DE102011117235A1 - Cell frame for receiving electrochemical or galvanic flat cell e.g. pouch-cell, of motor car battery, has fastening opening feeding through fastening unit that fastens arrester and is connected with counter part - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zellrahmen einer elektrochemischen Zelle, eine elektrochemischen Zelle mit entsprechenden Zellrahmen sowie eine Batterie mit einer Anzahl dieser elektrochemischen Zellen.The invention relates to a cell frame of an electrochemical cell, an electrochemical cell with corresponding cell frames and a battery having a number of these electrochemical cells.
Elektrochemische Energiespeicher, im Folgenden auch als elektrochemische oder galvanische Zellen bezeichnet, werden häufig in der Form stapelbarer Einheiten hergestellt, aus denen durch Zusammenfassung einer Mehrzahl solcher Zellen Batterien für verschiedene Anwendungen, insbesondere für einen Einsatz in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen hergestellt werden können. Die Erfindung wird in Bezug auf den Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschreiben, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, dass eine entsprechend ausgestaltete elektrochemische Zelle auch unabhängig von Kraftfahrzeugen z. B. in einem stationären Einsatz betrieben werden kann.Electrochemical energy stores, also referred to below as electrochemical or galvanic cells, are often produced in the form of stackable units, from which by combining a plurality of such cells batteries for different applications, in particular for use in electrically powered vehicles can be produced. The invention will be described in relation to the use in a motor vehicle, although it should be pointed out that a suitably designed electrochemical cell also independent of motor vehicles z. B. can be operated in a stationary operation.
Aus dem Stand der Technik sind Zellrahmen zur Aufnahme einer elektrochemischen Zelle und entsprechende elektrochemischen Zelten sowie Batterien mit einer Anzahl dieser elektrochemischen Zellen bekannt.The prior art discloses cell frames for accommodating an electrochemical cell and corresponding electrochemical cells, as well as batteries with a number of these electrochemical cells.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zellrahmen und eine verbesserte elektrochemische Zelle sowie eine verbesserte Batterie mit einer Anzahl entsprechender elektrochemischer Zellen bereitzustellen.The present invention has for its object to provide an improved cell frame and an improved electrochemical cell and an improved battery with a number of corresponding electrochemical cells.
Diese Aufgabe wird durch einen Zellrahmen nach Anspruch 1, eine Anordnung an Zellrahmen nach Anspruch 53 und eine Batterie nach Anspruch 54 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a cell frame according to
Nach einem ersten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einem Zellrahmen, der zur Aufnahme mindestens einer, vorzugsweise einer flach ausgestalteten, elektrochemischen Zelle einer Batterie, insbesondere einer zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestalteten Batterie ausgestaltet ist, wobei die elektrochemische Zelle mindestens einen ersten Ableiter und mindestens einen zweiten Ableiter aufweist, dadurch gelöst, dass der erste Ableiter in einem ersten Befestigungsbereich, der an einer Außenseite des Zellrahmens anliegt, mindestens eine erste Befestigungsöffnung zur Durchführung eines ersten Befestigungsmittels aufweist, das zur Befestigung des ersten Ableiters ausgestaltet ist und das mit einem in dem Zellrahmen angeordneten ersten Gegenstück verbunden ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Ableiter der elektrochemischen Zelle gegenüber Erschütterungen und Schwingungen besser gehalten werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass bei geeigneter Abwinkelung der Befestigungsbereich nebeneinander angeordnete Zellrahmen elektrisch und mechanisch sicher miteinander verbunden werden können.According to a first aspect, this object is achieved in the case of a cell frame which is designed to accommodate at least one, preferably flat, electrochemical cell of a battery, in particular a battery designed for use in motor vehicles, the electrochemical cell having at least one first arrester and at least one second arrester Derived arrester, characterized in that the first arrester has in a first attachment region, which bears against an outer side of the cell frame, at least one first attachment opening for carrying out a first attachment means, which is designed for attachment of the first arrester and arranged with a in the cell frame first counterpart is connected. An advantage of this embodiment is that the arresters of the electrochemical cell can be better kept to vibration and vibration. A further advantage of this embodiment is that, with a suitable bending of the fastening region, juxtaposed cell frames can be electrically and mechanically securely connected to one another.
