DE102012219887A1 - Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region - Google Patents
Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012219887A1 DE102012219887A1 DE201210219887 DE102012219887A DE102012219887A1 DE 102012219887 A1 DE102012219887 A1 DE 102012219887A1 DE 201210219887 DE201210219887 DE 201210219887 DE 102012219887 A DE102012219887 A DE 102012219887A DE 102012219887 A1 DE102012219887 A1 DE 102012219887A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bolt
- battery cell
- sealing plug
- plug
- widened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
- H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
- H01M50/645—Plugs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Batteriezelle nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. The invention relates to a battery cell according to the preamble of the independent claim.
Stand der TechnikState of the art
Batteriezellen, teilweise auch als Akkumulatorzellen bezeichnet, dienen zur chemischen Speicherung von elektrisch zur Verfügung gestellter Energie. Bereits heute werden Batteriezellen zur Energieversorgung einer Vielzahl mobiler Geräte eingesetzt. Zukünftig sollen Batteriezellen unter anderem zur Energieversorgung von mobilen Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, zu Land wie auch zu Wasser, oder zur stationären Zwischenspeicherung von aus alternativen Energiequellen stammender elektrischer Energie eingesetzt werden. Battery cells, sometimes referred to as accumulator cells, are used for the chemical storage of electrically provided energy. Even today, battery cells are used to power a variety of mobile devices. In the future, battery cells are to be used inter alia for supplying energy to mobile electric vehicles or hybrid vehicles, on land as well as to water, or for stationary intermediate storage of electrical energy originating from alternative energy sources.
Hierzu wird meist eine Vielzahl von Batteriezellen zu Batteriepaketen bzw. Batteriemodulen zusammengesetzt. Um hierbei ein zur Verfügung stehendes Paketvolumen möglichst effizient auszunutzen, werden für solche Zwecke aus Gründen des Volumennutzwertes vornehmlich Batteriezellen mit einer prismatischen, beispielsweise einer Quader-artigen Form eingesetzt. For this purpose, a plurality of battery cells is usually assembled into battery packs or battery modules. In order to exploit an available package volume as efficiently as possible, mainly battery cells with a prismatic, for example, a cuboid-like shape are used for such purposes for reasons of volume usefulness.
Es existieren bereits viele verschiedene Typen von Batteriezellen. Allerdings weisen herkömmliche Batteriezellen meist einen komplexen Aufbau auf, bei dem zum Zusammenbau der gesamten Batteriezelle eine Vielzahl unterschiedlicher Einzelteile eingesetzt wird. Insbesondere werden beim Zusammenbau der Einzelteile aufwändige Fertigungsverfahren wie z.B. Schweißverfahren eingesetzt, die sowohl kosten- als auch energieintensiv sind. All dies kann zu erhöhten Kosten bei der Fertigung der Batteriezelle beitragen.There are already many different types of battery cells. However, conventional battery cells usually have a complex structure in which a large number of different individual parts are used to assemble the entire battery cell. In particular, in assembling the individual parts, elaborate manufacturing processes such as e.g. Welding methods are used which are both costly and energy intensive. All of this can add to the increased cost of manufacturing the battery cell.
Wegen ihrer möglichen hohen Energiedichte, thermischen Stabilität und fehlendem Memory-Effekt wird für anspruchsvolle Anwendungen wie beispielsweise Speicherlösungen für Kraftfahrzeuge meist eine Lithium-Ionen-Akku-Technologie eingesetzt, welche aufgrund der hohen wirtschaftlichen Bedeutung einer zukünftigen Elektromobilität derzeit intensiv weiterentwickelt wird.Because of their possible high energy density, thermal stability and lack of memory effect is usually used for demanding applications such as storage solutions for motor vehicles, a lithium-ion battery technology, which is currently being intensively developed due to the high economic importance of future electromobility.
