DE102011083663A1

DE102011083663A1 - Energiespeicher

Info

Publication number: DE102011083663A1
Application number: DE201110083663
Authority: DE
Inventors: Florian Engel; Reinhold Domanski; Markus Kohlberger; Sven Reisner; Andreas Ruehle
Original assignee: SB LiMotive Germany GmbH; SB LiMotive Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-04-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicher, insbesondere einen elektrochemischen Akkumulator, umfassend eine elektrochemische Zelle (12), die in einem formstabilen metallischen Gehäuse (14) angeordnet ist, wobei an der äußeren Seite des Gehäuses (14) zumindest teilweise ein Laminat (16) angeordnet ist, das wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (18) und wenigstens eine Schutzschicht (22) umfasst, wobei das Laminat (16) als ein an dem Gehäuse (14) flächig angeordnetes und an diesem befestigtes Formteil ausgebildet ist. Ein derartiger Energiespeicher ist einfach herstellbar und bietet einen guten Schutz vor elektrischen Durchschlägen und mechanischen Beanspruchungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicher. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Lithium-Ionen-Akkumulator mit einem formstabilen metallischen Gehäuse.
Stand der Technik
Die Anwendung von Lithium-Ionen-Zellen ist heutzutage weit verbreitet. Sie besitzen meist eine Elektrode, die Lithium-Ionen (Li⁺) einlagern oder wieder auslagern. Dieser Vorgang wird als Interkalation beziehungsweise Deinterkalation bezeichnet.
Damit die Interkalation beziehungsweise Deinterkalation von Lithium-Ionen wie gewünscht ablaufen kann, ist die Anwesenheit einer Elektrolytkomponente beziehungsweise einem sogenannten Lithium-Leitsalz notwendig. Bei fast allen derzeitigen Lithium-Ionen-Zellen sowohl im Bereich der Unterhaltungselektronik, wie auch bei Mobiltelefonen, MP3-Abspielgeräten, elektrischen Werkzeugen oder auch im Bereich der Fahrzeugtechnik, also beispielsweise bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (PEV, EV) oder Hybrid-Elektro-Fahrzeugen (HEV), wird als Lithium-Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF₆) verwendet. Das Lithiumhexafluorophosphat ist jedoch gegenüber Feuchtigkeit äußerst reaktiv und es erfolgt eine Hydrolyse in mehreren Stufen bis hin zum Fluorwasserstoff (HF). Deshalb wird in der Praxis für alle Lithium-Ionen-Zellen ein Gehäuse mit einem metallischen Anteil verwendet, wobei die Metallfolie beziehungsweise das Metallblech die eigentliche Sperre gegen die Luftfeuchtigkeit darstellt. Beispielsweise werden hier Batteriegehäuse verwendet, die aus tiefgezogenen Aluminiumblechen bestehen. Derartige formstabile metallische Gehäuse werden auch als Hardcase-Gehäuse bezeichnet. Aufgrund der metallischen Komponente sind diese Gehäuse naturgemäß nach außen hin elektrisch leitend.
Insbesondere bei der seriellen Verschaltung von Lithium-Ionen-Zellen in derartigen Gehäusen kann es jedoch zu Problemen führen, wenn ein Potential der inneren Elektrode auf dem Gehäuse liegt. In diesem Fall können beispielsweise in zusammengesetzten Modulen Spannungen zwischen den einzelnen Zellen durchschlagen, wodurch ein Modul beschädigt und damit unbrauchbar wird.
Um eine elektrische Isolierung an einem derartigen Gehäuse zu gewährleisten, sind beispielsweise Isolationslacke bekannt. Derartige Lacke werden auf das Gehäuse aufgetragen um so eine elektrische Leitfähigkeit des Gehäuses nach außen zu verhindern.
Als Alternative sind für eine elektrische Isolierung sogenannte Schrumpfschläuche beziehungsweise Schrumpffolien bekannt. Derartige Schrumpfschläuche werden über die Metallgehäuse gelegt, wonach sie sich durch einen Wärmeeintrag an das Gehäuse anschmiegen. Dadurch wird das Gehäuse zumindest teilweise abgedeckt.
