DE102013015780A1 - Cell block, battery with a cell block and method for producing a cell block - Google Patents

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Claus-Rupert Hohenthanner
Jens Meintschel
Dirk Schröter
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zellblock, umfassend einen Verbund elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen, wobei jeweils eine Elektrodenfolienanordnung einer Einzelzelle mit zumindest einem Fixierelement versehen ist. Dabei sind die Fixierelemente benachbarter Einzelzellen versetzt zueinander angeordnet. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie, umfassend einen Zellblock sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Zellblocks.The invention relates to a cell block, comprising a composite of electrically interconnected single cells, wherein in each case an electrode foil arrangement of a single cell is provided with at least one fixing element. The fixing elements of adjacent individual cells are arranged offset from one another. Furthermore, the invention relates to a battery comprising a cell block and a method for producing such a cell block.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zellblock gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einem solchen Zellblock sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Zellblocks.The invention relates to a cell block according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a battery with such a cell block and a method for producing such a cell block.

Hochvolt-Batterien für Fahrzeuganwendungen bestehen aus einer Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel geschalteten Einzelzellen, die sich mit der dazugehörenden Elektronik und Kühlung in einem gemeinsamen Gehäuse befinden. Die Einzelzellen sind in so genannten Zellblöcken zusammengefasst, die jeweils eine Mehrzahl von Einzelzellen inklusive deren mechanischer Fixierung, Kontaktierung und Einrichtungen zur Temperierung enthalten.High-voltage batteries for vehicle applications consist of a number of electrically series and / or parallel-connected single cells, which are located with the associated electronics and cooling in a common housing. The individual cells are combined in so-called cell blocks, each containing a plurality of individual cells including their mechanical fixation, contacting and temperature control devices.

Die elektrische Reihenschaltung der Zellen erfolgt entweder, insbesondere bei blechförmigen Zellpolen von so genannten Pouchzellen, durch direkte Verbindung der Pole von Nachbarzellen, die aufeinander zu gebogen und vorzugsweise verschweißt sind oder insbesondere bei rechteckigen Zellpolen von prismatischen Einzelzellen mittels separater metallischer Zellverbinder. In beiden Fällen sind die im Zellblock benachbarten Einzelzellen jeweils um 180° um ihre Hochachse gegeneinander verdreht, so dass jeweils die Plus- und Minuspole benachbarter Einzelzellen direkt nebeneinander liegen und nur ein kurzer Weg zur elektrischen Reihenschaltung zu überbrücken ist.The electrical series connection of the cells takes place either, in particular in the case of sheet-like cell poles of so-called pouch cells, by direct connection of the poles of neighboring cells, which are bent towards one another and preferably welded or in particular in the case of rectangular cell poles of prismatic single cells by means of separate metallic cell connectors. In both cases, the individual cells adjacent in the cell block are each rotated by 180 ° about their vertical axis against each other, so that in each case the positive and negative poles of adjacent single cells are directly adjacent to each other and only a short way to electrical series connection is to bridge.

Ein elektrochemisch aktiver Teil der Einzelzellen ist als Elektrodenfolienanordnung ausgebildet, welche aus Kathoden- und Anodenfolien besteht, die jeweils durch einen Separator getrennt sind. Die Anoden- und Kathodenfolien sind mindestens an einem Rand unbeschichtet und ragen aus der Elektrodenfolienanordnung als so genannte Stromableiterfahnen heraus, welche elektrisch miteinander verbunden sind. Diese Stromableiterfahnen werden mit den Zellpolen verbunden um eine Stromein- und -ausleitung zu ermöglichen. Hierzu kommen vorzugsweise stoffschlüssige Press- oder Schmelzschweißverfahren, wie z. B. Widerstandspunktschweißung, Vibrations- bzw. Ultraschallschweißung oder Laserschweißung, zum Einsatz. Alternativ ist auch eine kraftschlüssige Anbindung, wie z. B. eine Nietung, oder eine formschlüssige Verbindung, wie z. B. ein Durchsetzfügen, möglich.An electrochemically active part of the individual cells is designed as an electrode foil arrangement, which consists of cathode and anode foils, which are each separated by a separator. The anode and cathode foils are uncoated at least at one edge and project out of the electrode foil arrangement as so-called current discharge lugs, which are electrically connected to one another. These current collector lugs are connected to the cell poles to allow current in and out. For this purpose, preferably cohesive press or fusion welding processes, such as. As resistance spot welding, vibration or ultrasonic welding or laser welding used. Alternatively, a non-positive connection, such. B. a riveting, or a positive connection, such. B. a clinching, possible.

Um die Elektrodenfolienanordnung zu fixieren, werden in der Regel aus einem Klebeband aus Kunststoff gebildete Fixierbänder eingesetzt, die u-förmig um Seitenkanten der Elektrodenfolienanordnung oder schleifenförmig um die Elektrodenfolienanordnung geklebt werden.In order to fix the electrode foil arrangement, fixing tapes are generally used, which are made of a plastic adhesive tape and which are glued in a U-shape around side edges of the electrode foil arrangement or loop-shaped around the electrode foil arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Zellblock, eine verbesserte Batterie sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Zellblocks anzugeben.The invention is based on the object of specifying a cell block that has been improved compared with the prior art, an improved battery, and a method for producing a cell block that is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Zellblocks durch die in Anspruch 1, hinsichtlich der Batterie durch die in Anspruch 9 und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved according to the invention in terms of the cell block by the in claim 1, in terms of the battery by the in claim 9 and in terms of the method by the features specified in claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Zellblock umfasst einen Verbund elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen, wobei jeweils eine Elektrodenfolienanordnung einer Einzelzelle mit zumindest einem Fixierelement versehen und in einem Gehäuse angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind die Fixierelemente benachbarter Einzelzellen versetzt zueinander angeordnet.A cell block comprises a composite of electrically interconnected individual cells, wherein in each case an electrode foil arrangement of a single cell is provided with at least one fixing element and arranged in a housing. According to the invention, the fixing elements of adjacent individual cells are arranged offset from one another.

Obwohl die Fixierbänder gewöhnlich nur geringe Abmessungen von beispielsweise 0,03 mm bis 0,1 mm Dicke aufweisen, drücken sich diese durch das Gehäuse der Einzelzelle, welches ebenfalls geringe Dickenabmessungen aufweist, durch und erhöhen partiell die Dicke der Einzelzelle.Although the fixing straps usually have only small dimensions of, for example, 0.03 mm to 0.1 mm thickness, they push through the housing of the single cell, which also has small thickness dimensions, and partially increase the thickness of the single cell.