Im Inneren des Gehäuses solcher Lithium-Ionen-Zellen befindet sich ein flach gepresster Wickel (sogenannte "Jelly-Roll" bzw. "Coffee-Bag"), der aus einer Aluminium-Folie, aus einer Kupfer-Folie (diese sind mit reaktiven Kathoden- und Anoden-Stoffen beschichtet) sowie aus zwei als Diaphragmen dienenden Kunststofffolien gerollt wird. Das Zellengehäuse wird nach Einbringen des Wickels und vor dem druckdichten Verschließen mit einem flüssigen Elektrolyten befüllt. Inside the housing of such lithium-ion cells is a flat-pressed winding (so-called "jelly roll" or "coffee bag"), which consists of an aluminum foil, a copper foil (these are with reactive cathodes - And coated anode materials) and from two serving as diaphragms plastic films is rolled. The cell housing is filled after introduction of the roll and before the pressure-tight sealing with a liquid electrolyte.
Beispielsweise ist aus der
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Batteriezelle anzugeben, die nach Befüllen mit einem Elektrolyten einfacher verschlossen und bei Bedarf wieder geöffnet werden kann. It is therefore the object of the invention to provide a battery cell, which can be easily closed after filling with an electrolyte and opened again when needed.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Batteriezelle mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Lithium-Ionen-Zelle druckdicht verschlossen ist und auch bei hohem Innendruck keine Gase bzw. Flüssigkeiten austreten können. Weiterhin ist vorteilhaft, dass auch keine Luftfeuchtigkeit von außen in die Zelle eindringen kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einfüllöffnung des Gehäuses der Batteriezelle mit einem Verschlussstopfen verschlossen ist, wobei ein Bolzen den Verschlussstopfen durchgreift, wobei der Bolzen im Bereich des Verschlussstopfens eine Durchmesserverbreiterung aufweist. Durch den Bolzen der den Verschlussstopfen durchgreift und der eine Durchmesserverbreiterung aufweist, wird der Verschlussstopfen aufgeweitet und in die Einfüllöffnung eingepresst. The battery cell according to the invention with the characterizing part of claim 1 has the advantage that the lithium-ion cell is sealed pressure-tight and can escape at high internal pressure no gases or liquids. Furthermore, it is advantageous that no moisture from the outside can penetrate into the cell. For this purpose, the invention provides that the filling opening of the housing of the battery cell is closed with a sealing plug, wherein a bolt passes through the sealing plug, wherein the bolt in the region of the sealing plug has a diameter broadening. By the bolt passing through the sealing plug and having a diameter broadening, the sealing plug is widened and pressed into the filling opening.
Gleiche Vorteile ergeben sich erfindungsgemäß entsprechend Anspruch 12 für das beanspruchte Verfahren. Same advantages result according to the invention according to
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. The measures mentioned in the dependent claims advantageous developments of the device specified in the independent claim are possible.
Vorteilhaft weist der Verschlussstopfen eine Bohrung auf, wobei die Bohrung entlang der Längsachse des Verschlusstopfens verläuft. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass der Anpressdruck, der durch den im Verschlussstopfen verlaufenden Bolzen erzeugt wird, gleichmäßig radial auswärts auf die Gehäusewandung der Einfüllöffnung übertragen wird. Advantageously, the closure plug has a bore, wherein the bore runs along the longitudinal axis of the closure plug. By this arrangement it is ensured that the contact pressure, which is generated by the bolt extending in the plug, evenly transmitted radially outward on the housing wall of the filling opening.
Weiterhin weist der Bolzen an einem oberen Ende ein Gewinde bzw. Schraubgewinde auf. Mittels dieses Gewindes ist eine Fixierung des Bolzens über eine Mutter, die auf den Bolzen aufgeschraubt wird, möglich. Furthermore, the bolt has a thread or screw thread at an upper end. through This thread is a fixation of the bolt via a nut which is screwed onto the bolt possible.