Eine ähnliche Lösung ist beispielsweise aus EP 0 973 212 B1 bekannt, die eine nichtwässrige dünne Batterie beschreibt. Diese Batterie umfasst eine elektrochemische Zelle, die von einem hermetisch verschlossenen Gehäuse umhüllt ist. Das Gehäuse ist dabei beutelartig ausgestaltet und weist gegenüberliegende Folien aus einem Dreischichtenlaminat auf. Die Folien weisen dabei einen definierten Verbindungsbereich auf, an dem sie miteinander durch Hitzeeinwirkung verbunden werden.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeicher, insbesondere eine elektrochemischer Akkumulator, umfassend eine elektrochemische Zelle, die in einem formstabilen metallischen Gehäuse angeordnet ist, wobei an der äußeren Seite des Gehäuses zumindest teilweise ein Laminat angeordnet ist, das wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht und wenigstens eine Schutzschicht umfasst, wobei das Laminat als ein an dem Gehäuse flächig angeordnetes und an diesem befestigtes Formteil ausgebildet ist.
Ein Energiespeicher gemäß der vorliegenden Erfindung löst das Problem der Nicht-Isolierung an formstabilen Zellen beziehungsweise Gehäusen und stellt eine Lösung bereit, die ein spannungs-durchschlagsicheres formstabiles Einzelgehäuse sowie ein aus einem Energiespeicher abgeleitetes Modul bereitstellt. Das aufgebrachte Laminat wirkt elektrisch isolierend und bietet dabei Schutz gegen mechanische Einwirkungen. Die thermische Anbindung wird dabei nur gering beeinträchtigt.
Besonders bevorzugt umfasst der Energiespeicher dabei eine Lithium-Ionen-Zelle beziehungsweise einen Lithium-Ionen-Akkumulator. Ein derartiger Energiespeicher weist eine Vielzahl von Vorteilen auf, da dieser meist thermisch stabil ist und keinen Memory-Effekt aufweist. Darüber hinaus zeichnet sich ein derartiger Energiespeicher durch eine vergleichsweise hohe Energiedichte aus.
Durch das Vorsehen eines Laminats insbesondere zum Isolieren des metallischen Gehäuses kann ferner die thermische Ableitung des Energiespeichers im Betrieb der Zellen beziehungsweise des Moduls, beispielsweise bei einer Verwendung als Traktionsbatterie in einem Fahrzeug, ausreichend sein, um die entstehende Wärmeenergie während des Betriebs abzuführen. Ein Laminat ist dabei ein Werkstoff, der aus zwei oder mehreren flächig miteinander verklebten Schichten besteht.
Durch das Vorsehen einer Schutzschicht zusätzlich zu einer Isolationsschicht ist dabei gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Laminat in hohem Maße mechanisch stoßfest und zugleich kratzsicher ist. Unter dem Begriff Schutzschicht wird daher im Rahmen der Erfindung eine Schicht verstanden, die geeignet ist, das Laminat beziehungsweise insbesondere die Isolationsschicht vor mechanischen Beschädigungen zu schützen.
Ein formstabiles metallisches Gehäuse beziehungsweise ein Hardcase-Gehäuse ist dabei ein Gehäuse, das eine geeignete Stabilität aufweist, um das Innere der Zelle vor insbesondere mechanischen Beschädigungen zu schützen. Ferner dient das Gehäuse dem Schutz der Zelle beziehungsweise des Elektrolyten vor Feuchtigkeit. Dabei bedeutet eine Formstabilität insbesondere, dass es mechanischen Beanspruchungen im Wesentlichen nicht ausweicht, sondern die dem Gehäuse innewohnende Form beibehält. Das Gehäuse ist somit nicht aus einer Folie oder einem ähnlich biegbaren Material ausgebildet, sondern kann vielmehr Platten oder Ähnliches umfassen. Dabei ist es metallisch ausgebildet, weist also insbesondere an seiner äußeren Seite zumindest ein Metall auf.