Wird ein Zellblock nach dem Stand der Technik mit nebeneinander liegenden und jeweils um 180° um eine Hochachse gedrehten Einzelzellen gebildet, wird ein minimal möglicher Abstand der Einzelzellen zueinander entsprechend vergrößert, was zur Folge hat, dass der gesamte Bauraumbedarf für die Batterie größer wird, da die Fixierbänder der Nachbarzellen bei Zellhaltern ohne Trennwand, wie beispielsweise Rahmen für so genannte Pouchzellen, direkt aufeinander zum Liegen kommen oder bei Zellhaltern mit Trennwand, wie beispielsweise schalenförmige Abstandshalter bei so genannten prismatischen Hardcasezellen, an dessen beiden Seiten gegenüber liegen.If a cell block according to the prior art is formed with adjacent single cells rotated by 180 ° about a vertical axis, a minimum possible spacing of the individual cells relative to one another is correspondingly increased, with the result that the overall space requirement for the battery becomes greater the fixing straps of neighboring cells in cell holders without partition, such as frames for so-called pouch cells, come to rest directly on each other or cell holders with partition, such as cupped spacers in so-called prismatic hardcase cells, on both sides opposite.

Die nach der Erfindung vorgesehene versetzte Anordnung der Fixierelemente benachbarter Einzelzellen erfolgt vorzugsweise in eine Hoch – und/oder Querrichtung der Elektrodenfolienanordnung. Damit wird in besonders vorteilhafter Weise eine Senkung des Bauraumbedarfs einer den Zellblock umfassenden Batterie gesenkt, da so die Fixierelemente im zusammengebauten Zustand des Zellblocks sich nicht direkt gegenüberliegen. Der minimal mögliche Abstand der Einzelzellen wird somit auf die Dicke eines Fixierelementes festgelegt. Benachbarte Einzelzellen sind dabei entweder um 180 Grad um eine Hochachse zueinander verdreht oder es werden zwei verschiedene Zelltypen abwechselnd nebeneinander angeordnet. Die Einzelzellen sind beispielsweise als Flachzelle, prismatische Zelle oder Rundzelle ausgebildet.The staggered arrangement of the fixing elements of adjacent individual cells provided according to the invention preferably takes place in a vertical and / or transverse direction of the electrode foil arrangement. Thus, a reduction in the space requirement of a battery comprising the cell block is lowered in a particularly advantageous manner, since the fixing elements in the assembled state of the cell block are not directly opposite each other. The minimum possible spacing of the individual cells is thus set to the thickness of a fixing element. Adjacent individual cells are either rotated 180 degrees to each other about a vertical axis or two different cell types are arranged alternately next to each other. The single cells are for example as Flat cell, prismatic cell or round cell formed.

Zweckmäßigerweise entsprechen die Abmessungen eines Versatzes der Fixierelemente benachbarter Einzelzellen zueinander mindestens den Abmessungen eines Fixierelements, so dass keine Überlappungsbereiche beim Zusammenbau des Zellblocks entstehen und somit der minimal mögliche Abstand der Einzelzellen auf die Dicke eines Fixierelements reduzierbar ist.Expediently, the dimensions of an offset of the fixing elements of adjacent individual cells to each other correspond at least to the dimensions of a fixing element, so that no overlapping areas arise during assembly of the cell block and thus the minimum possible spacing of the individual cells to the thickness of a fixing element can be reduced.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform weist das Fixierelement ein im Wesentlichen u-förmiges Querschnittsprofil auf und umschließt einen Randbereich der Elektrodenfolienanordnung zumindest abschnittsweise u-förmig. Damit ist es in besonders bevorzugter Art und Weise möglich, mehrere Fixierelemente sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Randbereichs der Elektrodenfolienanordnung anzuordnen, so dass diese und damit auch die Einzelzelle in Längs- und Querrichtung versteifbar ist, so dass sich die einzelnen Anoden-/Kathoden- und Separatorfolien nicht gegeneinander verschieben können.According to a first advantageous embodiment, the fixing element has a substantially U-shaped cross-sectional profile and encloses an edge region of the electrode foil arrangement at least in sections in a U-shape. Thus, it is possible in a particularly preferred manner, to arrange a plurality of fixing elements both in the longitudinal and in the transverse direction of the edge region of the electrode foil arrangement, so that this and thus also the individual cell can be stiffened in the longitudinal and transverse direction, so that the individual anode elements can be stiffened. / Cathode and Separatorfolien can not move against each other.

In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform ist das Fixierelement bandförmig ausgebildet und umschließt die Elektrodenfolienanordnung zumindest in einer Umfangsrichtung vollständig. Die Umfangsrichtung verläuft senkrecht zu einer Längsausrichtung der Elektrodenfolienanordnung. Die Elektrodenfolienanordnung und somit die Einzelzelle sind damit in besonders vorteilhafter Weise hinsichtlich ihrer Form stabiler ausgebildet, da die Einzelzelle zumindest in Querrichtung versteift ist. Vorzugsweise wird die Elektrodenfolienanordnung mit mehreren Fixierelementen versehen, welche jeweils die Elektrodenfolienanordnung in Umfangsrichtung oder in eine weitere Umfangsrichtung vollständig umschließen, wobei die weitere Umfangsrichtung senkrecht zur Umfangsrichtung verläuft. Damit sind die Einzelzellen in Längsrichtung versteifbar.In a second advantageous embodiment, the fixing element is strip-shaped and completely encloses the electrode foil arrangement at least in a circumferential direction. The circumferential direction is perpendicular to a longitudinal orientation of the electrode foil assembly. The electrode foil arrangement and thus the individual cell are therefore made more stable in terms of their shape in a particularly advantageous manner, since the individual cell is stiffened at least in the transverse direction. Preferably, the electrode foil arrangement is provided with a plurality of fixing elements, which in each case completely surround the electrode foil arrangement in the circumferential direction or in a further circumferential direction, wherein the further circumferential direction runs perpendicular to the circumferential direction. Thus, the individual cells are stiffened in the longitudinal direction.

Um die Stabilität der Fixierung der Elektrodenfolienanordnung mittels des zumindest einem Fixierelements zu optimieren, ist dieses form- und/oder stoffschlüssig mit der Elektrodenfolienanordnung verbunden. Besonders bevorzugt ist dabei das Fixierelement mit der Elektrodenfolienanordnung verklebt. Das Fixierelement steht damit in mechanischer Wirkverbindung mit der Elektrodenfolienanordnung.In order to optimize the stability of the fixation of the electrode foil arrangement by means of the at least one fixing element, the latter is connected in a positive and / or material-locking manner to the electrode foil arrangement. In this case, the fixing element is particularly preferably glued to the electrode foil arrangement. The fixing element is thus in mechanical operative connection with the electrode foil arrangement.

Ein geeignetes Fixierelement ist bevorzugt aus einem Kunststoff oder einem faserverstärktem Kunststoff gebildet, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat. Alternativ ist auch ein elektrolytdurchlässiges Metall möglich.A suitable fixing element is preferably formed from a plastic or a fiber-reinforced plastic, such as. As polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride or polyethylene terephthalate. Alternatively, an electrolyte-permeable metal is possible.

Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausführungsform das Fixierelement mit einer Innenseite einer Seitenwand des Gehäuses der Einzelzelle verbunden. Damit wird eine Rüttelfestigkeit des Zellblocks erhöht.Furthermore, in an advantageous embodiment, the fixing element is connected to an inner side of a side wall of the housing of the single cell. This increases the vibration resistance of the cell block.

Der zuvor beschriebene Zellblock ist besonders bevorzugt Bestandteil einer Batterie, welche insbesondere als eine Hochvolt-Batterie für Fahrzeuge ausgebildet ist. Der Zellblock ist dabei mit einer zugehörigen Elektronik und Temperieranordnung in einem Gehäuse angeordnet.The cell block described above is particularly preferably part of a battery, which is designed in particular as a high-voltage battery for vehicles. The cell block is arranged with an associated electronics and tempering in a housing.

Weiterhin beinhaltet ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Zellblocks folgende Schritte:

  • a) Bereitstellen einer Elektrodenfolienanordnung
  • b) Fixieren der Elektrodenfolienanordnung mit zumindest einem Fixierelement, wobei die Fixierelemente derart angeordnet werden, dass ein Fixierelement einer Elektrodenfolienanordnung einer Einzelzelle zu einem Fixierelement einer Elektrodenfolienanordnung einer benachbarten Einzelzelle versetzt angeordnet ist,
  • e) Zusammenfassen der Einzelzellen und elektrische Verbindung der zusammengefassten Einzelzellen.
Furthermore, a method according to the invention for producing a cell block described above comprises the following steps:
  • a) providing an electrode foil arrangement
  • b) fixing the electrode foil arrangement with at least one fixing element, wherein the fixing elements are arranged such that a fixing element of an electrode foil arrangement of a single cell is arranged offset to a fixing element of an electrode foil arrangement of an adjacent individual cell,
  • e) combining the single cells and electrical connection of the combined single cells.

Mittels des Verfahrens ist es möglich, einen Zellblock mit einem gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Bauraumbedarf herzustellen. Die versetzte Anordnung der Fixierelemente bedarf darüber hinaus keines signifikant erhöhten Aufwands in Bezug auf eine übliche symmetrische Anordnung der Fixierelemente benachbarter Einzelzellen. Damit ist die Herstellung eines bauraumoptimierten Zellblocks besonders kosteneffizient.By means of the method it is possible to produce a cell block with a reduced space requirement compared with the prior art. Moreover, the staggered arrangement of the fixing elements does not require a significantly increased expenditure with respect to a conventional symmetrical arrangement of the fixing elements of adjacent individual cells. Thus, the production of a space-optimized cell block is particularly cost-effective.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 perspektivisch eine Elektrodenfolienanordnung einer Einzelzelle vor einer Fixierung gemäß dem Stand der Technik, 1 in perspective, an electrode foil arrangement of a single cell before fixation according to the prior art,

2 perspektivisch die Elektrodenfolienanordnung gemäß 1 mit angeordneten Fixierelementen gemäß dem Stand der Technik, 2 in perspective the electrode foil arrangement according to FIG 1 with arranged fixing elements according to the prior art,

3 schematisch eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung gemäß 2, 3 schematically a front or rear view of the electrode foil assembly according to 2 .

4 eine Explosionsdarstellung einer Einzelzelle mit einer Elektrodenfolienanordnung gemäß den 2 und 3, 4 an exploded view of a single cell with an electrode foil arrangement according to the 2 and 3 .

5 perspektivisch eine Einzelzelle gemäß 4, 5 in perspective, a single cell according to 4 .

6 eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks mit einer Anzahl von Einzelzellen gemäß den 4 und 5, 6 an exploded view of a cell block with a number of single cells according to the 4 and 5 .

7 perspektivisch den Zellblock gemäß 6, 7 in perspective, the cell block according to 6 .

8 schematisch eine Seitenansicht zwei nebeneinander angeordneter Einzelzellen gemäß den 4 und 5, 8th schematically a side view of two juxtaposed individual cells according to the 4 and 5 .

9 perspektivisch eine Elektrodenfolienanordnung mit erfindungsgemäß angeordneten Fixierelementen, 9 in perspective an electrode foil arrangement with fixing elements arranged according to the invention,

10 schematisch eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung gemäß 9 sowie eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung mit gestrichelt eingezeichneter Lage der Fixierelemente einer benachbart angeordneten Einzelzelle, 10 schematically a front or rear view of the electrode foil assembly according to 9 and a front or rear view of the electrode foil arrangement with a dashed line position of the fixing elements of an adjacently arranged single cell,

11 perspektivisch eine Einzelzelle mit einer Elektrodenfolienanordnung gemäß 9, 11 perspective view of a single cell with an electrode foil arrangement according to 9 .

12 eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks mit einer Anzahl von Einzelzellen gemäß 11, 12 an exploded view of a cell block with a number of single cells according to 11 .

13 schematisch eine Seitenansicht zwei nebeneinander angeordneter Einzelzellen gemäß den 11 und 12, 13 schematically a side view of two juxtaposed individual cells according to the 11 and 12 .

14 perspektivisch eine Elektrodenfolienanordnung einer weiteren Einzelzelle mit einem Gehäusedeckel und erfindungsgemäß angeordneten Fixierelementen, 14 in perspective, an electrode foil arrangement of a further individual cell with a housing cover and fixing elements arranged according to the invention,

15 schematisch eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung gemäß 14, 15 schematically a front or rear view of the electrode foil assembly according to 14 .

16 perspektivisch die Elektrodenfolienanordnung gemäß 14 beim Einsetzen in einen Gehäusebecher, 16 in perspective the electrode foil arrangement according to FIG 14 when inserted into a housing cup,

17 perspektivisch die weitere Einzelzelle, 17 in perspective the further single cell,

18 Explosionsdarstellung eines Zellblocks mit einer Anzahl von weiteren Einzelzellen gemäß 17 und 18 Exploded view of a cell block with a number of other single cells according to 17 and

19 Perspektivisch der Zellblock gemäß 18. 19 Perspectively the cell block according to 18 ,

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 bis 3 zeigen eine Elektrodenfolienanordnung 1, wobei in 1 die Elektrodenfolienanordnung 1 perspektivisch vor einer Fixierung und in den 2 und 3 mit gemäß dem Stand der Technik angeordneten Fixierelementen 2 dargestellt ist.The 1 to 3 show an electrode foil assembly 1 , where in 1 the electrode foil assembly 1 in perspective before a fixation and in the 2 and 3 with arranged according to the prior art fixing elements 2 is shown.

Die Elektrodenfolienanordnung 1 weist die Form eines Stapels auf und umfasst Lagen aus Kathodenfolien und Anodenfolien, bei denen es sich um beschichtete Aluminium- und Kupferfolien handelt. Diese Kathodenfolien und Anodenfolien sind jeweils mittels eines so genannten Separators räumlich getrennt und somit voneinander elektrisch isoliert. Alternativ kann die Elektrodenfolienanordnung 1 in nicht näher dargstellter Weise auch die Form eines Wickels oder eine andere geeignete Form aufweisen.The electrode foil arrangement 1 has the shape of a stack and includes layers of cathode foils and anode foils which are coated aluminum and copper foils. These cathode foils and anode foils are each spatially separated by means of a so-called separator and thus electrically insulated from one another. Alternatively, the electrode foil arrangement 1 in unspecified dargstellter also have the shape of a coil or other suitable shape.

Die Elektrodenfolienanordnung 1 kann beispielsweise gebildet werden, indem die einzelnen Kathodenfolien und Anodenfolien sowie die Separatoren, die ebenfalls folienartig ausgebildet sind, in einer vorgegebenen Reihenfolge aufeinander gestapelt werden, Bänder aus den einzelnen Folien flach gewickelt werden oder ein bandförmiger Separator in Z-Form gefaltet wird und die Kathodenfolien und Anodenfolien jeweils seitlich in die somit gebildeten Taschen eingeschoben werden.The electrode foil arrangement 1 For example, it may be formed by stacking the individual cathode foils and anode foils and the separators, which are also film-like, in a predetermined order, wrapping tapes of the individual foils flat, or folding a belt-shaped separator in Z-shape and the cathode foils and anode foils are each inserted laterally into the pockets thus formed.

Zumindest in einem Randbereich sind die Kathodenfolien und Anodenfolien unbeschichtet und aus der Elektrodenfolienanordnung 1 herausgeführt, wobei diese unbeschichteten Bereiche von Folien einer Polarität miteinander verbunden werden. Diese miteinander verbundenen Bereiche werden als Stromableiterfahnen 3 mit blechförmigen Ableitern 4, wie sie u. a. in 4 dargestellt sind, verbunden. Dabei erfolgt die Verbindung insbesondere mittels stoffschlüssiger Press- und/oder Schmelzschweißverfahren, beispielsweise Widerstandspunktschweißen, Vibrations- bzw. Ultraschallschweißen und/oder Laserschweißen. Denkbar ist auch, dass die Stromableiterfahnen 3 alternativ oder zusätzlich kraftschlüssig mittels Nietung und/oder formschlüssig mittels Durchsetzfügen, wie z. B. mittels so genanntem Clinchen und/oder Toxen, miteinander verbindbar sind. Mittels der Ableiter 4 als elektrische Anschlüsse ist es möglich, elektrischen Strom in eine in den 4 und 5 gezeigte Einzelzelle 5 ein- und auszuleiten.At least in one edge region, the cathode foils and anode foils are uncoated and made of the electrode foil arrangement 1 led out, wherein these uncoated areas of films of one polarity are interconnected. These interconnected areas are called current collector flags 3 with sheet-shaped arresters 4 , as in others 4 are shown connected. In this case, the connection is effected in particular by means of cohesive pressing and / or fusion welding methods, for example resistance spot welding, vibration or ultrasonic welding and / or laser welding. It is also conceivable that the current collector flags 3 alternatively or additionally non-positively by means of riveting and / or form-fitting by means of clinching, such. B. by means of so-called clinching and / or toxins, are connected to each other. By means of the arrester 4 As electrical connections it is possible to put electrical current in one of the 4 and 5 shown single cell 5 in and out.

Da solche Einzelzellen 5 mittels eines Rahmens 6, u. a. in 6 dargestellt, weitestgehend nur über ihren Randbereich gehalten werden, erfolgt eine Fixierung der im Zellinneren angeordneten Elektrodenfolienanordnung 1 mittels Fixierelementen 2, welche in 1 in einem unbefestigten Zustand beabstandet zu der Elektrodenfolienanordnung 1 dargestellt sind. Die Fixierelemente 2 sind in den vorliegenden Darstellungen jeweils mit einem u-förmigen Querschnittsprofil ausgebildet und weisen somit einen im Wesentlichen rechteckigen Steg mit zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln auf, welche jeweils rechtwinklig zum Steg abgewinkelt sind. Eine Breite B des Stegs ist dabei größer als eine Dicke D der Elektrodenfolienanordnung 1, so dass das Fixierelement 2 einen Abschnitt des Randbereichs der Elektrodenfolienanordnung 1 umschließen kann, dessen Länge einer Länge L des Stegs entspricht. Eine Dicke des Stegs beträgt beispielsweise zwischen 0,03 Millimeter und 0,1 Millimeter.Because such single cells 5 by means of a frame 6 , inter alia in 6 shown, largely held only over its edge region, a fixation of the arranged inside the cell electrode foil assembly takes place 1 by means of fixing elements 2 , what a 1 in an unattached state spaced from the electrode foil assembly 1 are shown. The fixing elements 2 are each formed in the present illustrations with a U-shaped cross-sectional profile and thus have a substantially rectangular web with two opposite legs, which are each angled perpendicular to the web. A width B of the web is greater than a thickness D of the electrode foil arrangement 1 so that the fixing element 2 a portion of the edge region of the electrode foil assembly 1 can enclose, whose length corresponds to a length L of the web. A thickness of the web is for example between 0.03 millimeters and 0.1 millimeters.

In den vorliegenden Darstellungen umschließen die Fixierelemente 2 den Randbereich der Elektrodenfolienanordnung 1 abschnittsweise in x- Richtung und y-Richtung und sind dabei beabstandet zueinander angeordnet. D. h., die Elektrodenfolienanordnung 1 wird, wie u. a. in 2 gezeigt, mit sechs Fixierelementen 2 versehen, wobei jeweils zwei an sich gegenüberliegenden Randbereichen in y-Richtung, zwei an einem den Stromableiterfahnen 3 gegenüberliegenden Randbereich in z-Richtung angeordnet sind und ein Fixierelement 2 zwischen den Stromableiterfahnen 3 angeordnet ist.In the present illustrations, the fixing elements surround 2 the edge region of the electrode foil arrangement 1 in sections in the x direction and y direction and are spaced from each other. That is, the electrode foil assembly 1 is, as in ua 2 shown with six fixing elements 2 provided, wherein in each case two opposite edge regions in the y-direction, two at one of the Stromableiterfahnen 3 opposite edge region are arranged in the z-direction and a fixing element 2 between the current collector lugs 3 is arranged.

Die oben genannte Ausbildung und Anordnung der Fixierelemente 2 ermöglicht eine Versteifung der Einzelzelle 5 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, da sich so die einzelnen Anoden-/Kathoden- und Separatorfolien nicht gegeneinander verschieben können.The above training and arrangement of fixing 2 allows stiffening of the single cell 5 both in the longitudinal and in the transverse direction, since so the individual anode / cathode and Separatorfolien can not move against each other.

Alternativ kann ein Fixierelement 2 auch bandförmig ausgebildet sein, wobei dieses die Elektrodenfolienanordnung 1 in einer Umfangsrichtung vollständig umschließt. Die Umfangsrichtung kann dabei in y-Richtung oder x-Richtung verlaufen.Alternatively, a fixing element 2 also be band-shaped, this being the electrode foil arrangement 1 completely encloses in a circumferential direction. The circumferential direction can run in the y-direction or x-direction.

Die Fixierelemente 2 sind vorzugsweise aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff gebildet, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat, und werden stoffschlüssig, z. B. mittels Verklebung, mit der Elektrodenfolienanordnung 1 verbunden. Die Fixierelemente 2 können dazu beispielsweise mit einem Haftklebestoff beschichtet sein.The fixing elements 2 are preferably made of plastic or fiber reinforced plastic, such as. As polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride or polyethylene terephthalate, and are cohesively, z. B. by gluing, with the electrode foil assembly 1 connected. The fixing elements 2 For example, they can be coated with a pressure-sensitive adhesive.

4 zeigt eine Explosionsdarstellung und 5 eine perspektivische Ansicht der Einzelzelle 5. 4 shows an exploded view and 5 a perspective view of the single cell 5 ,

Bei der Einzelzelle 5 handelt es sich um eine sogenannten Pouch- oder Coffee-Bag-Zelle für eine nicht näher dargestellte Batterie, wobei zur Bildung der Batterie eine Anzahl solcher Einzelzellen 5 elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltet ist und wobei die Verschaltung über die blechförmigen Ableiter 4 als elektrische Anschlüsse der Einzelzelle 5 erfolgt.At the single cell 5 it is a so-called pouch or coffee bag cell for a battery, not shown, wherein the formation of the battery, a number of such single cells 5 electrically connected in series and / or parallel to each other and wherein the interconnection on the sheet-shaped arrester 4 as electrical connections of the single cell 5 he follows.

Insbesondere ist die Batterie eine Fahrzeugbatterie für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und/oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug.In particular, the battery is a vehicle battery for an electric vehicle, a hybrid vehicle, and / or a fuel cell-powered vehicle.

Eine solche Einzelzelle 5 ist als ein flaches weitestgehend rechteckförmiges Speicherelement für Elektroenergie ausgeführt, welches die in den 1 bis 3 näher dargestellte und beschriebene Elektrodenfolienanordnung 1 umfasst, die von einer aus zwei schalenartig geformten Folienabschnitten 7, insbesondere aus Kunststofffolie, gebildeten folienartigen Hülle umgeben ist. Zwischen den beiden miteinander verbundenen Folienabschnitten 7 sind die blechförmigen Ableiter 4 als elektrische Anschlüsse der Einzelzelle 5 herausgeführt.Such a single cell 5 is designed as a flat largely rectangular storage element for electrical energy, which in the 1 to 3 illustrated and described electrode foil assembly 1 comprising, from one of two shell-like shaped film sections 7 , in particular of plastic film, formed film-like shell is surrounded. Between the two interconnected film sections 7 are the sheet-shaped arresters 4 as electrical connections of the single cell 5 led out.

Die Elektrodenfolienanordnung 1 wird üblicherweise mit den Folienabschnitten 7 als folienartige Hülle umhüllt und es wird ein Elektrolyt eingefüllt. Anschließend werden die Folienabschnitte 7, die an einer Innenseite mit einem Thermoplast beschichtet sein können, bei wirkendem Unterdruck, z. B. mittels eines Heißpressvorgangs, welcher als Siegelung bezeichnet wird und dabei eine Siegelnaht gebildet wird, miteinander verbunden. Die Fixierelemente 2 werden dabei, abhängig von der Materialausbildung, stoffschlüssig mit den Folienabschnitten 7 verbunden.The electrode foil arrangement 1 usually with the foil sections 7 wrapped as a film-like shell and it is filled with an electrolyte. Subsequently, the film sections 7 , which may be coated on an inner side with a thermoplastic, acting under negative pressure, for. Example, by means of a hot pressing process, which is referred to as a seal and thereby a sealed seam is formed, connected to each other. The fixing elements 2 are thereby, depending on the material training, cohesively with the film sections 7 connected.

Durch die folienartige Ausbildung der Folienabschnitte 7 entstehen beim Verbinden der Elektrodenfolienanordnung 1 mit den Folienabschnitten 7 nach außen verformte Abschnitte 8, dessen Abmessungen korrespondierend zu den Abmessungen der Fixierelemente 2 verformen, wie es in 5 angedeutet dargestellt ist.Due to the film-like design of the film sections 7 arise when connecting the electrode foil assembly 1 with the foil sections 7 outwardly deformed sections 8th , whose dimensions correspond to the dimensions of the fixing elements 2 deform, as is in 5 is shown indicated.

In den 6 und 7 ist jeweils ein aus Einzelzellen 5 gebildeter Zellblock 9 dargestellt, wobei 6 diesen in einer Explosionsdarstellung und 7 in einer perspektivischen Darstellung zeigt.In the 6 and 7 is one of single cells 5 formed cell block 9 shown, where 6 this in an exploded view and 7 in a perspective view shows.

Eine mechanische Fixierung der Einzelzellen 5 zur Bildung des Zellblockes 9 erfolgt im Allgemeinen mittels der Rahmen 6, die entweder zwischen zwei Einzelzellen 5 angeordnet sind oder jeweils eine Einzelzelle 5 randseitig umschließen. Dazu ist jeweils ein Rahmen 6 aus zwei Halbrahmen gebildet.A mechanical fixation of the individual cells 5 to form the cell block 9 is generally done by means of the frame 6 that are either between two single cells 5 are arranged or each a single cell 5 enclose at the edge. There is a frame for each 6 formed from two half-frames.

Die Rahmen 6 mit den Einzelzellen 5 werden anschließend durch axial angeordnete Spannmittel 10, welche in 18 als Zuganker ausgebildet dargestellt sind, verpresst, wobei die Einleitung von Spannkräften in den Zellblock 9 durch endseitig angeordnete Druckbrillen 11 erfolgt. Die Rahmen 6 üben dabei auf den umlaufenden Randbereich der Einzelzellen 5 Druck aus, wobei dadurch, dass die Fixierung der jeweiligen Einzelzelle 5 im Wesentlichen kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgt, Reibungskräfte zwischen der Einzelzelle 5 und dem jeweiligen Rahmen 6 auftreten können.The frames 6 with the single cells 5 are then by axially arranged clamping means 10 , what a 18 shown formed as tie rods, pressed, the introduction of clamping forces in the cell block 9 by end-mounted pressure goggles 11 he follows. The frames 6 practice doing on the peripheral edge region of the individual cells 5 Pressure, whereby the fact that the fixation of the respective single cell 5 essentially non-positively and / or cohesively, friction forces between the individual cell 5 and the respective frame 6 may occur.

Die im Zellblock 9 jeweils benachbarten Einzelzellen 5 sind gegeneinander um 180 Grad um eine Achse gedreht, die in y-Richtung verläuft, so dass die Plus- und Minuspole der jeweils benachbarten Einzellen 5 direkt nebeneinander angeordnet sind und ein Abstand von an den Rahmen 6 angeordneter Zellverbinder 6.1, mittels dessen die Einzelzellen 5 elektrisch miteinander verschaltet werden, gering ist. The in the cell block 9 each adjacent individual cells 5 are rotated 180 degrees against each other about an axis that runs in the y-direction, so that the plus and minus poles of each adjacent single cell 5 are arranged directly next to each other and a distance from the frame 6 arranged cell connectors 6.1 by means of which single cells 5 electrically interconnected, is low.

Gemäß dem Stand der Technik werden die Fixierelemente 2 an den Elektrodenfolienanordnungen 1 derart angeordnet, dass sich die Fixierelemente 2 benachbarter Einzellen 5 direkt gegenüberliegen, wie es in 6 zu sehen ist. Dadurch, dass die Fixierelemente 2 eine partielle Aufdickung der jeweiligen Einzelzelle 5 bewirken, entspricht ein minimal möglicher Abstand a, gezeigt in 8, zweimal der Dicke des Stegs eines Fixierelements 2. Dies ist besonders deutlich in 8 dargestellt, welche zwei nebeneinander angeordnete Einzelzellen 5 in Seitenansicht darstellt. Die Einzelzellen 5 berühren sich dabei im Bereich der verformten Abschnitte 8.According to the prior art, the fixing elements 2 on the electrode foil assemblies 1 arranged such that the fixing elements 2 neighboring single cells 5 directly opposite, as is in 6 you can see. Because of the fixing elements 2 a partial thickening of the respective single cell 5 , a minimum possible distance a, shown in FIG 8th twice the thickness of the web of a fixing element 2 , This is especially evident in 8th shown, which two juxtaposed single cells 5 in side view represents. The single cells 5 touch each other in the area of the deformed sections 8th ,

Um eine Reduzierung des minimal möglichen Abstands a jeweils benachbarter Einzelzellen 5 und damit eines Bauraumbedarfs einer Batterie zu ermöglichen, wird eine erfindungsgemäße Anordnung der Fixierelemente 2 vorgeschlagen, wobei mögliche Ausführungsbeispiele in den nachfolgenden Figuren dargestellt und beschrieben werden.To a reduction of the minimum possible distance a respectively adjacent single cells 5 and thus to allow a space requirement of a battery, an inventive arrangement of the fixing 2 suggested, with possible embodiments are shown and described in the following figures.

Dazu zeigen die 9 und 10 die Elektrodenfolienanordnung 1 mit Fixierelementen 2, wobei 9 eine perspektivische Ansicht und 10 oben eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung 1 sowie unten eine Vorder- oder Rückansicht der Elektrodenfolienanordnung 1 mit gestrichelt eingezeichneter Lage der Fixierelemente 2 einer benachbart angeordneten Einzelzelle 5 zeigt. 11 zeigt die Einzelzelle 5 perspektivisch und 12 eine Explosionsdarstellung des Zellblocks 9.To show the 9 and 10 the electrode foil assembly 1 with fixing elements 2 , in which 9 a perspective view and 10 above a front or rear view of the electrode foil assembly 1 and below a front or rear view of the electrode foil assembly 1 dashed line position of the fixing 2 an adjacently arranged single cell 5 shows. 11 shows the single cell 5 in perspective and 12 an exploded view of the cell block 9 ,

Die Fixierelemente 2 benachbart angeordneter Einzelzellen 5 sind hier versetzt zueinander angeordnet, was in der unteren Darstellung der 10 zu erkennen ist. Ein Versatz V der Fixierelemente 2 benachbart angeordneter Einzelzellen 5 entspricht zweckmäßigerweise mindestens der Länge L des Stegs eines Fixierelements 5, so dass der minimal mögliche Abstand a nur noch einmal der Dicke des Stegs eines Fixierelements 2 entspricht und damit auch der Bauraumbedarf der Batterie verringert ist.The fixing elements 2 adjacently arranged single cells 5 are offset here to each other, which in the lower illustration of 10 can be seen. An offset V of the fixing elements 2 adjacently arranged single cells 5 Suitably corresponds at least to the length L of the web of a fixing element 5 , so that the minimum possible distance a only once the thickness of the web of a fixing 2 corresponds and thus the space requirement of the battery is reduced.

Die 14 bis 19 zeigen ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung der Fixierelemente 2 anhand einer weiteren Einzelzelle 5. Dabei zeigt 14 die Elektrodenfolienanordnung 1 der Einzelzelle 5 in perspektivischer und in 15 in einer Vorder- oder Rückansicht. 16 zeigt die Elektrodenfolienanordnung 1 in perspektivischer Ansicht beim Einsetzen in einen Gehäusebecher 12, 17 die zusammengesetzte Einzelzelle 5, 18 eine Explosionsdarstellung eines aus den Einzelzellen 5 gebildeten Zellblocks 9 und 19 eine perspektivische Ansicht des Zellblocks 9.The 14 to 19 show a possible embodiment of an inventive arrangement of the fixing 2 based on another single cell 5 , It shows 14 the electrode foil assembly 1 the single cell 5 in perspective and in 15 in a front or back view. 16 shows the electrode foil assembly 1 in a perspective view when inserted into a housing cup 12 . 17 the composite single cell 5 . 18 an exploded view of one of the individual cells 5 formed cell block 9 and 19 a perspective view of the cell block 9 ,

Die Einzelzelle 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als so genannte prismatische Hardcasezelle ausgebildet, welche einen weitestgehend aus Metall gebildeten und spannungsführenden Gehäusebecher 12 und eine in den 1 bis 13 bereits beschriebene Elektrodenfolienanordnung 1 aufweist, welche in dem Gehäusebecher 12 angeordnet wird, wie es beispielhaft in 16 dargestellt ist.The single cell 5 is formed in the illustrated embodiment as a so-called prismatic hardcase cell, which largely formed of metal and live housing cup 12 and one in the 1 to 13 already described electrode foil arrangement 1 which is in the housing cup 12 is arranged, as exemplified in 16 is shown.

Zur elektrischen Kopplung weist die Einzelzelle 5 Polkontakte 13 auf, welche über einen Gehäusedeckel 14 nach außen geführt sind. Der Gehäusedeckel 14 ist dazu über zwei rechtwinklig abgewinkelte Teilstücke 15 mit jeweils einer Stromableiterfahne 3 der Elektrodenfolienanordnung 1 elektrisch leitend und flächig verbunden. Dies kann beispielsweise mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss erfolgen. Die mit den Stromableiterfahnen 3 verbundene Fläche des Teilstücks 15 ist dabei parallel zu den Stromableiterfahnen 3 ausgerichtet.For electrical coupling, the single cell 5 pole contacts 13 on which a housing cover 14 are led to the outside. The housing cover 14 is about two orthogonal angled sections 15 each with a current collector lug 3 the electrode foil assembly 1 electrically conductive and surface connected. This can be done for example by means of form, force and / or material connection. The with the current collector flags 3 connected surface of the section 15 is parallel to the current collector flags 3 aligned.

Vorzugsweise ist der Gehäusedeckel 14 durch ein Umformverfahren, beispielsweise durch Prägen, Pressen, Tiefziehen oder durch Fließpressen, aus einem metallischen Werkstoff geformt.Preferably, the housing cover 14 formed by a forming process, for example by embossing, pressing, deep drawing or extrusion, of a metallic material.

Die Einzelzellen 5 werden zur Bildung des Zellblocks 9 in einem definierten Abstand zueinander angeordnet und gegeneinander elektrisch isoliert. Dies ist mittels Abstandshalter 16, auch als Spacer bezeichnet, möglich, in welche die Einzelzellen 5 eingesetzt und kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig mit diesen verbunden sind. Eine definierte Dicke der Abstandshalter 16 führt zu einem einheitlichen Rastermaß der Einzelzellen 5 im Zellblock 9.The single cells 5 become the formation of the cell block 9 arranged at a defined distance from each other and electrically isolated from each other. This is by means of spacers 16 , also referred to as a spacer, possible, in which the individual cells 5 used and non-positively and / or positively and / or materially connected thereto. A defined thickness of the spacers 16 leads to a uniform grid of single cells 5 in the cell block 9 ,

Zur Abführung einer während des Betriebes der Einzelzellen 5 entstehenden Verlustwärme ist eine Kühlplatte 17 mit einer Wärmeleitfolie vorgesehen, wobei die Einzelzellen 5 thermisch mit dieser verbunden sind.To dissipate one during operation of the individual cells 5 resulting heat loss is a cooling plate 17 provided with a Wärmeleitfolie, wherein the individual cells 5 are thermally connected to this.

Zur Verspannung des Zellblocks 9 werden die Einzelzellen 5 durch die Spannmittel 10, in 18 als vier Zuganker ausgebildet, verpresst, wobei die Einleitung von Spannkräften in den Zellblock 9 auch hier durch endseitig angeordnete Druckbrillen 11 erfolgt.To tension the cell block 9 become the single cells 5 through the clamping devices 10 , in 18 formed as four tie rods, pressed, with the introduction of clamping forces in the cell block 9 also here by end-mounted pressure goggles 11 he follows.

Die große Fläche des Gehäusebechers 12 weist eine geringe Steifigkeit auf, so dass es auch hier durch die angeordneten Fixierelemente 2 zu verformten Abschnitten 8 des Gehäusebechers 12 kommen kann, wie es in 17 dargestellt ist.The large area of the housing cup 12 has a low rigidity, so that it also here by the arranged fixing elements 2 to deformed sections 8th of the housing cup 12 can come as it is in 17 is shown.

Die Elektrodenfolienanordnung 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit vier Fixierelementen 2 versehen, welche an sich gegenüberliegenden Randbereichen der Elektrodenfolienanordnung 1 in y-Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.The electrode foil arrangement 1 is in the present embodiment with four fixing elements 2 provided, which at opposite edge regions of the electrode foil assembly 1 offset in the y-direction to each other.

Der Versatz V, wie er in 14 dargestellt ist, ist größer als die Länge L des Stegs des Fixierelements 2. Die in 14 gezeigte Anordnung der Fixierelemente 2 ist für jede Einzelzelle 5, welche zur Bildung des Zellblocks 9 verwendet wird, gleich. Da auch hier die die im Zellblock 9 benachbarten Einzelzellen 5 jeweils um 180° um eine Hochachse, welche in y-Richtung verläuft, gegeneinander verdreht werden, sind die Fixierelemente 2 benachbart angeordneter Einzelzellen 5 entsprechend versetzt zueinander angeordnet. Damit berühren die verformten Bereiche 8 nicht die dünnwandigen und leicht verformbaren Bereiche der Abstandshalter 16, so dass eine Stabilität des Zellblocks 9 gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.The offset V, as in 14 is greater than the length L of the web of the fixing element 2 , In the 14 shown arrangement of the fixing elements 2 is for every single cell 5 which contribute to the formation of the cell block 9 is used, the same. Here, too, those in the cell block 9 adjacent single cells 5 in each case by 180 ° about a vertical axis, which runs in the y-direction, are rotated against each other, are the fixing elements 2 adjacently arranged single cells 5 correspondingly offset from one another. This will affect the deformed areas 8th not the thin-walled and easily deformable areas of the spacers 16 , so that stability of the cell block 9 is improved over the prior art.

Die Erfindung kann dabei auf weitere Elemente ausgedehnt werden, deren Anordnung eine partielle Verformung und damit Verdickung von Einzelzellen 5 bedingt. Beispielsweise ist die Elektrodenfolienanordnung 1 in einer Folie eingehüllt, so entsteht ein Überlappungsbereich, welcher die Einzelzelle 5 partiell verdicken kann. Die Überlappungsstellen von im Zellblock 9 benachbart angeordneten Einzelzellen 5 werden dann entsprechend versetzt zueinander angeordnet, so dass diese sich nicht direkt gegenüberliegen.The invention can be extended to other elements, the arrangement of a partial deformation and thus thickening of individual cells 5 conditionally. For example, the electrode foil arrangement 1 wrapped in a film, so creates an overlap area, which is the single cell 5 partially thicken. The overlap sites in the cell block 9 adjacently arranged single cells 5 are then offset correspondingly arranged to each other, so that they are not directly opposite each other.

Weiterhin ist es möglich, zwei verschieden ausgebildete Einzelzellen 5 in einem Zellblock 9 zu integrieren, wobei die verformten Abschnitte 8 der verschiedenen Einzelzellen 5 gegeneinander in y- und z-Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. Die verschiedenen Einzelzellen 5 werden anschließend abwechselnd eingebaut.Furthermore, it is possible to use two different individual cells 5 in a cell block 9 integrate, with the deformed sections 8th of the different single cells 5 are arranged offset from one another in the y and z directions to each other. The different single cells 5 are then installed alternately.

Darüber hinaus ist eine versetzte Anordnung verformter Bereiche 8 auch bei als Rundzellen ausgebildeten Einzelzellen 5 möglich. Beispielsweise sind hier die Fixierelemente 2 schleifenförmig den Umfang umlaufend an den Rundzellen angeordnet, wobei diese in Richtung einer Hochachse versetzt zueinander angeordnet sind.In addition, there is a staggered arrangement of deformed areas 8th even when designed as round cells single cells 5 possible. For example, here are the fixing elements 2 looped around the circumference circumferentially arranged on the round cells, which are offset from each other in the direction of a vertical axis.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ElektrodenfolienanordnungElectrode foil arrangement
22
Fixierelementfixing
33
Stromableiterfahnedischarge lug
44
Ableiterarrester
55
Einzelzellesingle cell
66
Rahmenframe
6.16.1
Zellverbindercell connectors
77
Folienabschnittefilm sections
88th
verformte Abschnittedeformed sections
99
Zellblockcell block
1010
Spannmittelclamping means
1111
Druckbrillepressure glasses
1212
Gehäusebecherhousing cup
1313
Polkontaktepole contacts
1414
Gehäusedeckelhousing cover
1515
Teilstücksection
1616
Abstandhaltespacer
1717
Kühlplattecooling plate
aa
Abstanddistance
BB
Breitewidth
DD
Dickethickness
LL
Längelength
VV
Versatzoffset

Claims (10)

Zellblock (9), umfassend einen Verbund elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen (5), wobei jeweils eine Elektrodenfolienanordnung (1) einer Einzelzelle (5) mit zumindest einem Fixierelement (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (2) benachbarter Einzelzellen (5) versetzt zueinander angeordnet sind.Cell block ( 9 ) comprising a composite of electrically interconnected single cells ( 5 ), wherein in each case an electrode foil arrangement ( 1 ) of a single cell ( 5 ) with at least one fixing element ( 2 ), characterized in that the fixing elements ( 2 ) of adjacent single cells ( 5 ) are offset from one another. Zellblock (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen eines Versatzes (V) der Fixierelemente (2) zueinander mindestens den Abmessungen eines Fixierelements (2) derart entsprechen, dass sich Fixierelemente (2) benachbarter Einzelzellen (5) nicht berühren.Cell block ( 9 ) according to claim 1, characterized in that the dimensions of an offset (V) of the fixing elements ( 2 ) to each other at least the dimensions of a fixing element ( 2 ) such that fixing elements ( 2 ) of adjacent single cells ( 5 ) do not touch. Zellblock (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) ein im Wesentlichen u-förmiges Querschnittsprofil aufweist und einen Randbereich der Elektrodenfolienanordnung (1) zumindest abschnittsweise u-förmig umschließt.Cell block ( 9 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the fixing element ( 2 ) has a substantially U-shaped cross-sectional profile and an edge region of the electrode foil arrangement ( 1 ) encloses at least partially U-shaped. Zellblock (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) bandförmig ausgebildet ist und die Elektrodenfolienanordnung (1) in einer Umfangsrichtung oder einer weiteren Umfangsrichtung vollständig umschließt.Cell block ( 9 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the fixing element ( 2 ) is strip-shaped and the electrode foil arrangement ( 1 ) completely encloses in a circumferential direction or a further circumferential direction. Zellblock (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) form- und/oder stoffschlüssig mit der Elektrodenfolienanordnung (1) verbunden ist.Cell block ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 2 ) positively and / or cohesively with the electrode foil arrangement ( 1 ) connected is. Zellblock (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) mit der Elektrodenfolienanordnung (1) verklebt ist.Cell block ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 2 ) with the electrode foil arrangement ( 1 ) is glued. Zellblock (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) aus einem Kunststoff und/oder einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Cell block ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 2 ) is formed of a plastic and / or a fiber-reinforced plastic. Zellblock (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (2) mit einer Innenseite einer Seitenwand eines Gehäuses der Einzelzelle (5) verbunden ist.Cell block ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 2 ) with an inside of a side wall of a housing of the single cell ( 5 ) connected is. Batterie, umfassend einen Zellblock (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Battery comprising a cell block ( 9 ) according to one of claims 1 to 7. Verfahren zur Herstellung eines Zellblocks (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellen einer Elektrodenfolienanordnung (1), b) Fixieren der Elektrodenfolienanordnung (1) mit zumindest einem Fixierelement (2), wobei das Fixierelement (2) derart angeordnet an einem Randbereich der Elektrodenfolienanordnung (1) angeordnet wird, dass ein Fixierelement (2) einer Elektrodenfolienanordnung (1) zu einem Fixierelement (2) einer Elektrodenfolienanordnung (1) einer benachbarten Einzelzelle (5) versetzt angeordnet ist, e) Zusammenfassen der Einzelzellen (5) und elektrische Verbindung der zusammengefassten Einzelzellen (5).Method for producing a cell block ( 9 ) according to one of claims 1 to 7, characterized by the following steps: a) provision of an electrode foil arrangement ( 1 ), b) fixing the electrode foil arrangement ( 1 ) with at least one fixing element ( 2 ), wherein the fixing element ( 2 ) are arranged at an edge region of the electrode foil arrangement ( 1 ) is arranged, that a fixing element ( 2 ) of an electrode foil arrangement ( 1 ) to a fixing element ( 2 ) of an electrode foil arrangement ( 1 ) of an adjacent single cell ( 5 ), e) combining the single cells ( 5 ) and electrical connection of the combined single cells ( 5 ).
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