Unter einer elektrochemischen Zelle ist für die vorliegende Erfindung ein elektrochemischer Energiespeicher zu verstehen, also eine Einrichtung, die Energie in chemischer Form speichern, in elektrischer Form an einen Verbraucher abgeben und vorzugsweise auch in elektrischer Form aus einer Ladeeinrichtung aufnehmen kann. Wichtige Beispiele solcher elektrochemischen Energiespeicher sind galvanische Zellen oder Brennstoffzellen. Die elektrochemische Zelle weist wenigstens eine erste und eine zweite Einrichtung zur Speicherung elektrisch unterschiedlicher Ladungen, die vorzugsweise als eine Elektrodenanordnung ausgestaltet sind, sowie ein Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung beider genannten Einrichtungen auf, wobei Ladungsträger zwischen diesen beiden Einrichtungen verschoben werden können. Unter dem Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung ist z. B. ein Elektrolyt zu verstehen, welcher als Ionenleiter wirkt.An electrochemical cell is understood to mean an electrochemical energy store for the present invention, that is to say a device which stores energy in chemical form, delivers it in electrical form to a consumer and preferably can also receive it in electrical form from a charging device. Important examples of such electrochemical energy stores are galvanic cells or fuel cells. The electrochemical cell has at least first and second means for storing electrically different charges, which are preferably configured as an electrode arrangement, and means for producing an electrically operative connection of both said means, wherein charge carriers can be displaced between these two means. Under the means for producing an electrical active compound z. B. to understand an electrolyte, which acts as an ion conductor.
Unter einer Elektrodenanordnung ist für die vorliegende Erfindung eine Anordnung wenigstens zweier Elektroden und eines dazwischen angeordneten Elektrolyten zu verstehen. Der Elektrolyt kann teilweise von einem Separator aufgenommen sein. Dann trennt der Separator die Elektroden. Die Elektrodenanordnung dient auch zum Abspeichern chemischer Energie und zu deren Wandlung in elektrische Energie. Im Fall einer wiederaufladbaren galvanischen Zelle ist die Elektrodenanordnung auch zur Wandlung von elektrischer in chemische Energie in der Lage. Bevorzugt sind die Elektroden plattenförmig oder folienartig ausgebildet. Bevorzugt sind bei der Elektrodenanordnung die Elektroden stapelförmig angeordnet. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform können die Elektroden auch aufgewickelt sein. Bevorzugt kann die Elektrodenanordnung Lithium oder ein anderes Alkalimetall auch in ionischer Form aufweisen.An electrode arrangement is understood to mean an arrangement of at least two electrodes and an electrolyte arranged therebetween for the present invention. The electrolyte may be partially absorbed by a separator. Then the separator separates the electrodes. The electrode arrangement also serves to store chemical energy and convert it into electrical energy. In the case of a rechargeable galvanic cell, the electrode assembly is also capable of converting electrical to chemical energy. Preferably, the electrodes are plate-shaped or foil-like. In the case of the electrode arrangement, the electrodes are preferably arranged in the form of a stack. According to another preferred embodiment, the electrodes may also be wound up. The electrode arrangement may preferably also comprise lithium or another alkali metal in ionic form.
Unter einer flachen elektrochemischen Zelle ist für die vorliegende Erfindung eine elektrochemische Zelle zu verstehen, deren äußere Form durch zwei im wesentlichen parallele Flächen charakterisiert ist, deren senkrechter Abstand voneinander kürzer ist als die parallel zu diesen Flächen gemessene mittlere Länge der Zelle. Zwischen diesen Flächen sind, häufig umhüllt von einer Verpackung oder einem Zellgehäuse, die elektrochemisch aktiven Bestandteile der Zelle angeordnet. Solche Zellen sind häufig von einer mehrschichtigen Folienverpackung umgeben, die an den Rändern der Zellenverpackung eine Siegelnaht aufweist, die durch ein dauerhaftes Verbinden oder Schließen der Folienverpackung im Bereich der Siegelnaht gebildet ist. Derartige Zellen werden häufig auch als Pouch-Zellen oder als Coffeebag-Zellen bezeichnet.A flat electrochemical cell means for the present invention an electrochemical cell whose external shape is characterized by two substantially parallel surfaces, the perpendicular distance of which is shorter than the mean length of the cell measured parallel to these surfaces. Between these surfaces, often surrounded by a packaging or a cell housing, the electrochemically active components of the cell are arranged. Such cells are often surrounded by a multi-layered film packaging, which has at the edges of the cell packaging a sealed seam, which by a permanent Connecting or closing the film packaging is formed in the region of the sealed seam. Such cells are often referred to as pouch cells or as coffeebag cells.