Das Laminat ist dabei als ein Formteil, wie etwa ein Formstanzteil, ausgebildet. Das Laminat ist daher im Wesentlichen an die Geometrie des Gehäuses beziehungsweise an seine Ausmaße angepasst. Dabei kann das Laminat beziehungsweise das Formteil derart ausgestaltet sein, dass es im Wesentlichen nur die Seiten des Gehäuses bedeckt, den Boden und den Kopf des Gehäuses jedoch nicht bedeckt. Da das Laminat an die Geometrie des Gehäuses angepasst ist, werden darüber hinaus sämtliche gewünschten Bereiche des Gehäuses vollständig abgedeckt. Zusätzliche weitere Prozessschritte, um eventuell und ungewollterweise nicht bedeckte und damit nicht isolierte Bereiche zu behandeln, werden daher eingespart. Das Laminat beziehungsweise das Formteil kann daher für das jeweilige Gehäuse maßgeschneidert werden.
Dadurch, dass das Laminat als Formteil ausgebildet ist, kann es auf einfache Weise auf das Gehäuse aufgebracht und dort befestigt werden, wobei es flächig an dem Gehäuse angeordnet wird. Daher sind sämtliche mit dem Laminat versehenen Stellen des Gehäuses optimal bedeckt. Es bilden sich keine Luftbläschen oder ähnliche Stellen, an denen das Laminat nicht dicht und flächig anliegt. Ein Wärmeabtrag von der Zelle an die Umgebung ist so stets und an jeder Stelle sichergestellt.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Energiespeichers beziehungsweise eines Moduls umfassend einen erfindungsgemäßen Energiespeicher ist ferner besonders einfach und auch maschinell möglich. Das Laminat kann in einem vorgelagerten Schritt aus wenigstens den beiden Schichten, also der isolierenden Schicht und der Schutzschicht, hergestellt werden, wobei diese Schichten aneinander befestigt sein können, beispielsweise durch eine Klebeschicht. Dieses Laminat kann dann als Formteil ausgebildet sein beziehungsweise werden, also an die Geometrie des Gehäuses angepasst werden. Im Folgenden kann das Laminat in einem Schritt auf das Gehäuse aufgebracht werden, wobei es genau positionierbar ist und so eine definierte Schicht an gewünschter Stelle und in gewünschtem Ausmaß bereitstellt. Ferner kann das Laminat in einer geringen Dicke ausgestaltet werden.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichers umfasst die elektrisch isolierende Schicht ein Material, dass ausgewählt ist aus Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyimid oder einem Polyolefin. Derartige Materialien weisen eine gute Isolationsfähigkeit auf und können daher einen elektrischen Durchschlag wirkungsvoll verhindern. Darüber hinaus sind diese Materialien mit bekannten Verfahren und auf einfache Weise zu bearbeiten beziehungsweise zu applizieren. Sie können problemlos in einem Laminat verwendet werden. Ferner sind derartige Materialen auch in großem Maßstab verfügbar und dabei kostengünstig, was auch den erfindungsgemäßen Energiespeicher kostengünstig gestaltet.
Es ist ferner besonders bevorzugt, wenn die elektrisch isolierende Schicht eine Dicke in einem Bereich von ≥ 7µm und ≤ 100µm aufweist. Eine derartige geringe Dicke kann bereits eine ausreichende Isolationswirkung aufweisen, wobei sie dabei dünn genug ist, um ein problemloses Bearbeiten zu ermöglichen.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichers umfasst die Schutzschicht ein Material, dass ausgewählt ist aus glasfaserverstärktem Polyolefin, Aramid oder Glasfasern. Derartige Materialien bieten einen guten mechanischen Schutz, wie insbesondere eine gute Kratzsicherheit und einen guten Schutz vor anderen mechanischen Beanspruchungen. Darüber hinaus sind diese Materialien mit bekannten Verfahren und auf einfache Weise zu bearbeiten beziehungsweise zu applizieren. Sie können problemlos in einem Laminat verwendet werden. Ferner sind derartige Materialen auch in großem Maßstab verfügbar und dabei kostengünstig, was den erfindungsgemäßen Energiespeicher kostengünstig gestaltet. Dabei dient der Schutz insbesondere der Isolationsschicht, da diese selbst oftmals einen unzureichenden Schutz gegenüber mechanischen Beschädigungen aufweist. Es ist daher zweckmäßig, dass die Schutzschicht auf der dem Gehäuse entgegengesetzten Seite der isolationsschicht vorgesehen ist.
