DE102013016783A1 - Single cell for a battery and battery - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle (1) für eine Batterie, welche eine von einer aus zumindest zwei Folienabschnitten (4) gebildeten Hülle umgebene Elektrodenfolienanordnung (2) umfasst. Erfindungsgemäß ist innerhalb der Hülle ein Fixierelement (5) zur Abstützung der Elektrodenfolienanordnung (2) angeordnet, welches randseitig zumindest abschnittsweise zwischen den Folienabschnitten (4) angeordnet und an diesen befestigt ist und in mechanischer Wirkverbindung mit der Elektrodenfolienanordnung (2) steht.The invention relates to a single cell (1) for a battery, which comprises an electrode foil arrangement (2) surrounded by a shell formed from at least two foil sections (4). According to the invention, a fixing element (5) for supporting the electrode foil arrangement (2) is arranged inside the envelope, which is arranged at least in sections between the foil sections (4) and attached thereto and is in mechanical operative connection with the electrode foil arrangement (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle für eine Batterie, welche eine von einer aus zumindest zwei Folienabschnitten gebildeten Hülle umgebene Elektrodenfolienanordnung umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einer Anzahl solcher Einzelzellen.The invention relates to a single cell for a battery, which comprises an electrode foil arrangement surrounded by a shell formed from at least two foil sections. Furthermore, the invention relates to a battery with a number of such single cells.

Aus der DE 10 2010 014 905 A1 ist eine Energiespeicherzelleneinheit sowie ein Energiespeichermodul bekannt. Die Energiespeicherzelleneinheit, insbesondere eine Flachzelle, weist zwei Ableiter zum Zu- oder Ableiten von elektrischer Energie auf. An mindestens einer Seite der Energiespeicherzelleneinheit ist eine Vorrichtung zur Fixierung der Energiespeicherzelleneinheit vorgesehen, die mindestens zwei Elemente aufweist. Die Vorrichtung ist an der Seite angebracht, welche die Ableiter aufweist, wobei die Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Balkens, auf die Ableiter aufsteckbar ist. Dabei befindet sich die Vorrichtung außen an der Energiespeicherzelleneinheit.From the DE 10 2010 014 905 A1 an energy storage cell unit and an energy storage module is known. The energy storage cell unit, in particular a flat cell, has two arresters for supplying or discharging electrical energy. On at least one side of the energy storage cell unit, a device for fixing the energy storage cell unit is provided which has at least two elements. The device is mounted on the side having the arresters, wherein the device, for example in the form of a beam, can be plugged onto the arrester. In this case, the device is located on the outside of the energy storage cell unit.

Weiterhin ist in der DE 10 2010 036 062 A1 ein Akkupack, bestehend aus einer Mehrzahl einzelner Flachzellen beschrieben. Die Flachzellen weisen ein Foliengehäuse auf, bei dem aufeinanderliegende Ränder der Folie als Siegelnaht ausgeführt sind. Die Flachzellen sind in einem gemeinsamen Gehäuse mechanisch gehalten. Die Foliengehäuse der Flachzellen sind an mindestens einer seitlichen Siegelnaht mit einer Halteleiste versehen und in dem Gehäuse sind Vorrichtungen zur Aufnahme der Halteleisten angeordnet.Furthermore, in the DE 10 2010 036 062 A1 a battery pack, consisting of a plurality of individual flat cells described. The flat cells have a film housing, in which superimposed edges of the film are designed as a sealed seam. The flat cells are mechanically held in a common housing. The film housing of the flat cells are provided at least one lateral sealing seam with a retaining strip and in the housing devices for receiving the retaining strips are arranged.

Darüber hinaus ist aus der DE 10 2010 022 908 A1 eine Batterie mit Temperaturerfassung sowie die Verwendung einer derartigen Batterie bekannt. Die Batterie weist mehrere elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltete Flachzellen auf, die quer zu ihren Flachseiten aneinander gereiht eine im Wesentlichen prismatische Anordnung ausbilden. In der Anordnung ist an wenigstens einer Flachseite mehrerer Flachzellen jeweils eine thermisch daran angebundene Wärmeabfuhrplatte vorgesehen, in welcher jeweils wenigstens ein Temperatursensor integriert ist.In addition, from the DE 10 2010 022 908 A1 a battery with temperature detection and the use of such a battery known. The battery has a plurality of electrically parallel and / or series interconnected flat cells, which lined up transversely to their flat sides form an essentially prismatic arrangement. In the arrangement, in each case a thermally attached thereto heat dissipation plate is provided on at least one flat side of a plurality of flat cells, in each of which at least one temperature sensor is integrated.

Ferner ist in der DE 10 2009 013 346 A1 eine Elektroenergie-Speichervorrichtung mit Flachzellen und Abstandselementen offenbart. Die Elektroenergie-Speichervorrichtung weist eine Mehrzahl von flachen Speicherzellen zur Speicherung und Abgabe elektrischer Energie mit gegenüberliegenden, flachen Stromableitern, Abstandselementen zum Einhalten eines vorbestimmten Abstandes zwischen den Speicherzellen und ein Spannmittel zum Verspannen der Speicherzellen zu einem Stapel auf. Die Abstandselemente weisen Druckflächen auf, wobei die Stromableiter der Speicherzellen jeweils zwischen den Druckflächen zweier Abstandselemente mittels Kraftschluss durch das Spannmittel eingespannt sind. Im Bereich gegenüberliegender Druckflächen eines Abstandselementes ist entweder eine Kontaktierungseinrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Druckflächen oder eine isolierende Struktur vorgesehen. Die Abstandselemente sind so ausgelegt, dass die Stauchungen zwischen den Druckflächen mit isolierender Struktur und zwischen den Druckflächen mit Kontaktierungseinrichtung angeglichen sind.Furthermore, in the DE 10 2009 013 346 A1 discloses an electric energy storage device with flat cells and spacers. The electric power storage device has a plurality of flat memory cells for storing and outputting electrical energy with opposed, flat current conductors, spacers for maintaining a predetermined distance between the memory cells, and a clamping means for clamping the memory cells into a stack. The spacer elements have pressure surfaces, wherein the current conductors of the memory cells are each clamped between the pressure surfaces of two spacer elements by means of adhesion by the clamping means. In the region of opposite pressure surfaces of a spacer element either a contacting device for producing an electrical connection between the opposing pressure surfaces or an insulating structure is provided. The spacers are designed so that the compressions between the pressure surfaces with insulating structure and between the pressure surfaces are aligned with contact device.

Des Weiteren beschreibt die DE 10 2009 013 727 A1 eine Batterie mit einem Stapel aus Flachzellen, einen Rahmen zur Halterung einer Flachzelle und ein Fahrzeug mit einer solchen Batterie. Die Batterie weist eine Vielzahl von Flachzellen mit jeweils einem elektrochemischen Energiespeicher auf. Die Flachzellen weisen jeweils eine Ummantelung und seitlich aus der Ummantelung herausgeführte Elektrodenanschlüsse auf. Dabei sind für je zwei übereinanderliegende Flachzellen ein leitendes Verbindungsstück zwischen dem Elektrodenanschluss der ersten der übereinanderliegenden Flachzellen und dem Elektrodenanschluss der zweiten der übereinanderliegenden Flachzellen und eine Feder zum Drücken der Elektrodenanschlüsse der übereinanderliegenden Flachzellen auf das Verbindungsstück vorgesehen. Der Rahmen ist zur Aufnahme und Halterung einer Flachzelle der Batterie ausgebildet und ist mit einem weiteren Rahmen zu einem Stapel zusammenfügbar, wobei der Rahmen zur Aufnahme von Bereichen der Flachzelle vorgesehene Bereiche aufweist. Hierzu weist der Rahmen zumindest eine Halterung zur Aufnahme eines Kontaktelementes zur Kontaktierung der Flachzelle mit zumindest einer weiteren, auf dem Rahmen gestapelten Flachzelle auf.Furthermore, the describes DE 10 2009 013 727 A1 a battery with a stack of flat cells, a frame for supporting a flat cell and a vehicle with such a battery. The battery has a multiplicity of flat cells, each with an electrochemical energy store. The flat cells each have a sheath and laterally led out of the sheath electrode terminals. In this case, a conductive connecting piece between the electrode terminal of the first of the superimposed flat cells and the electrode terminal of the second of the superimposed flat cells and a spring for pressing the electrode terminals of the superimposed flat cells are provided on the connector for each two superimposed flat cells. The frame is designed for receiving and holding a flat cell of the battery and can be joined together with another frame to form a stack, wherein the frame has areas provided for receiving regions of the flat cell. For this purpose, the frame has at least one holder for receiving a contact element for contacting the flat cell with at least one further flat cell stacked on the frame.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Einzelzelle für eine Batterie und eine verbesserte Batterie mit einer Anzahl solcher Einzelzellen anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved single cell for a battery and an improved battery with a number of such single cells.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Einzelzelle durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Batterie durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the single cell by the in claim 1 and in terms of the battery 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.

Eine Einzelzelle für eine Batterie umfasst eine von einer aus zumindest zwei Folienabschnitten gebildeten Hülle umgebene Elektrodenfolienanordnung. Erfindungsgemäß ist innerhalb der Hülle ein Fixierelement zur Abstützung der Elektrodenfolienanordnung angeordnet, welches randseitig zumindest abschnittsweise zwischen den Folienabschnitten angeordnet und an diesen befestigt ist und in mechanischer Wirkverbindung mit der Elektrodenfolienanordnung steht.A single cell for a battery comprises an electrode foil arrangement surrounded by a shell formed from at least two foil sections. According to the invention, a fixing element for supporting the electrode foil arrangement is arranged within the envelope, which at the edge at least is arranged in sections between the film sections and attached thereto and is in mechanical operative connection with the electrode foil arrangement.

Mittels des Fixierelementes ist in besonders vorteilhafter Weise die Einzelzelle hinsichtlich ihrer Form stabiler ausgebildet, da die Einzelzelle mittels des Fixierelementes sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung versteift ist.By means of the fixing element, the single cell is formed in a particularly advantageous manner with respect to their shape more stable, since the single cell is stiffened by means of the fixing element both in the longitudinal direction and in the transverse direction.

Zudem ist es möglich, die einzelnen Lagen der Elektrodenfolienanordnung, die beispielsweise als Elektrodenfolienstapel oder als Elektrodenfolienwickel ausgebildet ist, mittels des Fixierungselementes in ihrer Position bei wirkender mechanischer Schwinglast zu fixieren, so dass sich die einzelnen Lagen nicht gegeneinander verschieben können. Darüber hinaus ist auch die Elektrodenfolienanordnung mittels des Fixierelementes in Bezug auf die Hülle positioniert und fixiert, so dass die elektrische Funktion der Einzelzelle weitestgehend sichergestellt werden kann.In addition, it is possible to fix the individual layers of the electrode foil arrangement, which is designed, for example, as an electrode foil stack or as an electrode foil winding, by means of the fixing element in its position under the action of a mechanical swing load, so that the individual layers can not shift relative to one another. In addition, the electrode foil arrangement is also positioned and fixed by means of the fixing element in relation to the shell, so that the electrical function of the individual cell can be ensured to the greatest possible extent.

Vorzugsweise ist das Fixierelement als flächiges Element, insbesondere als im Wesentlichen starre Platte oder Folie, ausgebildet, mittels welcher sowohl die Elektrodenfolienanordnung als auch die Hülle stabilisierbar ist, um die Einzelzelle vorteilhaft formstabiler auszubilden.The fixing element is preferably designed as a flat element, in particular as a substantially rigid plate or foil, by means of which both the electrode foil arrangement and the shell can be stabilized in order to advantageously form the single cell in a more dimensionally stable manner.

Dabei kann das Fixierelement rahmenartig oder flächig ausgebildet sein, wobei die Elektrodenfolienanordnung bei rahmenartigem Fixierelement innerhalb desselben anordbar ist, wobei die Aussparung des rahmenartigen Fixierelementes mit den Abmessungen der Elektrodenfolienanordnung korrespondiert.In this case, the fixing element may be in the form of a frame or in a planar manner, it being possible for the electrode foil arrangement to be arranged within the frame-like fixing element, the recess of the frame-like fixing element corresponding to the dimensions of the electrode foil arrangement.

Besonders bevorzugt ist das Fixierelement zumindest randseitig aus einem schmelzbaren Material gebildet und/oder mit einem schmelzbaren Material beschichtet, so dass das Fixierelement stoffschlüssig an den Folienabschnitten befestigbar ist. Das schmelzbare Material des Fixierelementes und die Folienabschnitte, die bevorzugt ebenfalls aus einem solchen Material gebildet sind, sind bevorzugt in einem Heißpressverfahren partiell aufschmelzbar und dadurch stoffschlüssig miteinander verbindbar. Vorzugsweise handelt es sich bei dem schmelzbaren Material um einen Thermoplast.Particularly preferably, the fixing element is formed at least on the edge side of a fusible material and / or coated with a fusible material, so that the fixing element is materially fastened to the film sections. The fusible material of the fixing element and the film sections, which are preferably likewise formed from such a material, are preferably partially fusible in a hot pressing process and thus can be connected to one another in a material-locking manner. Preferably, the fusible material is a thermoplastic.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Fixierelement aus Kunststoff, einem faserverstärkten Kunststoff und/oder einem Metall gebildet, wobei ein verwendetes Material elektrolytbeständig ist. Insbesondere ist das Fixierelement vorteilhaft aus einem vergleichsweise belastbarem Material gebildet, so dass das Fixierelement kaum bis gar nicht verschleißt und somit die Funktion des Fixierelementes im Wesentlichen über die gesamte Lebensdauer der Einzelzelle sichergestellt werden kann. Ist das Fixierelement aus Metall gebildet, so ist der Randbereich mit dem schmelzbaren Material beschichtet, wodurch es möglich ist das Fixierelement zumindest abschnittsweise mit den die Hülle bildenden Folienabschnitten zu verbinden.In an advantageous embodiment, the fixing element is made of plastic, a fiber-reinforced plastic and / or a metal, wherein a material used is electrolyte-resistant. In particular, the fixing element is advantageously formed from a comparatively resilient material, so that the fixing element hardly or not at all wears and thus the function of the fixing element can be ensured substantially over the entire lifetime of the individual cell. If the fixing element is formed of metal, then the edge region is coated with the fusible material, whereby it is possible to connect the fixing element at least in sections with the foil sections forming the shell.

In einer möglichen Ausführungsform weist das Fixierelement Abmessungen auf, die zumindest abschnittsweise größer gewählt sind als die Abmessungen der Elektrodenfolienanordnung, so dass an dem Randbereich des Fixierelementes Laschen ausgebildet. Mittels der Laschen, die vorzugsweise mit dem schmelzenden Material beschichtet sind, ist das Fixierelement stoffschlüssig mit den Folienabschnitten verbindbar.In one possible embodiment, the fixing element has dimensions which are selected to be larger, at least in sections, than the dimensions of the electrode foil arrangement, so that tabs are formed on the edge region of the fixing element. By means of the tabs, which are preferably coated with the melting material, the fixing element is cohesively connectable to the film sections.

Besonders vorteilhaft ist das Fixierelement, sofern dieses als flächig ausgebildet ist, zumindest bereichsweise elektrolytdurchlässig, so dass ein Elektrolytaustausch zwischen den beiden mittels des Fixierelementes gebildeten Zellhälften, d. h. Hälften der Elektrodenfolienanordnung sichergestellt werden kann, um wiederum die elektrische Funktion der Einzelzelle sicherzustellen.It is particularly advantageous if the fixing element, if this is designed as a flat, at least partially electrolyte-permeable, so that an electrolyte exchange between the two cell halves formed by the fixing element, d. H. Halves of the electrode foil assembly can be ensured, in turn, to ensure the electrical function of the single cell.

Um den Elektrolytaustausch zwischen den Zellhälften realisieren zu können, ist das Fixierelement in einer möglichen weiteren möglichen Ausführungsform zumindest in einem vorgegebenen Bereich perforiert ausgebildet. Dazu ist das Fixierelement vorzugsweise in dem Bereich, welches mit der Elektrodenfolienanordnung kontaktiert, perforiert ausgebildet. Somit ist es einerseits möglich, Schwingungsbewegungen der Elektrodenfolienanordnung wesentlich zu verringern und andererseits den Elektrolytaustausch zwischen den Zellhälften zu realisieren und dadurch die elektrische Funktion der Einzelzelle sicherzustellen.In order to be able to realize the exchange of electrolyte between the cell halves, the fixing element is perforated in a possible further possible embodiment, at least in a predetermined area. For this purpose, the fixing element is preferably perforated in the region which contacts the electrode foil arrangement. Thus, on the one hand, it is possible to significantly reduce vibration movements of the electrode foil arrangement and, on the other hand, to realize the exchange of electrolyte between the cell halves and thereby to ensure the electrical function of the individual cell.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Fixierelement derart ausgebildet ist, dass der Randbereich zumindest einer Seite über den Randbereich der Hülle hinausragt, so dass das Fixierelement in besonders vorteilhafter Weise zusätzlich beispielsweise zur Ausrichtung und/oder Fixierung in einem Gehäuse einer Batterie, in welchem die Einzelzelle angeordnet ist, verwendet werden kann. Denkbar ist auch, dass zwei nebeneinander angeordnete Einzelzellen über die überstehenden Randbereiche aneinander fixierbar sind.In a further embodiment, it is provided that the fixing element is designed such that the edge region protrudes beyond the edge region of the shell at least one side, so that the fixing element in a particularly advantageous manner, for example, for alignment and / or fixation in a housing of a battery, in which the single cell is arranged, can be used. It is also conceivable that two juxtaposed individual cells can be fixed to one another via the protruding edge regions.

Zur Befestigung der Einzelzelle mittels des überstehenden Randbereiches des Fixierelementes kann vorgesehen sein, dass in den überstehenden Randbereich eine Anzahl von Durchgangslöchern vorgesehen ist, in welche Befestigungsmittel einführbar sind, so dass die Einzelzelle mittels der Befestigungsmittel an einer Halteeinrichtung befestigt werden kann.For fastening the individual cell by means of the protruding edge region of the fixing element, provision can be made for a number of through holes to be provided in the protruding edge region, in which fastening means can be inserted, so that the individual cell can be inserted by means of the Fastening means can be attached to a holding device.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Batterie mit einer Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen, die in ihrem Zellinneren jeweils ein Fixierelement zur Erhöhung der Stabilität aufweisen.In addition, the invention relates to a battery with a number of electrically serially and / or parallel interconnected single cells, each having a fixing in its cell interior to increase the stability.

Insbesondere handelt es sich bei der Batterie um eine Fahrzeugbatterie für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und/oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ist. Mittels des Fixierelementes ist das Risiko der Verschiebung der Lagen der Elektrodenfolienanordnung aufgrund zumindest im Fahrbetrieb wirkender Schwinglast in besonders vorteilhafter Weise wenigstens verringert.In particular, the battery is a vehicle battery for an electric vehicle, a hybrid vehicle and / or a fuel cell powered vehicle. By means of the fixing element, the risk of displacement of the layers of the electrode foil arrangement is at least reduced in a particularly advantageous manner due to the swing load acting at least during driving.

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 schematisch eine Seitenansicht einer Einzelzelle, 1 schematically a side view of a single cell,

2 schematisch eine Vorder- oder Rückansicht der Einzelzelle, 2 schematically a front or rear view of the single cell,

3 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle mit einer Elektrodenfolienanordnung, 3 schematically a sectional view of the single cell with an electrode foil assembly,

4 schematisch eine erste Ausführungsform eines in der Elektrodenfolienanordnung angeordneten Fixierelementes, 4 schematically a first embodiment of a arranged in the electrode foil assembly fixing element,

5 schematisch eine zweite Ausführungsform des in der Elektrodenfolienanordnung angeordneten Fixierelementes, 5 schematically a second embodiment of the arranged in the electrode foil assembly fixing element,

6 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Elektrodenfolienanordnung mit einer dritten Ausführungsform des in der Elektrodenfolienanordnung angeordneten Fixierelementes, 6 FIG. 2 schematically a perspective view of an electrode foil arrangement with a third embodiment of the fixing element arranged in the electrode foil arrangement, FIG.

7 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung einer Einzelzelle mit Fixierelement, 7 schematically an exploded perspective view of an individual cell with fixing,

8 schematisch eine perspektivische Ansicht der Einzelzelle im zusammengesetzten Zustand, 8th schematically a perspective view of the single cell in the assembled state,

9 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle im zusammengesetzten Zustand, 9 schematically a sectional view of the single cell in the assembled state,

10 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung der zwischen zwei Folienabschnitten angeordneten Elektrodenfolienanordnung mit Fixierelement, 10 FIG. 2 schematically, an enlarged detail of a sectional view of the electrode foil arrangement with fixing element arranged between two foil sections, FIG.

11 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung mit den mit dem Fixierelement verbundenen Folienabschnitten, 11 schematically an enlarged section of a sectional view with the connected to the fixing foil sections,

12 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform zur Befestigung der Folienabschnitte und des Fixierelementes und 12 schematically an enlarged section of a sectional view of an alternative embodiment for fixing the film sections and the fixing element and

13 schematisch eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Einzelzelle mit Fixierelement. 13 schematically a perspective view of another embodiment of the single cell with fixing.

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 jeweils eine Einzelzelle 1, wobei in 1 eine Seitensicht, in 2 eine Vorder- oder Rückansicht und in 3 eine Schnittdarstellung der Einzelzelle 1 mit einer im Zellinneren angeordneten Elektrodenfolienanordnung 2 dargestellt ist.The 1 to 3 each show a single cell 1 , where in 1 a side view, in 2 a front or rear view and in 3 a sectional view of the single cell 1 with an electrode foil arrangement arranged inside the cell 2 is shown.

Bei der Einzelzelle 1 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 1 elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltet ist, wobei die Verschaltung über blechförmige Ableiter 3 als elektrische Anschlüsse der Einzelzelle 1 erfolgt.At the single cell 1 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 1 electrically connected in series and / or in parallel with each other, wherein the interconnection via sheet-shaped arrester 3 as electrical connections of the single cell 1 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 1 ist als ein flaches weitestgehend rechteckförmiges Speicherelement für Elektroenergie ausgeführt, welches die u. a. in 3 näher dargestellte Elektrodenfolienanordnung 2 in Form eines Elektrodenfolienstapels umfasst, der von einer aus zwei schalenartig geformten Folienabschnitten 4, insbesondere aus Kunststofffolie, gebildeten folienartigen Hülle umgeben ist. Zwischen den beiden miteinander verbundenen Folienabschnitten 4 sind die blechförmigen Ableiter 3 als elektrische Anschlüsse der Einzelzelle 1 herausgeführt.Such a single cell 1 is designed as a flat largely rectangular storage element for electrical energy, which includes the in 3 Electrode foil arrangement shown in more detail 2 in the form of an electrode foil stack, that of one of two shell-like shaped film sections 4 , in particular of plastic film, formed film-like shell is surrounded. Between the two interconnected film sections 4 are the sheet-shaped arresters 3 as electrical connections of the single cell 1 led out.

Die Elektrodenfolienanordnung 2, die die Form des Stapels oder alternativ eines Wickels oder eine andere geeignete Form aufweist, umfasst Lagen aus Kathodenfolien und Anodenfolien, bei denen es sich um beschichtete Aluminium- und Kupferfolien handelt. Diese Kathodenfolien und Anodenfolien sind jeweils mittels eines sogenannten Separators räumlich getrennt und somit voneinander elektrisch isoliert.The electrode foil arrangement 2 , which has the shape of the stack or alternatively a coil or other suitable form, comprises layers of cathode foils and anode foils, which are coated aluminum and copper foils. These cathode foils and anode foils are each by means of a so-called separator spatially separated and thus electrically isolated from each other.

Beispielsweise kann die Elektrodenfolienanordnung 2 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.For example, the electrode foil arrangement 2 can be formed by the individual cathode foils and anode foils and the separators are also formed like a film stacked in a predetermined order, tapes are wound flat from the individual films or a belt-shaped separator is folded in Z-shape and the cathode foils and anode foils respectively be inserted laterally into the pockets thus formed.

Zumindest in einem Randbereich sind die Kathodenfolien und Anodenfolien unbeschichtet und aus der Elektrodenfolienanordnung 2 herausgeführt, wobei diese unbeschichteten Bereiche von Folien einer Polarität miteinander verbunden werden. Diese miteinander verbundenen Bereiche werden als Stromableiterfahnen mit den blechförmigen Ableitern 3 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 alternativ oder zusätzlich kraftschlüssig mittels Nietung und/oder formschlüssig mittels Durchsetzfügen, wie z. B. Clinchen und/oder Toxen miteinander verbindbar sind. Mittels der Ableiter 3 als elektrische Anschlüsse ist es möglich, Strom in die Einzelzelle 1 ein- und auszuleiten.At least in one edge region, the cathode foils and anode foils are uncoated and made of the electrode foil arrangement 2 led out, wherein these uncoated areas of films of one polarity are interconnected. These interconnected areas are called Stromableiterfahnen with the sheet-shaped arresters 3 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 Stromableiterfahnen alternatively or additionally non-positively by means of riveting and / or form-fitting by means of clinching, such. As clinching and / or toxins are interconnected. By means of the arrester 3 As electrical connections, it is possible to power into the single cell 1 in and out.

Die Elektrodenfolienanordnung 2 wird üblicherweise mit den Folienabschnitten 4 als folienartige Hülle umhüllt und es wird ein Elektrolyt eingefüllt. Anschließend werden die Folienabschnitte 4, 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 S gebildet wird, miteinander verbunden.The electrode foil arrangement 2 usually with the foil sections 4 wrapped as a film-like shell and it is filled with an electrolyte. Subsequently, the film sections 4 , 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 S is formed, connected to each other.