Unter einem Ableiter ist für die vorliegende Erfindung ein elektrisch leitendes Konstruktionselement einer elektrochemischen Zelle zu verstehen, welches zum Transport elektrischer Energie in die elektrochemische Zelle oder aus der elektrochemischen Zelle heraus dient. Elektrochemische Zelle weisen üblicherweise zwei Arten von Ableitern auf, die jeweils mit einer der beiden Elektroden oder Elektrodengruppen – Anoden bzw. Kathoden – im Inneren der elektrochemischen Zelle elektrisch leitend verbunden ist. Mit anderen Worten weist jede Elektrode der Elektrodenanordnung einen eigenen Ableiter auf bzw. sind die Elektroden gleicher Polarität der Elektrodenanordnung mit einem gemeinsamen Ableiter verbunden. Die Gestalt der Ableiter ist an die Gestalt der elektrochemischen Zellen bzw. der Elektrodenanordnungen angepasst.Under a trap for the present invention is an electrically conductive construction element of an electrochemical cell to understand, which serves for transporting electrical energy into the electrochemical cell or out of the electrochemical cell. Electrochemical cell usually have two types of arresters, each of which is electrically connected to one of the two electrodes or electrode groups - anodes or cathodes - inside the electrochemical cell. In other words, each electrode of the electrode arrangement has its own arrester or the electrodes of the same polarity of the electrode arrangement are connected to a common arrester. The shape of the arrester is adapted to the shape of the electrochemical cells or the electrode arrangements.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen das erste Gegenstück als eine in dem Zellrahmen angeordnete erste Gewindeeinsatzaufnahme mit einem ersten Gewindeeinsatz ausgebildet ist.In the case of the cell frame, the first counterpart is preferably designed as a first threaded insert receptacle arranged in the cell frame with a first threaded insert.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen die erste Gewindeeinsatzaufnahme und der erste Gewindeeinsatz konisch ausgestaltet.In the case of the cell frame, the first threaded insert receptacle and the first threaded insert are preferably made conical.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen erste Gewindeeinsatzaufnahme eine Bundauflage und der erste Gewindeeinsatz einen Bund auf.In the case of the cell frame, the first threaded insert receptacle preferably has a collar support and the first threaded insert has a collar.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen die erste Gewindeeinsatzaufnahme im Wesentlichen zylindrisch mit einer Bundauflage ausgestaltet und ist der erste Gewindeeinsatz im Wesentlichen zylindrisch mit einem Bund ausgestaltet.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the first threaded insert receptacle is designed substantially cylindrical with a collar support and the first threaded insert is designed substantially cylindrical with a collar.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen der Befestigungsbereich des ersten Ableiters derart angeordnet, der erste Ableiter mit ersten Gegenstücken eines benachbart angeordneten Zellrahmens verbunden wird.In the case of the cell frame, the attachment region of the first arrester is preferably arranged such that the first arrestor is connected to first counterparts of an adjacently arranged cell frame.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem ersten Ableiter in dem ersten Befestigungsbereich drei erste Befestigungsöffnungen derart angeordnet, dass sowohl ein Befestigungsöffnungsabstand zwischen benachbart angeordneten ersten Befestigungsöffnungen als auch Befestigungsöffnungsseitenabstände zwischen den nicht in der Mitte angeordneten ersten Befestigungsöffnungen und der der jeweils ersten Befestigungsöffnung nächsten Längsseite des ersten Ableiters im Wesentlichen gleich sind.Preferably, in the cell frame on the first arrester in the first attachment region, three first attachment openings are arranged such that both an attachment opening distance between adjacently arranged first attachment openings and attachment opening side spaces between the non-centrally located first attachment openings and the first longitudinal attachment side of the first attachment opening Arrester are essentially the same.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die erste Befestigungsöffnung im Wesentlichen kreisförmig, insbesondere als ein Rundloch ausgestaltet.Preferably, in the cell frame, the first attachment opening is substantially circular, in particular designed as a round hole.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen die erste Befestigungsöffnung im Wesentlichen ovalförmig, insbesondere als ein Langloch ausgestaltet.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the first attachment opening is substantially oval-shaped, in particular designed as a slot.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen der zweite Ableiter in einem zweiten Befestigungsbereich, der an einer Außenseite des Zellrahmens anliegt, mindestens eine zweite Befestigungsöffnung zur Durchführung eines zweiten Befestigungsmittels auf, das zur Befestigung des zweiten Ableiters ausgestaltet ist und das mit einem in dem Zellrahmen angeordneten zweiten Gegenstück verbunden ist.In the case of the cell frame, the second arrester preferably has at least one second attachment opening for carrying out a second attachment means in a second attachment region, which bears against an outer side of the cell frame, which is designed to fasten the second arrester and which has a second counterpart arranged in the cell frame connected is.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen das zweite Gegenstück als eine in dem Zellrahmen angeordnete zweite Gewindeeinsatzaufnahme mit einem zweiten Gewindeeinsatz ausgebildet.In the case of the cell frame, the second counterpart is preferably designed as a second threaded insert receptacle arranged in the cell frame with a second threaded insert.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen die zweite Gewindeeinsatzaufnahme und der zweite Gewindeeinsatz konisch ausgestaltet sind.Preferably, in the cell frame, the second threaded insert receptacle and the second threaded insert are configured conical.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen die zweite Gewindeeinsatzaufnahme eine Bundauflage und der zweite Gewindeeinsatz einen Bund auf.In the case of the cell frame, the second threaded insert receptacle preferably has a collar support and the second threaded insert has a collar.