Vorteilhafterweise weist der Bolzen an einem unteren Ende mindestens eine Schneidrippe auf, die parallel zu einer Längsachse des Bolzens verläuft. Wird der Bolzen in den Verschlussstopfen gesteckt, schneidet die mindestens eine Schneidrippe parallel zur Längsachse in den Verschlussstopfen. Wird auf das Gewinde des Bolzens eine Mutter aufgeschraubt, besteht die Gefahr, dass der Bolzen im Verschlussstopfen rotiert bzw. "durchdreht". Die Schneidrippe gewährleistet, dass diese sich beim Festschrauben einer Mutter auf den Bolzen im Verschlussstopfen eingraben und infolge ein durchdrehen des Bolzens verhindern. Advantageously, the bolt has at least one cutting rib at a lower end, which runs parallel to a longitudinal axis of the bolt. If the bolt is inserted into the sealing plug, the at least one cutting rib cuts parallel to the longitudinal axis in the sealing plug. If a nut is screwed onto the thread of the bolt, there is a risk that the bolt in the sealing plug will rotate or "twist". The cutting rib ensures that these screw when screwing a nut on the bolt in the stopper and prevent as a result of screwing the bolt.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Bolzen an dem unteren Ende eine Anschlagplatte aufweist. Diese sorgt dafür, dass der Bolzen beim Einstecken in den Verschlussstopfen und dem nachfolgenden Verschrauben mittels einer Mutter nicht durch den Verschlussstopfen gezogen wird und durch den Stopfen rutscht. Furthermore, it is advantageous that the bolt has a stop plate at the lower end. This ensures that the bolt is not pulled through the plug when sliding into the plug and the subsequent screwing by means of a nut and slips through the plug.
Der Bolzen ist weiterhin vorteilhafterweise kegelförmig ausgeführt und verjüngt sich vom unteren zum oberen Ende. Durch die kegelförmige Ausführung wird durch den Bolzen vorteilhafterweise ein radial nach außen gerichteter Anpressdruck erzeugt. The bolt is also advantageously designed conical and tapers from the lower to the upper end. Due to the conical design, a radially outwardly directed contact pressure is advantageously generated by the bolt.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Bolzen mit dem Gewinde mit einer Mutter verschraubt ist und der Bolzen durch die Verschraubung in den Verschlussstopfen gezogen ist. Da der Bolzen kegelförmig ausgeführt ist wird der Verschlussstopfen aufgeweitet und dichtet somit die Einfüllöffnung druckdicht ab. Somit kann vorteilhaft auf eine nachträglich Verschweißung der Einfüllöffnung verzichtet werden und es wird keine teure Schweißanlage benötigt. Desweiteren kann über das Anziehen der Mutter sehr gezielt eine Verpressung des Verschlusstopfens, der beispielsweise aus Gummi besteht, eingestellt werden. Es kann somit vorteilhaft eine Anforderung an die Dichtheit genau spezifiziert und realisiert werden. Furthermore, it is advantageous that the bolt is screwed with the thread with a nut and the bolt is pulled through the screw into the sealing plug. Since the pin is tapered, the plug is widened and thus seals the filling opening pressure-tight. Thus can advantageously be dispensed with a subsequent welding of the filling and it is no expensive welding system needed. Furthermore, can be adjusted by tightening the mother very targeted compression of the Verschlußstopfens, which consists for example of rubber. It can thus be advantageously specified and implemented a requirement for tightness.
Vorteilhafterweise weist die Mutter eine Tellerfeder auf, die auf dem Gehäuse der Batteriezelle aufliegt. Beim Aufschrauben der Mutter auf das Gewinde des Bolzens kann aufgrund der vorhandenen Tellerfeder ein präziserer Anpressdruck eingestellt werden. Advantageously, the nut has a plate spring which rests on the housing of the battery cell. When screwing the nut on the thread of the bolt, a more precise contact pressure can be adjusted due to the existing disc spring.