Es ist weiterhin besonders bevorzugt, wenn die Schutzschicht eine Dicke in einem Bereich von ≥ 50µm und ≤ 250µm aufweist. Eine Schutzschicht einer derartigen Dicke weist bereits einen ausreichenden Schutz gegen mechanische Beanspruchungen auf und ist dabei dünn genug, um ein problemloses Behandeln zu ermöglichen.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichers ist ein Teil des Laminats an dem Boden des Gehäuses angeordnet, wobei die Schutzschicht an dem Boden des Gehäuses ausgespart ist. Dadurch können Materialkosten eingespart werden und ferner das Aufbringen des Laminats auf das Gehäuse verbessert werden. Gemäß der Erfindung ist es insbesondere wichtig, das Gehäuse seitlich mit dem Laminat inklusive Schutzschicht und Isolationsschicht zu versehen, da das Gehäuse hier mit anderen Gehäusen in einem Modul in Kontakt treten kann. Insbesondere an diesen Stellen ist ein Schutz vor elektrischem Durchschlag beziehungsweise vor mechanischen Beanspruchungen von Bedeutung.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass an dem Boden des Gehäuses eine Wärmeleitschicht, insbesondere eine Wärmeleitfolie, angeordnet ist. Dadurch kann ein weiter verbesserter Wärmeabtrag realisiert werden, um den Temperaturbereich die Zelle bei geeigneten Werten zu halten. Diese Ausgestaltung kann beispielsweise dazu dienen, einen ungewünschten Betriebszustand, wie etwa ein thermisches Durchgehen der Zelle, zu verhindern oder zu reduzieren.
Die Wärmeleitschicht kann dabei vorzugsweise ein Material umfassen, das ausgewählt ist aus Polyurethan oder Silikon. Derartige Materialen weisen eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Darüber hinaus haben sie eine ausreichende Isolationswirkung, um unter Umständen auf eine elektrische Isolierung zu verzichten.
Dabei kann die Wärmeleitfolie zusätzlich zu der Isolationsschicht oder der Schutzschicht vorgesehen sein, oder eine oder beide der Schichten ersetzen. In dem letzteren Fall kann das Laminat derart an die Geometrie des Gehäuses angepasst sein, dass der Bodenbereich des Gehäuses im Wesentlichen ausgespart ist, also insbesondere nur die Seitenbereiche des Gehäuses von dem Laminat bedeckt sind.
Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsmäßen Energiespeichers weist das Laminat Einkerbungen zum flächigen Anordnen des Laminats an dem Gehäuse auf. Dadurch wird das Aufbringen des Laminats beziehungsweise des Formteils auf das Gehäuse erleichtert. Auf diese Weise kann ein flächiges Aufliegen des Laminats auch an den Ecken beziehungsweise Kanten des Gehäuses sichergestellt werden.
Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichers ist das Laminat auf dem Gehäuse verklebt. Auf diese Weise kann das Einbringen eines Wärmeeintrags, wie es beispielsweise bei dem Vorsehen eines Schrumpfschlauchs notwendig ist, vermieden werden. Dadurch kann der Energieeintrag reduziert werden, der für das Herstellen eines erfindungsgemäßen Energiespeichers notwendig ist. Darüber hinaus können so Beschädigungen an der Zelle vermieden werden, die bei einem Wärmeeintrag möglich sein könnten.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichers von der Seite;
2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Laminats für einen erfindungsgemäßen Energiespeicher von oben;
3 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichers von der Seite;
4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichers von unten;
5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichers von der Seite.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Energiespeicher 10 gezeigt. Der Energiespeicher 10 umfasst dabei eine elektrochemische Zelle 12, die in einem formstabilen metallischen Gehäuse 14 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Energiespeicher 10 als Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet und kann Verwendung finden beispielsweise im Bereich der Unterhaltungselektronik oder auch als Traktionsbatterie für ein Fahrzeug. Da insbesondere bei Fahrzeugbatterien beziehungsweise Fahrzeugakkumulatoren meist eine Vielzahl von Energiespeichern 10 modular zu einer Einheit zusammengesetzt werden, ist es notwendig, die einzelnen Energiespeicher 10 gegen einen elektrischen Durchschlag und gegen mechanische Beanspruchungen zu schützen.
Um einen derartigen Schutz zu realisieren, ist erfindungsgemäß ein Laminat 16 vorgesehen, dass an dem Gehäuse 14 der Zelle 12, beziehungsweise an seiner äußeren Seite, angeordnet ist.
Das Laminat 16 umfasst eine elektrisch isolierende Schicht 18, wie etwa eine Polyethylenterephtalatschicht, eine Polivinylchloridschicht oder eine Polyimidschicht. Durch die elektrisch isolierende Schicht 18 werden elektrische Überschläge beziehungsweise Spannungsüberschläge zwischen den einzelnen Energiespeichern verhindert. Dazu weist die elektrisch isolierende Schicht vorzugsweise eine Dicke auf, die in einem Bereich von ≥ 7µm und ≤ 100µm liegt. Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Schicht eine Polyimidfolie mit einer beispielhaften Dicke von 12 µm sein.
Die elektrisch isolierende Schicht 18, also beispielsweise die Polyimidfolie, kann, etwa durch eine Klebeschicht 20, an einer Schutzschicht 22 befestigt sein. Die Schutzschicht 22 kann beispielsweise ein Material umfassen, dass ausgewählt ist aus einem glasfaserverstärktem Polyolefin, einem Aramid oder aus Glasfasern. Die Schutzschicht 22 dient insbesondere dazu, die Isolationsschicht 18 vor mechanischen Beanspruchungen zu schützen. Beispielsweise kann es oftmals nicht vollständig verhindert werden, dass die einzelnen Energiespeicher 10 innerhalb einer Anordnung an einander reiben, wodurch die, oftmals an sich mechanisch instabile, Isolationsschicht 18 beschädigt oder zerstört würde.
Die Schutzschicht 22 kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von ≥ 50 µm und ≤ 250µm aufweisen. Eine derartige Dicke kann bereits ausreichen, da die Zelle 12 an sich durch das formstabile Gehäuse 14 bereits geschützt ist. Beispielsweise kann die Schutzschicht 22 ein Polyolefinklebeband mit einer beispielshaften Dicke von ungefähr 70 µm sein, wobei in diesem Fall die Klebeschicht 20 als Teil des Polyolefinklebebandes, oder eines sonstigen geeigneten Klebebandes ausgestaltet sein kann.
Aus der Schutzschicht 22 und der elektrisch isolierenden Schicht 18 gegebenenfalls mit der zwischen der Schutzschicht 22 und der elektrisch isolierenden Schicht 18 angeordneten Klebeschicht 20 kann ein Verbund beziehungsweise das Laminat 16 hergestellt werden, das auf dem Gehäuse 14 angeordnet wird. Zusammen mit einer Klebeschicht 24 zum Befestigen auf dem Gehäuse 14 kann das Laminat 16 beispielsweise eine Dicke von 110µm aufweisen. Das Laminat 16 kann dann auf das Gehäuse 14, maschinell oder auch per Hand, flächig angeordnet beziehungsweise geklebt werden.
Dazu wird aus dem Laminat 16 vorzugsweise ein Formteil hergestellt, das an die Geometrie des Gehäuses angepasst ist. Das ist beispielsweise in 2 gezeigt.
Gemäß 2 weist das Laminat 16 beziehungsweise das aus dem Laminat 16 ausgebildete Formteil eine Breite auf, die durch den Pfeil 26 angedeutet ist, und es weist eine Länge auf, die durch den Pfeil 28 angedeutet ist. Die Länge beziehungsweise die Breite sind dabei zweckmäßigerweise an die Geometrie beziehungsweise die Größe des Gehäuses 14 angepasst. So kann das Formteil beispielsweise drei Bereiche 30, 32, 34 aufweisen die jeweils einer Seite des Gehäuses 14 zugeordnet sind und eine Breite beziehungsweise Länge aufweisen, die der Breite beziehungsweise Länge der entsprechenden Seiten des Gehäuses entsprechen. Dabei kann zweckmäßigerweise ein gewisser Überstand berücksichtig werden, um entsprechende Kanten zu überkleben.
Gemäß 2 kann das Formteil dabei Einkerbungen 36 zum flächigen Anordnen des Laminats 16 an dem Gehäuse 14 aufweisen. Dabei können die Einkerbungen 36 so ausgebildet sein, dass die Tiefe der Einkerbungen 36 einem Überstand entspricht.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der 3 gezeigt. Gemäß 3 ist ein Teil des Laminats 16 auch an dem Boden 38 des Gehäuses 14 angeordnet, wobei die Schutzschicht 22 an dem Boden 38 des Gehäuses 14 ausgespart ist. Dadurch ist, wenn das Laminat 16 an dem Gehäuse 14 befestigt wird, wie dies durch die Pfeile 40 verdeutlicht wird, an dem Boden 38 des Gehäuses 16 lediglich eine durch insbesondere eine Klebeschicht 24 befestigte isolierende Schicht 18 angeordnet. Auf diese Weise kann die Wärmeableitung aus der Zelle 12 an die Umgebung verbessert werden. Insbesondere die Schutzschicht 22 kann oftmals eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen, so dass die Gefahr besteht, dass das Ableiten der thermischen Energie durch eine Schutzschicht 22 nicht wie gewünscht realisierbar ist. Dies kann in der Ausführungsform gemäß 3 deutlich verbessert werden.
Eine weitere Ausführungsform ist ferner in 4 gezeigt. In 4 ist der Boden 38 des Gehäuses 14 gezeigt. An den Seitenbereichen des Gehäuses 14 sind die isolierende Schicht 18 und die Schutzschicht 22 gezeigt, wobei die Klebeschichten in dieser Figur nicht zu erkennen sind. An dem Boden 38 ist in dieser Ausführungsform somit kein Laminat 16 vorhanden.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Gemäß 5 weist das Laminat 16, beziehungsweise ein Teil des Laminats 16 an dem Boden 38 des Gehäuses 14 eine Wärmeleitschicht 40 auf, die beispielsweise mit einer Klebeschicht 42 an dem Boden 38 des Gehäuses 14 verklebt ist. Die Wärmeleitschicht 40 kann beispielsweise eine Folie sein und ein Material umfassen, das ausgewählt ist aus Polyurethan oder Silikon. Auf diese Weise kann eine besonders gute Wärmeableitung der Zelle 12 realisiert werden.
Die Wärmeleitschicht 40 kann dabei ohne eine Isolationsschicht 18 und/oder ohne eine Schutzschicht 22 angeordnet werden, da an dem Boden 38 eine Isolationsschicht 18 und damit ein Schutz der Isolationsschicht 18 nicht zwingend erforderlich ist. Die Wärmeleitschicht 40 kann jedoch auch in Kombination mit einer Isolationsschicht 18 und gegebenenfalls mit einer Schutzschicht 22 vorgesehen sein. Die Wärmeleitschicht 40 kann daher Teil des Laminats 16 sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0973212 B1 [0007]

Claims

Energiespeicher, insbesondere elektrochemischer Akkumulator, umfassend eine elektrochemische Zelle (12), die in einem formstabilen metallischen Gehäuse (14) angeordnet ist, wobei an der äußeren Seite des Gehäuses (14) zumindest teilweise ein Laminat (16) angeordnet ist, das wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (18) und wenigstens eine Schutzschicht (22) umfasst, wobei das Laminat (16) als ein an dem Gehäuse (14) flächig angeordnetes und an diesem befestigtes Formteil ausgebildet ist.
Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (18) ein Material umfasst, dass ausgewählt ist aus Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyimid oder einem Polyolefin.
Energiespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (18) eine Dicke in einem Bereich von ≥ 7µm und ≤ 100µm aufweist.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (22) ein Material umfasst, dass ausgewählt ist aus glasfaserverstärktem Polyolefin, Aramid oder Glasfasern.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (22) eine Dicke in einem Bereich von ≥ 50µm und ≤ 250µm aufweist.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Laminats (16) an dem Boden (38) des Gehäuses (14) angeordnet ist, wobei die Schutzschicht (22) an dem Boden (38) des Gehäuses (14) ausgespart ist.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Boden (38) des Gehäuses (14) eine Wärmeleitschicht (4), insbesondere eine Wärmeleitfolie, angeordnet ist.
Energiespeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (40) ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus Polyurethan oder Silikon.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat (16) Einkerbungen (36) zum flächigen Anordnen des Laminats (16) an dem Gehäuse (14) aufweist.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat (16) auf dem Gehäuse (14) verklebt ist.