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen die zweite Gewindeeinsatzaufnahme im Wesentlichen zylindrisch mit einer Bundauflage ausgestaltet und ist der zweite Gewindeeinsatz im Wesentlichen zylindrisch mit einem Bund ausgestaltet.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the second threaded insert receiving substantially cylindrical configured with a collar support and the second threaded insert is designed substantially cylindrical with a collar.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die zweite Befestigungsöffnung im Wesentlichen kreisförmig, insbesondere als ein Rundloch ausgestaltet.Preferably, in the cell frame, the second attachment opening is substantially circular, in particular designed as a round hole.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen die zweite Befestigungsöffnung im Wesentlichen ovalförmig, insbesondere als ein Langloch ausgestaltet.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the second attachment opening is substantially oval-shaped, in particular designed as a slot.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem zweiten Ableiter drei zweite Befestigungsöffnungen derart angeordnet, dass sowohl ein Befestigungsöffnungsabstand zwischen benachbart angeordneten zweiten Befestigungsöffnungen als auch Befestigungsöffnungsseitenabstände zwischen den nicht in der Mitte angeordneten zweiten Befestigungsöffnungen und der der jeweils zweiten Befestigungsöffnungen nächsten Längsseite des zweiten Ableiters im Wesentlichen gleich sind. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass insbesondere bei einer abwechselnden Anordnung von Zellrahmen und elektrochemischer Zelle die elektrochemischen Zellen besonders zuverlässig gehalten werden können.Preferably, in the cell frame on the second arrester, three second attachment openings are arranged such that both an attachment opening distance between adjacently arranged second attachment openings and attachment opening side spaces between the non-centrally disposed second attachment openings and the second attachment openings next longitudinal side of the second arrester are substantially equal are. An advantage of this embodiment is that, in particular in an alternating arrangement of cell frame and electrochemical cell, the electrochemical cells can be kept very reliable.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen an dem ersten Befestigungsbereich des ersten Ableiter mindestens eine erste Markierung angeordnet und besonders bevorzugt ist an dem zweiten Befestigungsbereich des zweiten Ableiters eine zweite Markierung angeordnet.In the case of the cell frame, at least one first marking is preferably arranged on the first fastening region of the first arrester, and a second marking is particularly preferably arranged on the second fastening region of the second arrester.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die erste Markierung an dem ersten Befestigungsbereich als jeweils eine Ausbuchtung bei den beiden äußeren ersten Befestigungsöffnungen in Richtung der Seitenkanten ausgebildet und ist die zweite Markierung an dem zweiten Befestigungsbereich bei den beiden äußeren zweiten Befestigungsöffnungen als jeweils eine zusätzliche in Richtung der Seitenkanten angeordnete, insbesondere kreisförmige Öffnung ausgebildet.In the case of the cell frame, the first marking on the first fastening region is preferably designed as a respective bulge in the two outer first fastening openings in the direction of the side edges, and the second marking on the second fastening region is formed on the two outer second fastening openings as an additional one in the direction of the side edges arranged, in particular circular opening formed.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen die erste Markierung an dem ersten Befestigungsbereich als jeweils eine zusätzliche in Richtung der Seitenkanten angeordnete, insbesondere kreisförmige Öffnung ausgebildet und ist die zweite Markierung an dem zweiten Befestigungsbereich bei den beiden äußeren zweiten Befestigungsöffnungen als jeweils eine Ausbuchtung bei den beiden äußeren zweiten Befestigungsöffnungen in Richtung der Seitenkanten ausgebildet ist.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the first mark on the first attachment region is formed as an additional, in particular circular opening arranged in the direction of the side edges, and the second mark on the second attachment region at the two outer second attachment openings as a respective bulge the two outer second mounting holes is formed in the direction of the side edges.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen der Befestigungsbereich des zweiten Ableiters derart angeordnet, dass der zweite Ableiter mit zweiten Gegenstücken eines benachbart angeordneten Zellrahmens verbunden wird.Preferably, in the cell frame, the attachment region of the second arrester is arranged such that the second arrester is connected to second counterparts of an adjacently arranged cell frame.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen der Zellrahmen ein erstes Rahmenteil, insbesondere ein Rahmenoberteil und ein zweites Rahmenteil, insbesondere ein Rahmenunterteil auf, wobei das erste Gegenstück und das zweite Gegenstück in dem Rahmenunterteil angeordnet sind.In the case of the cell frame, the cell frame preferably has a first frame part, in particular a frame top part and a second frame part, in particular a frame lower part, wherein the first counterpart and the second counterpart are arranged in the frame lower part.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen die elektrochemische Zelle mindestens einen flachen Randbereich auf und sind das Rahmenoberteil und das Rahmenunterteil ausgestaltet, den flachen Randbereich der elektrochemischen Zelle zu halten.Preferably, in the cell frame, the electrochemical cell has at least one flat edge portion, and the frame top and the frame bottom are configured to hold the flat edge portion of the electrochemical cell.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil und das Rahmenunterteil ausgestaltet, eine Durchführung für den ersten Ableiter und für den zweiten Ableiter bereit zu stellen.In the case of the cell frame, the frame top part and the frame bottom part are preferably designed to provide a feedthrough for the first arrester and for the second arrester.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen mindestens eine Ableiterhaltevorrichtung für den ersten Ableiter und/oder für den zweiten Ableiter vorgesehen.At least one arrester holding device for the first arrester and / or for the second arrester is preferably provided in the cell frame.
Unter einer Ableiterhaltevorrichtung sind für die vorliegende Erfindung Bauteile zu verstehen, die zum Halten des Ableiters angeordnet und ausgestaltet sind. Das Halten des Ableiters kann z. B. mittels Andrücken, Verschrauben oder Verschweißen unterstützt werden.Under a Ableiterhaltevorrichtung are to understand the present invention components that are arranged and configured to hold the arrester. The holding of the arrester can z. B. supported by pressing, screwing or welding.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die Ableiterhaltevorrichtung als eine Anordnung ausgestaltet, bei der das Rahmenoberteil mindestens ein erstes Ableiterandruckelement für den ersten Ableiter, insbesondere eine erste Andrucklasche für den ersten Ableiter aufweist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass mittels der ersten Andrucklasche der erste Ableiter verbessert gehalten werden kann.In the case of the cell frame, the arrester holding device is preferably designed as an arrangement in which the frame top part has at least one first arrestor pressure element for the first arrester, in particular a first pressure tab for the first arrester. An advantage of this embodiment is that by means of the first Andrucklasche the first arrester can be kept improved.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem Rahmenoberteil zwei erste Andrucklaschen derart angeordnet, dass sowohl ein Andrucklaschenabstand zwischen beiden ersten Andrucklaschen als auch Andrucklaschenseitenabstände zwischen jeweils einer der ersten Andrucklaschen und der der jeweils ersten Andrucklasche nächsten Längsseite des ersten Ableiters im Wesentlichen gleich sind. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung mit einer derartigen Anordnung zweier Andrucklaschen liegt darin, dass mittels dieser Verteilung des Andruckes der erste Ableiter besser gehalten werden kann.Two first pressure plates are preferably arranged in the cell frame on the frame upper part such that both a pressure plate spacing between both first pressure plates and pressure plate side distances between in each case one of the first pressure plates and the next first pressure plate next longitudinal side of the first arrester are substantially equal. An advantage of this embodiment with such an arrangement of two pressure plates is that by means of this distribution of pressure the first arrester can be better kept.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenunterteil eine erste Anlagefläche auf, auf die das mindestens eine erste Ableiterandruckelement den ersten Ableiter andrückt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass über die Anlagefläche der erste Ableiter besser gehalten werden kann.In the case of the cell frame, the lower frame part preferably has a first contact surface onto which the at least one first arrester pressing element presses the first arrester. An advantage of this embodiment is that it can be better kept over the contact surface of the first arrester.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die Ableiterhaltevorrichtung als eine Anordnung ausgestaltet, bei der das Rahmenunterteil mindestens ein erstes Ableiterandruckelement für den ersten Ableiter, insbesondere eine erste Andrucklasche für den ersten Ableiter aufweist.In the case of the cell frame, the arrester holding device is preferably designed as an arrangement in which the frame lower part has at least one first arrestor pressure element for the first arrester, in particular a first pressure strap for the first arrester.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem Rahmenunterteil zwei erste Andrucklaschen derart angeordnet, dass sowohl ein Andrucklaschenabstand zwischen beiden ersten Andrucklaschen als auch Andrucklaschenseitenabstände zwischen jeweils einer der ersten Andrucklaschen und der der jeweils ersten Andrucklasche nächsten Längsseite des ersten Ableiters im Wesentlichen gleich sind.In the case of the cell frame, two first pressure plates are preferably arranged on the frame lower part in such a way that both a pressure plate spacing between both first pressure plates and pressure plate side distances between in each case one of the first pressure plates and the first longitudinal side of the first arrester closest to the respective first pressure plate are substantially the same.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil eine erste Anlagefläche auf, auf die das erste Ableiterandruckelement den ersten Ableiter andrückt.In the case of the cell frame, the frame upper part preferably has a first abutment surface onto which the first arrestor pressure element presses the first arrester.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil mindestens ein zweites Ableiterandruckelement für den zweiten Ableiter, insbesondere eine zweite Andrucklasche für den zweiten Ableiter auf.In the case of the cell frame, the frame top part preferably has at least one second arrestor pressure element for the second arrester, in particular a second Andrucklasche for the second arrester.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem Rahmenoberteil zwei zweite Andrucklaschen derart angeordnet, dass sowohl ein Andrucklaschenabstand zwischen beiden zweiten Andrucklaschen als auch Andrucklaschenseitenabstände zwischen jeweils einer der zweiten Andrucklaschen und der der jeweils zweiten Andrucklasche nächsten Längsseite des zweiten Ableiters im Wesentlichen gleich sind.In the case of the cell frame, two second pressure plates are preferably arranged on the frame upper part in such a manner that both a pressure plate spacing between the two second pressure plates and pressure plate side distances between in each case one of the second pressure plates and the second longitudinal side of the second conductor closest to the second pressure plate are substantially the same.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenunterteil eine zweite Anlagefläche auf, auf die das zweite Ableiterandruckelement den zweiten Ableiter andrückt.In the case of the cell frame, the frame lower part preferably has a second contact surface onto which the second arrestor pressure element presses the second conductor.