Weiterhin weist die Mutter vorteilhaft einen Aufweitungskegel auf, dessen Spitze in Richtung Verschlussstopfen zeigt. Durch diesen Aufweitungskegel wird der Verschlussstopfen sowohl durch den konisch zulaufenden Bolzen als auch durch die Mutter aufgeweitet und an die Innenwand der Einfüllöffnung des Gehäuses gepresst. Furthermore, the mother advantageously has a widening cone whose tip points in the direction of sealing plug. Through this expansion cone, the sealing plug is widened both by the tapered pin and by the nut and pressed against the inner wall of the filling opening of the housing.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Verschlussstopfen zylindrisch ausgeführt. Durch diese zylindrische Geometrie kann der Verschlussstopfen als auch die Bohrung innerhalb des Verschlussstopfens einfach gefertigt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the sealing plug is cylindrical. Due to this cylindrical geometry, the stopper as well as the bore within the stopper can be easily manufactured.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail in several embodiments with reference to the accompanying drawings.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3035616 [0007] DE 3035616 [0007]
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210219887 DE102012219887A1 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210219887 DE102012219887A1 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012219887A1 true DE102012219887A1 (en) | 2014-04-30 |
Family
ID=50479709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210219887 Withdrawn DE102012219887A1 (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012219887A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015217630A1 (en) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Compression element of at least one battery cell having battery module, battery module with such a compression element and method for its preparation and battery |
EP3503280A4 (en) * | 2017-07-13 | 2020-01-15 | LG Chem, Ltd. | Secondary battery and method for manufacturing secondary battery |
DE102019134427A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lithium-ion battery with extended service life |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3035616A1 (en) | 1980-09-20 | 1982-04-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Accumulator battery with electrolyte filler orifices - situated over plate connectors associated with common polarity groups of plates |
-
2012
- 2012-10-31 DE DE201210219887 patent/DE102012219887A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3035616A1 (en) | 1980-09-20 | 1982-04-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Accumulator battery with electrolyte filler orifices - situated over plate connectors associated with common polarity groups of plates |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015217630A1 (en) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Compression element of at least one battery cell having battery module, battery module with such a compression element and method for its preparation and battery |
EP3503280A4 (en) * | 2017-07-13 | 2020-01-15 | LG Chem, Ltd. | Secondary battery and method for manufacturing secondary battery |
US11056749B2 (en) | 2017-07-13 | 2021-07-06 | Lg Chem, Ltd. | Secondary battery and method for manufacturing the same |
DE102019134427A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lithium-ion battery with extended service life |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012109032B4 (en) | Method for filling electrochemical cells | |
DE102017102595B4 (en) | Sealed battery | |
DE2361223C3 (en) | Galvanic element and process for its manufacture | |
DE102012219887A1 (en) | Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for supplying power to mobile apparatus, has housing formed with charging hole, which is closed with sealing plug, and bolt passed through plug, where diameter of bolt is widened in plug region | |
DE102012220386A1 (en) | Battery cell with housing cover plate with riveted filler opening | |
EP2688124B1 (en) | Method for filling a battery and battery conditioned according to the method | |
DE102012224250A1 (en) | Battery cell e.g. lithium ion battery cell used in vehicle, has threaded bolt and projection portion that are complementarily arranged with each other, such that threaded bolt closes charging hole in air and pressure tight manner | |
DE102012221684A1 (en) | Method for manufacturing battery i.e. lithium ion battery for e.g. motor vehicle, involves performing extraction of gas from pressure tight sealed enclosure system, and filling system with electrolyte through openings in cover plate | |
DE102013203037A1 (en) | Battery cell e.g. lithium ion cell, for driving e.g. plug-in hybrid vehicle, has connection poles formed with constant aperture in interior of cell housing, where constant aperture is closed by closure element | |
WO2016012294A1 (en) | Method for producing a prismatic battery cell | |
DE102012217442A1 (en) | Battery cell with arrangement for easy change of a housing potential | |
DE102021113054A1 (en) | Method for producing an energy store | |
DE102019213897A1 (en) | Lid assembly of a battery cell housing, method for the production thereof and use of such | |
EP3555937B1 (en) | Method and system for producing a battery cell | |
DE102019218656A1 (en) | Lid assembly of a battery cell housing, method for the production thereof and use of such | |
DE102014201157A1 (en) | Electrochemical energy storage | |
DE102016200511A1 (en) | Insulation and / or sealing device for an energy storage cell, energy storage cell and manufacturing method | |
DE102012004530A1 (en) | Battery for a vehicle and method of manufacturing such a battery | |
DE102022108144A1 (en) | ENERGY STORAGE CELL, BATTERY MODULE, MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR FILLING AN ENERGY STORAGE CELL | |
DE102011006225A1 (en) | battery cell | |
DE102013227091A1 (en) | A sealing member cap, a current storage device, and a method of manufacturing a current storage device | |
WO2014040789A1 (en) | Battery cell having a housing cover plate with an adhesively bonded sealing stopper | |
DE102012221308A1 (en) | Method for closing lithium ion battery cell for providing power supply of e.g. mobile apparatus, involves inserting sealing element into filling opening, placing opening at sealing element in sections and pressure-tightly closing of opening | |
EP2311118A1 (en) | Battery having simplified design | |
DE102023134294A1 (en) | BATTERY CELL WITH POP-UP PRESSURE INDICATOR AND BATTERY DEVICE CONTAINING SAME |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |