Distanzelement 13 vorgesehen, welches in der Darstellung der 3 als Steg auf dem Rahmen 3 zu erkennen ist. In der Schnittdarstellung durch eine der Batterieeinzelzellen 2, die in 4 dargestellt ist und hier insbesondere in der Vergrößerung des Ausschnitts V der 4 in 5, ist dieses Distanzelement 13 nochmals deutlicher zu erkennen. Das elektrisch isolierende Distanzelement 13 ist in der Darstellung der 2 bis 5 als einfacher Steg auf dem Rahmen ausgebildet. Prinzipiell könnte das Distanzelement 13 dabei nachträglich eingebracht, aufgeklebt oder über formschlüssige Elemente gehalten, beispielsweise aufgesteckt, sein. Da der Rahmen 3 jedoch ohnehin aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt wird und typischerweise durch Spritzgießen oder dergleichen hergestellt ist, kann das hier als Steg ausgebildete Distanzelement 13 sehr einfach und kostengünstig einstückig mit dem Rahmen 3 ausgebildet sein. In der Spritzgussform ist dafür lediglich eine weitere Nut vorzusehen, in welche bei der Herstellung des Rahmens 3 das Material eindringt und so einstückig und sicher und fest mit dem Rahmen 3 verbunden das Distanzelement 13 ausbildet. Dieses Distanzelement 13 hält dabei die umgeformten Bereiche 4a, 5a sicher voneinander beabstandet. Dies erleichtert auf der einen Seite die Montage, da hier nicht mehr so genau auf eine berührungsfreie Anlage der Hüllbleche 4, 5 geachtet werden muss, da diese durch das Distanzelement 13 ohnehin voneinander beabstandet sind. Außerdem stellt es sicher, dass die beiden abgekanteten Bereiche 4a, 5a im Crash-Fall nicht auf dem Rahmen 3 bewegt und gegeneinander geschoben werden, was zu einem Kurzschluss der Batterieeinzelzelle 2 führen würde.To prevent this, is now an electrically insulating spacer 13 provided, which in the representation of 3 as a jetty on the frame 3 can be seen. In the sectional view through one of the battery individual cells 2 , in the 4 is shown and here in particular in the enlargement of the section V of 4 in 5 , is this spacer element 13 to recognize even more clearly. The electrically insulating spacer element 13 is in the representation of 2 to 5 designed as a simple bridge on the frame. In principle, the spacer could 13 subsequently introduced, glued or held on positive elements, for example, plugged be. As the frame 3 However, is made anyway from an electrically insulating material and is typically produced by injection molding or the like, which can be formed here as a web spacer element 13 very simple and inexpensive in one piece with the frame 3 be educated. In the injection mold, only a further groove is provided for this, in which in the manufacture of the frame 3 the material penetrates and so in one piece and securely and firmly with the frame 3 connected the spacer 13 formed. This spacer element 13 keeps the reshaped areas 4a . 5a safely spaced from each other. This facilitates on the one hand the assembly, since not so accurate on a non-contact system of Hüllbleche 4 . 5 must be respected, as this by the spacer element 13 already spaced apart from each other. It also ensures that the two beveled areas 4a . 5a in the event of a crash not on the frame 3 moved and pushed against each other, resulting in a short circuit of the single cell battery 2 would lead.

Das Distanzelement 13 ist dabei mit der maximalen Dicke der Hüllbleche 4, 5 ausgebildet, bevorzugt sogar so, dass es eine minimal kleinere Ausdehnung aufweist, als die Dicke der Hüllbleche 4, 5. Damit ist sichergestellt, dass die abgekanteten Bereiche 4a, 5a der Hüllbleche 4, 5 zuverlässig an der Kühlplatte 10 anliegen. Das Distanzelement 13 wird dabei entweder gar nicht oder bündig mit den abgekanteten Bereichen 4a, 5a der Hüllbleche 4, 5 anliegen. Es wird einer Ausbildung, welche dünner als die Dicke der Hüllbleche 4, 5 ist, jedoch keinesfalls so an der Kühlplatte 10 anliegen, dass es die Anlagefläche der umgeformten Bereiche 4a, 5a der Hüllbleche 4, 5 an der Kühlplatte 13 nachteilig beeinflusst.The spacer element 13 is doing with the maximum thickness of the Hüllbleche 4 . 5 formed, preferably even so that it has a minimally smaller extent than the thickness of the Hüllbleche 4 . 5 , This ensures that the bevelled areas 4a . 5a the cladding 4 . 5 Reliable on the cooling plate 10 issue. The spacer element 13 is either not at all or flush with the folded areas 4a . 5a the cladding 4 . 5 issue. It will be a training which thinner than the thickness of the cladding 4 . 5 is, but not so on the cooling plate 10 abut that it is the contact surface of the reshaped areas 4a . 5a the cladding 4 . 5 on the cooling plate 13 adversely affected.

Nachdem die umgeformten Bereiche 4a, 5a der Hüllbleche 4, 5 sich in einer Ebene auf einer der Seitenkanten des Rahmens 3 sehr nahe kommen, ist dieser Bereich der wichtigste Bereich, um ein elektrisch isolierendes Distanzelement 13 anzuordnen. Nun ist es jedoch so, dass die abgekanteten Bereiche 4a, 5a auch mit den nicht abgekanteten Bereichen des jeweils benachbarten Hüllblechs 5, 4 in vergleichsweise geringem Abstand angeordnet sind, wenn die gesamte Breite des Rahmens 3 in Stapelrichtung für die umgeformten Bereiche 4a, 5a genutzt wird, um die maximal mögliche Fläche zur Wärmeableitung an die Kühlplatte 10 zur Verfügung zu stellen. In der Schnittdarstellung der 6 ist daher ein weiteres Distanzelement 13 zu erkennen. Dieses ist im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Distanzelement 13, welches quer zur Stapelrichtung den Rahmen 3 überragt, so ausgebildet, dass es den Rahmen 3 in Stapelrichtung überragt. Wie aus der Schnittdarstellung der 6 sehr gut zu erkennen ist, isoliert das Distanzelement 13 dabei das auf der Seite des Rahmens 3 aufliegende Hüllblech 4 gegenüber dem umgeformten Bereich 5a des anderen Hüllblechs 5. Auch hier gilt ansonsten das oben bereits gesagte, sodass das Distanzelement 13 beispielsweise einstückig mit dem Rahmen 3 ausgebildet werden kann. Auch hier gilt wieder, dass die Ausdehnung des Distanzelements 13, in diesem Fall in Stapelrichtung, maximal die Dicke des Hüllbleches 4 aufweist. Ansonsten würde die elektrische Kontaktierung des Hüllblechs 4 mit dem Hüllblech 5 der benachbarten Batterieeinzelzelle 2 gegebenenfalls durch ein über das Hüllblech 4 überstehendes Distanzelement 13 beeinträchtigt werden.After the reshaped areas 4a . 5a the cladding 4 . 5 in a plane on one of the side edges of the frame 3 come very close, this area is the most important area to an electrically insulating spacer element 13 to arrange. Now, it is true that the folded areas 4a . 5a also with the non-folded portions of the respective adjacent Hüllblechs 5 . 4 are arranged at a comparatively small distance when the entire width of the frame 3 in the stacking direction for the formed areas 4a . 5a is used to the maximum possible area for heat dissipation to the cooling plate 10 to provide. In the sectional view of 6 is therefore another spacer element 13 to recognize. This is in contrast to the spacer element described above 13 , Which transverse to the stacking direction of the frame 3 towered over, so formed that it is the frame 3 surmounted in the stacking direction. As seen from the sectional view of 6 can be seen very well, isolated the spacer element 13 doing so on the side of the frame 3 resting cover sheet 4 opposite the reshaped area 5a of the other envelope 5 , Again, otherwise the above already said, so the spacer element 13 for example, in one piece with the frame 3 can be trained. Again, it is true that the expansion of the spacer element 13 , in this case in the stacking direction, the maximum thickness of the cladding 4 having. Otherwise, the electrical contacting of the enveloping sheet 4 with the cover plate 5 the adjacent single battery cell 2 optionally by a over the cover plate 4 protruding spacer element 13 be affected.

In der Darstellung der 7 ist der Rahmen 3 nochmals in einer dreidimensionalen Form dargestellt. Der Rahmen 3 weist dabei die beiden in den 5 und 6 dargestellten Distanzelemente 13 gemeinsam auf. Prinzipiell wäre es selbstverständlich denkbar, nur eines der Distanzelemente 13 vorzusehen. In einer bevorzugten und im Crash-Fall eines mit der Batterie 1 ausgestatteten Fahrzeugs besonders sicheren Aufbaus sind jedoch beide der bisher beschriebenen Distanzelemente 13 an dem Rahmen 3 vorgesehen. Der Rahmen 3 weist also das eine in der Richtung quer zur Stapelrichtung des Rahmens über den Rahmen 3 hinausragende Distanzelement 13 auf, welches sich dann in Stapelrichtung erstreckt, außerdem das in Stapelrichtung über den Rahmen hinaus sich quer zur Stapelrichtung erstreckende Distanzelement 13. Die beiden Distanzelemente sind jeweils einstückig mit dem Rahmen 3 ausgebildet und bevorzugt bei der Herstellung des Rahmens 3 in einem Spritzgussverfahren entsprechend an dem Rahmen 3 angeformt. Andere Herstellungsvarianten wären ebenso denkbar, beispielsweise eine Nachbearbeitung des Rahmens in den Bereichen neben den Distanzelementen 13, ein Aufkleben oder Aufstecken der Distanzelemente 13 oder Ähnliches.In the presentation of the 7 is the frame 3 shown again in a three-dimensional form. The frame 3 points the two into the 5 and 6 shown spacers 13 together. In principle, it would of course be conceivable only one of the spacer elements 13 provided. In a preferred and in the event of a crash with the battery 1 equipped vehicle particularly safe construction, however, are both of the previously described spacers 13 on the frame 3 intended. The frame 3 thus has the one in the direction transverse to the stacking direction of the frame over the frame 3 protruding spacer element 13 which then extends in the stacking direction, moreover, in the stacking direction beyond the frame, extending transversely to the stacking direction spacer element 13 , The two spacers are each integral with the frame 3 formed and preferred in the manufacture of the frame 3 in an injection molding process according to the frame 3 formed. Other manufacturing variants would also be conceivable, for example, a post-processing of the frame in the areas next to the spacer elements 13 , a sticking or attaching the spacer elements 13 or similar.

Wie bereits in der Darstellung der 3 zu erkennen war, weist das eine Hüllblech 4 außerdem einen zweiten umgeformten Bereich 4b auf, welcher in der Ansicht der montierten Batterieeinzelzelle 2 in 8 besser zu erkennen ist. Diese Ansicht ist dabei aus Richtung des Deckelements 9 dargestellt. Der weitere umgeformte Bereich 4b, welcher auch in der vergrößerten Darstellung der 9 nochmals dargestellt ist, ist dabei in seiner flächigen Ausdehnung vergleichsweise klein. Er dient typischerweise dazu, die Batterieeinzelzelle 2 mit einer in dem Deckelement 9 angeordneten Elektronik zu kontaktieren. Die Elektronik kann beispielsweise auf die weiteren umgeformten Abschnitte 4b der Batterieeinzelzellen 2 aufgelegt und beim Verspannen mit diesen Bereichen kontaktiert oder auch über Kabel oder dergleichen mit diesen Bereichen 4b verbunden werden. Auch hier ist die Situation so, dass der weitere umgeformte. Bereich 4b vergleichsweise dicht an den nicht umgeformten Bereich des Hüllblechs 5 heranreicht. Daher ist es wünschenswert, auch hier über ein Distanzelement 13 die Bereiche so gegeneinander abzusichern, dass eine elektrische Isolierung zwischen den Hüllblechen 4, 5 in jedem Fall sichergestellt bleibt. Der Aufbau des Distanzelements 13 entspricht dabei wieder dem oben bereits gesagten. Insbesondere kann das Distanzelement 13 einstückig mit dem Rahmen 3 ausgebildet sein. Alternativ zur Darstellung in 6 überragt das in 9 dargestellte Distanzelement dabei den Rahmen wiederum quer zur Stapelrichtung, hat aber auch seine längste Ausdehnung quer zur Stapelrichtung. Dieser Aufbau kann hier so gewählt werden, da die Fläche des weiteren umgeformten Bereichs 4b vergleichsweise klein sein kann. Anders als in der Darstellung der 6 ist es hier also unschädlich, das Distanzelement 13 so anzuordnen, dass die Fläche des weiteren umgeformten Bereichs 4b eingeschränkt wird. Prinzipiell wäre jedoch auch hier ein Aufbau analog der Darstellung in 6 oder bei 6 ein Aufbau analog der Darstellung in 9 denkbar. Jedoch hat der Aufbau der 6 für den dort dargestellten Fall den Vorteil einer möglichst großen Fläche des zur Kühlung genutzten umgeformten Bereichs 5a, während der in 9 dargestellte Aufbau für den Spezialfall des weiteren umgeformten Bereichs 4b den Vorteil hat, dass eine Bearbeitung, beispielsweise eine Ausklinkung oder dergleichen, an dem weiteren Hüllblech 5 nicht notwendig ist.As already in the representation of the 3 could be seen, this has a cladding 4 also a second reshaped area 4b which is in the view of the mounted single battery cell 2 in 8th is better to recognize. This view is from the direction of the cover element 9 shown. The further reshaped area 4b , which also in the enlarged view of 9 is shown again, is relatively small in its areal extent. It is typically used to charge the battery cell 2 with one in the cover element 9 to contact arranged electronics. The electronics can, for example, on the other formed sections 4b the battery cells 2 placed on and contacted during clamping with these areas or via cables or the like with these areas 4b get connected. Again, the situation is such that the further reshaped. Area 4b comparatively close to the non-deformed region of the enveloping sheet 5 zoom ranges. Therefore, it is desirable here, too, via a spacer element 13 To protect the areas from each other so that an electrical insulation between the Hüllblechen 4 . 5 guaranteed in any case. The structure of the spacer element 13 corresponds again to the above already said. In particular, the spacer element 13 integral with the frame 3 be educated. Alternative to the representation in 6 surpasses that in 9 spacer shown here again the frame transverse to the stacking direction, but also has its longest dimension transverse to the stacking direction. This structure can be chosen here as the area of the further deformed area 4b can be comparatively small. Unlike in the presentation of the 6 So it is harmless here, the spacer element 13 arrange so that the area of the further reshaped area 4b is restricted. In principle, however, a structure would also be analogous to the representation in FIG 6 or at 6 a structure analogous to the representation in 9 conceivable. However, the construction of the 6 for the case shown there has the advantage of the largest possible area of the converted area used for cooling 5a while in 9 illustrated structure for the special case of the further transformed area 4b has the advantage that a processing, such as a notch or the like, on the other cladding 5 is not necessary.

Alles in allem wird der Aufbau der Batterieeinzelzelle 2 durch den Einsatz von Distanzelementen 13, insbesondere wenn diese als Stege einstückig mit dem Rahmen 3 ausgeführt sind, nicht wesentlich schwerer oder komplizierter. Die Stege für die Distanzelemente 13 können einfach beispielsweise in eine Spritzgussform für den Rahmen 3 integriert werden. Die Montage der Batterieeinzelzellen 2 wird dadurch erleichtert und insbesondere beim Auftreten von starken Stößen, beispielsweise im Crash-Fall eines mit der Batterie 1 ausgestatteten Fahrzeugs, wird die Sicherheit der Batterie 1 deutlich erhöht.All in all, the construction of the single battery cell 2 through the use of spacer elements 13 , especially if these as webs integral with the frame 3 are executed, not significantly heavier or more complicated. The webs for the spacer elements 13 For example, you can simply put it into an injection mold for the frame 3 to get integrated. The assembly of the individual battery cells 2 This makes it easier and especially when strong impacts occur, for example in the event of a crash with the battery 1 equipped vehicle, the safety of the battery 1 clearly increased.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007063181 [0002] DE 102007063181 [0002]

Claims (10)

Batterie mit einem Zellenstapel von Batterieeinzelzellen, welche jeweils einen elektrisch isolierenden Rahmen und zwei den Rahmen in Stapelrichtung verschließende Hüllbleche aufweisen, wobei wenigstens eines der Hüllbleche wenigstens einen umgeformten Bereich aufweist, welcher zur Anlage an einer der Seitenkanten des Rahmens ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (3) zwischen dem wenigstens einen umgeformten Bereich (4a, 4b, 5a) des wenigstens einen Hüllblechs (4, 5) und dem anderen Hüllblech (5, 4) wenigstens ein elektrisch isolierendes Distanzelement (13) angeordnet ist.Battery having a cell stack of battery individual cells, each having an electrically insulating frame and two frames closing the frame in the stacking direction, wherein at least one of the Hüllbleche has at least one deformed region which is adapted to rest on one of the side edges of the frame, characterized in that on the frame ( 3 ) between the at least one reshaped area ( 4a . 4b . 5a ) of the at least one enveloping sheet ( 4 . 5 ) and the other cover plate ( 5 . 4 ) at least one electrically insulating spacer element ( 13 ) is arranged. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hüllbleche (4, 5) mit umgeformten Bereichen (4a, 4b, 5a) vorgesehen sind, wobei das wenigstens eine Distanzelement (13) zwischen den umgeformten Bereichen (4a, 5a) angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that two cladding sheets ( 4 . 5 ) with reshaped areas ( 4a . 4b . 5a ) are provided, wherein the at least one spacer element ( 13 ) between the reshaped areas ( 4a . 5a ) is arranged. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hüllbleche (4, 5) mit umgeformten Bereichen (4a, 4b, 5a) vorgesehen sind, wobei Distanzelemente (13) sowohl zwischen den umgeformten Bereichen (4a, 5a) als auch zwischen wenigstens einem der umgeformten Bereiche (4a, 4b, 5a) des einen Hüllblechs (4, 5) und dem nicht umgeformten Bereich des anderen Hüllblechs (5, 4) angeordnet sind.Battery according to claim 1 or 2, characterized in that two cladding sheets ( 4 . 5 ) with reshaped areas ( 4a . 4b . 5a ) are provided, wherein spacer elements ( 13 ) both between the reshaped areas ( 4a . 5a ) as well as between at least one of the reshaped areas ( 4a . 4b . 5a ) of a cladding ( 4 . 5 ) and the non-deformed area of the other cladding ( 5 . 4 ) are arranged. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Hüllbleche (4) wenigstens zwei umgeformte Bereiche (4a, 4b) aufweist.Battery according to claim 3, characterized in that at least one of the two cover plates ( 4 ) at least two reshaped areas ( 4a . 4b ) having. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (13) den Rahmen (3) maximal um die Dicke der Hüllbleche (4, 5) überragt.Battery according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one spacer element ( 13 ) the frame ( 3 ) at most by the thickness of the cladding ( 4 . 5 ) surmounted. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (13) einstückig mit dem Rahmen (3) ausgebildet ist.Battery according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one spacer element ( 13 ) integral with the frame ( 3 ) is trained. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (13) als Steg auf dem Rahmen (3) ausgebildet ist.Battery according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one spacer element ( 13 ) as a bridge on the frame ( 3 ) is trained. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Distanzelemente (13) quer zur Stapelrichtung den Rahmen (3) überragt.Battery according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the spacer elements ( 13 ) transverse to the stacking direction the frame ( 3 ) surmounted. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Distanzelemente (13) den Rahmen (3) in Stapelrichtung überragt.Battery according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of the spacer elements ( 13 ) the frame ( 3 ) surmounted in the stacking direction. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ihre Ausführung in Lithium-Ionen-Technologie.Battery according to one of claims 1 to 9, characterized by its design in lithium-ion technology.
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