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenunterteil mindestens ein zweites Ableiterandruckelement für den zweiten Ableiter, insbesondere eine zweite Andrucklasche für den zweiten Ableiter auf.In the case of the cell frame, the lower frame part preferably has at least one second arrester pressure element for the second arrester, in particular a second pressure tab for the second arrester.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen an dem Rahmenunterteil zwei zweite Andrucklaschen derart angeordnet, dass sowohl ein Andrucklaschenabstand zwischen beiden zweiten Andrucklaschen als auch Andrucklaschenseitenabstände zwischen jeweils einer der zweiten Andrucklaschen und der der jeweils zweiten Andrucklasche nächsten Längsseite des zweiten Ableiters im Wesentlichen gleich sind.Two second pressure plates are preferably arranged in the cell frame on the lower frame part in such a way that both a pressure plate spacing between both second pressure plates and pressure plate side distances between in each case one of the second pressure plates and the second longitudinal plate of the second discharge line are substantially the same.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil eine zweite Anlagefläche auf, auf die das zweite Ableiterandruckelement den zweiten Ableiter andrückt.In the case of the cell frame, the frame upper part preferably has a second contact surface onto which the second arrestor pressure element presses the second conductor.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil und/oder das Rahmenunterteil eine Kabelführung für eine Signal- und/oder Datenleitung auf.In the case of the cell frame, the frame top part and / or the frame bottom part preferably has a cable guide for a signal and / or data line.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen die Kabelführung eine Klemmlasche auf, Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Halterung der Signal- und/oder Datenleitung verbessert wird.An advantage of this embodiment is that the holder of the signal and / or data line is improved.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen in Eckbereichen des Zellrahmens jeweils eine im Wesentlichen kreisförmige Zugankerdurchführung im Wesentlichen senkrecht zur Grundfläche des Zellrahmens zur Führung eines Zugankers angeordnet, insbesondere ist in den vier Eckbereichen des Zellrahmens jeweils eine im Wesentlichen kreisförmige Zugankerdurchführung senkrecht zur Grundfläche des Zellrahmens zur Führung eines Zugankers angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Führung des Zugankers verbessert werden kann.In the cell frame in corner regions of the cell frame, in each case a substantially circular tie rod feedthrough is arranged substantially perpendicular to the base surface of the cell frame for guiding a tie rod, in particular in each of the four corner regions of the cell frame a substantially circular tie rod leadthrough perpendicular to the base face of the cell frame for guiding a Tie rod arranged. An advantage of this embodiment is that the leadership of the tie rod can be improved.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen die Zugankerdurchführungen in dem Rahmenoberteil angeordnet.The tie rod bushings are preferably arranged in the frame upper part in the cell frame.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind bei dem Zellrahmen die Zugankerdurchführungen in dem Rahmenunterteil angeordnet sind.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the tie-bolt penetrations are arranged in the frame base.
Bevorzugt weisen bei dem Zellrahmen die Zugankerdurchführungen eine obere umlaufende Auflagefläche auf, wobei die obere umlaufende Auflagefläche zur Anlage eines Bundes einer Hülse ausgestaltet und angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Hülsen zuverlässiger angeordnet werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Hülse die Führung des Zugankers verbessert. Ein anderer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass Verbindung der Zellrahmen vereinfacht wird.Preferably, in the cell frame, the Zugankerdurchführungen on an upper circumferential support surface, wherein the upper circumferential support surface configured and arranged to bear a federal government of a sleeve. An advantage of this embodiment is that the sleeves can be arranged more reliably. Another advantage of this embodiment is that the sleeve improves the leadership of the tie rod. Another advantage of this embodiment is that connection of the cell frames is simplified.
Bevorzugt weisen bei dem Zellrahmen die Zugankerdurchführungen eine innere umlaufende Auflagefläche auf, wobei die innere umlaufende Auflagefläche in der Zugankerdurchführung zur Anlage eines umlaufenden Vorsprunges der Hülse ausgestaltet und angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Hülsen zuverlässiger angeordnet werden können.Preferably, in the cell frame, the tie rod bushings on an inner circumferential bearing surface, wherein the inner circumferential bearing surface in the Zugankerdurchführung is designed and arranged to bear a circumferential projection of the sleeve. An advantage of this embodiment is that the sleeves can be arranged more reliably.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen die Hülse als eine Einpresshülse, insbesondere als eine Einpresshülse aus einem Metall oder einer metallischen Legierung ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine besonders stabile Verbindung erreicht wird.In the case of the cell frame, the sleeve is preferably designed as a press-fit sleeve, in particular as a press-fit sleeve made of a metal or a metallic alloy. An advantage of this embodiment is that a particularly stable connection is achieved.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen der Bund der Hülse zur Beabstandung parallel nebeneinander angeordneter Zellrahmen ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Zusammenbau vereinfacht wird.In the case of the cell frame, the collar of the sleeve is preferably configured for spacing parallel cell frames arranged next to one another. An advantage of this embodiment is that the assembly is simplified.
Bevorzugt weist bei dem Zellrahmen die Hülse ein Kopfteil mit einem Innendurchmesser und ein aus dem Zellrahmen herausragendes Fußteil mit einem Außendurchmesser auf, wobei der Außendurchmesser des Fußteils zur Anlage an den Innendurchmesser des Kopfteiles ausgestaltet ist.In the case of the cell frame, the sleeve preferably has a head part with an inner diameter and a foot part projecting from the cell frame with an outer diameter, the outer diameter of the foot part being designed to rest against the inner diameter of the head part.
Bevorzugt weisen bei dem Zellrahmen die Zugankerdurchführungen jeweils ein Öffnungsoberteil mit einem Innendurchmesser und ein aus einer Grundfläche des Zellrahmens hervorragenden Öffnungsunterteil mit einen Außendurchmesser auf, wobei der Innendurchmesser des Öffnungsoberteiles an den Außendurchmesser des Öffnungsunterteiles derart angepasst ist, dass das Öffnungsunterteil des Zellrahmens in das Öffnungsoberteil eines benachbart angeordneten Zellrahmens eingebracht werden kann.In the case of the cell frame, the tie rod feedthroughs each have an opening upper part with an inner diameter and an opening lower part projecting from a base area of the cell frame with an outer diameter, wherein the inner diameter of the opening upper part is adapted to the outer diameter of the opening lower part such that the opening lower part of the cell frame enters the upper opening part of a can be introduced adjacent arranged cell frame.
Bevorzugt ist bei dem Zellrahmen das Öffnungsunterteil im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet.In the case of the cell frame, the opening lower part is preferably substantially cylindrical.
Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem Zellrahmen das Öffnungsunterteil im Wesentlichen konisch ausgestaltet.According to another preferred embodiment, in the cell frame, the opening lower part is configured substantially conical.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil und das Rahmenunterteil ausgestaltet, den flachen Randbereich der elektrochemischen Zelle mittels Reibschluss zu halten. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die elektrochemische Zelle verbessert gehalten werden kann.In the case of the cell frame, the frame upper part and the frame lower part are preferably designed to hold the flat edge region of the electrochemical cell by means of frictional engagement. An advantage of this embodiment is that the electrochemical cell can be maintained improved.
Bevorzugt sind bei dem Zellrahmen das Rahmenoberteil und das Rahmenunterteil ausgestaltet, den flachen Randbereich der elektrochemischen Zelte mittels Formschluss zu halten. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die elektrochemische Zelle insbesondere in Kombination mit der vorhergehenden Ausgestaltung verbessert gehalten werden kann.In the case of the cell frame, the frame upper part and the frame lower part are preferably configured to hold the flat edge region of the electrochemical tents by means of positive locking. An advantage of this embodiment is that the electrochemical cell can be kept improved, in particular in combination with the preceding embodiment.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Anordnung der vorstehend genannten Zellrahmen gelöst, bei denen in den Zellrahmen elektrochemische Zellen aufgenommen worden sind und die Zellrahmen über ein Zugankersystem verbunden sind.According to a further aspect of the present invention, this object is achieved by an arrangement of the above-mentioned cell frames, in which electrochemical cells have been accommodated in the cell frame and the cell frames are connected via a tie rod system.
Nach einem dritten Gesichtspunkt wird für eine Batterie die Aufgabe dadurch gelöst, dass deren elektrochemischen Zellen einen Zellrahmen nach einem der vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispiele aufweisen.According to a third aspect, the object is achieved for a battery in that their electrochemical cells have a cell frame according to one of the above-mentioned embodiments.
Im Folgenden werden Gesichtspunkte der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt:In the following, aspects of the invention will be described in more detail with reference to a preferred embodiment and with the aid of figures. Showing:
Weiterhin weist der erste Befestigungsbereich
Bei der mit a) bezeichneten Ausgestaltung liegt der erste Befestigungsbereich
Bei der mit b) bezeichneten Ausgestaltung liegt der zweite Befestigungsbereich
Bei der mit c) bezeichneten Ausgestaltung liegen weder der erste Befestigungsbereich
Bei der mit d) bezeichneten Ausgestaltung liegen sowohl der erste Befestigungsbereich
Die mit e) bezeichnete Ausgestaltung entspricht der mit b) bezeichneten Ausgestaltung, bei der die Anordnung des ersten Ableiters
Die mit f) bezeichnete Ausgestaltung entspricht der mit a) bezeichneten Ausgestaltung, bei der die Anordnung des ersten Ableiters
Die mit g) bezeichnete Ausgestaltung entspricht der mit c) bezeichneten Ausgestaltung, bei der die Anordnung des ersten Ableiters
Die mit d) bezeichnete Ausgestaltung entspricht der mit b) bezeichneten Ausgestaltung, bei der die Anordnung des ersten Ableiters
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt der Innendurchmesser
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt der kleiner Innendurchmesser
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt der kleiner Innendurchmesser
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Anordnung von Zellrahmen mit elektrochemischen Zellen und eine Batterie, welche diese Zellrahmen aufweist, insbesondere eine zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltete Batterie, welche diese Zellrahmen aufweist.The present invention further relates to an arrangement of cell frames with electrochemical cells and a battery having these cell frames, in particular a designed for use in a motor vehicle battery having these cell frames.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrochemische Zelleelectrochemical cell
- 22
- flacher Randbereichflat edge area
- 33
- erster Ableiterfirst arrester
- 44
- zweiter Ableitersecond arrester
- 55
- erste Befestigungsöffnungfirst attachment opening
- 66
- zweite Befestigungsöffnungsecond attachment opening
- 77
- aktiver Bereichactive area
- 88th
- Leitung für Daten und/oder SignaleCable for data and / or signals
- 1010
- Zellrahmencell borders
- 1111
- RahmenoberteilUpper frame
- 1212
- RahmenunterteilFrame bottom
- 1313
- erste Andrucklaschefirst pressure lug
- 1414
- zweite Andrucklaschesecond pressure plate
- 1515
- kreisförmige Zugankerdurchführungcircular tie rod feedthrough
- 1616
- obere umlaufende Auflageflächeupper circumferential bearing surface
- 1717
- Hülsenbundsleeve collar
- 1818
- Hülseshell
- 1919
- innere umlaufende Auflageflächeinner circumferential bearing surface
- 2020
- umlaufender Vorsprungcircumferential lead
- 2121
- Kopfteilheadboard
- 2222
- Fußteilfootboard
- 2323
- ÖffnungsoberteilOpening uppers
- 24a, 24b24a, 24b
- erste Gewindesatzaufnahmefirst thread set holder
- 25a, 25b25a, 25b
- erster Gewindesatzfirst thread set
- 2626
- GewindesatzbundThread block Bund
- 2727
- Bundauflageflange seat
- 2828
- ÖffnungsunterteilOpening bottom
- 2929
- Klemmlascheclamping plate
- 3030
- Innendurchmesser des KopfteilsInner diameter of the head part
- 3131
- Außendurchmesser des FußteilsOuter diameter of the foot part
- 3232
- Innendurchmesser des FußteilsInner diameter of the foot part
- 3333
- erster Befestigungsbereichfirst attachment area
- 3434
- zweiter Befestigungsbereichsecond attachment area
- 3535
- KopfteilhöheHeadboard height
- 3636
- Fußteilhöhefootboard
- 3737
- HülsenkopfteilSleeve head part
- 3838
- HülsenfußteilHülsenfußteil
- 3939
- kleinerer Innendurchmesser des Hülsenkopfteilssmaller inner diameter of the sleeve head part
- 4040
- HülsenkopfteilhöheSleeve head height
- 4141
- kleinerer Außendurchmesser des Hülsenfußteilssmaller outer diameter of the sleeve foot part
- 4242
- HülsenfußteilhöheHülsenfußteilhöhe
- 4343
- HülsenbundhöheSleeve-rise
- 4444
- Abstandsscheibenshims
- 4545
- GewindesatzbundanlageThread block federal system
- 4646
- GewindesatzbundThread block Bund
- 4747
- BefestigungsbereichsanlageMounting area plant
- 4848
- erste Markierungfirst mark
- 4949
- zweite Markierungsecond mark
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011117235A DE102011117235A1 (en) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Cell frame for receiving electrochemical or galvanic flat cell e.g. pouch-cell, of motor car battery, has fastening opening feeding through fastening unit that fastens arrester and is connected with counter part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011117235A DE102011117235A1 (en) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Cell frame for receiving electrochemical or galvanic flat cell e.g. pouch-cell, of motor car battery, has fastening opening feeding through fastening unit that fastens arrester and is connected with counter part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011117235A1 true DE102011117235A1 (en) | 2013-05-02 |
Family
ID=48084284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011117235A Withdrawn DE102011117235A1 (en) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Cell frame for receiving electrochemical or galvanic flat cell e.g. pouch-cell, of motor car battery, has fastening opening feeding through fastening unit that fastens arrester and is connected with counter part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011117235A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3018733A4 (en) * | 2013-08-23 | 2016-07-06 | Lg Chemical Ltd | Stackable battery module having easily modifiable connection structure |
-
2011
- 2011-10-28 DE DE102011117235A patent/DE102011117235A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3018733A4 (en) * | 2013-08-23 | 2016-07-06 | Lg Chemical Ltd | Stackable battery module having easily modifiable connection structure |
US10084174B2 (en) | 2013-08-23 | 2018-09-25 | Lg Chem, Ltd. | Stacked type battery module having easily modifiable connection structure |
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