Eine mechanische Fixierung der wenig formstabilen und dadurch vergleichsweise empfindlichen Einzelzellen 1 zur Bildung eines nicht gezeigten Zellblockes erfolgt im Allgemeinen mittels ebenfalls nicht gezeigter Rahmen, die entweder zwischen zwei Einzelzellen 1 angeordnet sind oder jeweils eine Einzelzelle 1 randseitig umschließen. Dazu ist der Rahmen aus zwei Halbrahmen gebildet.A mechanical fixation of the less dimensionally stable and thus relatively sensitive individual cells 1 to form a cell block, not shown, is generally carried out by means also not shown frame, either between two individual cells 1 are arranged or each a single cell 1 enclose at the edge. For this purpose, the frame is formed of two half-frames.

Die Rahmen mit den Einzelzellen 1, welche den Zellblock bilden, werden anschließend durch axial angeordnete Spannmittel verpresst, wobei die Einleitung von Spannkräften in den Zellblock durch endseitig angeordnete Druckbrillen erfolgt. Die Rahmen üben dabei auf den umlaufenden Randbereich der Einzelzellen 1, also auf den Randbereich der Hülle Druck aus, wobei dadurch, dass die Fixierung der jeweiligen Einzelzelle 1 im Wesentlichen kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgt, Reibungskräfte zwischen der Einzelzelle 1 und dem Rahmen auftreten können.The frames with the single cells 1 , which form the cell block, are then pressed by axially arranged clamping means, wherein the introduction of clamping forces in the cell block is carried out by end-mounted pressure goggles. The frames practice on the peripheral edge region of the individual cells 1 , So on the edge region of the shell pressure, whereby the fact that the fixation of the respective single cell 1 essentially non-positively and / or cohesively, friction forces between the individual cell 1 and the frame can occur.

Da die Einzelzellen 1 mittels des Rahmens weitestgehend nur über ihren Randbereich gehalten werden, erfolgt eine Fixierung der im Zellinneren angeordneten Elektrodenfolienanordnung 2 kraft- und formschlüssig durch die unter Wirkung des Luftdruckes anliegende mittels der Folienabschnitte 4 gebildeten Hülle, wobei wie oben beschrieben, im Zellinneren ein Unterdruck wirkt.Because the single cells 1 By means of the frame are largely kept only over its edge region, there is a fixation of the arranged inside the cell electrode foil assembly 2 non-positively and positively by the voltage applied under the effect of air pressure by means of the film sections 4 formed envelope, wherein as described above, a negative pressure acts inside the cell.

Wird beim Verschluss der Einzelzelle 1 kein Unterdruck eingestellt oder die Wirkung des Unterdruckes in der Einzelzelle 1 verringert sich, beispielsweise aufgrund von gasendem Inhalt, ausdampfendem Elektrolyt und/oder geringfügigen Undichtigkeiten, dann besteht die Gefahr, dass sich bei mechanischer Schwinglast die einzelnen Lagen der Elektrodenfolienanordnung 2 gegeneinander und/oder die Elektrodenfolienanordnung 2 gegenüber der Hülle bewegen bzw. bewegt. Dadurch kann die Einzelzelle 1 beschädigt und sogar zerstört werden, wobei zuerst meist die Stromableiterfahnen von den blechförmigen Ableitern 3 abreißen.Will when closing the single cell 1 no negative pressure or the effect of the negative pressure in the single cell 1 decreases, for example due to gassing content, evaporating electrolyte and / or minor leaks, then there is a risk that under mechanical swing load the individual layers of the electrode foil assembly 2 against each other and / or the electrode foil arrangement 2 Move or move relative to the shell. This allows the single cell 1 damaged and even destroyed, with first usually the current collector flags of the sheet-shaped arresters 3 tear off.

Zudem kann durch die sich verringernde Wirkung des Unterdruckes in der Einzelzelle 1 die für die elektrische Funktion der Einzelzelle 1 wichtige Verpressung der Lagen der Elektrodenfolienanordnung 2 und der zwischen den Lagen vorgegebenen eingestellten Abstände nicht mehr sichergestellt werden.In addition, due to the decreasing effect of the negative pressure in the single cell 1 that for the electrical function of the single cell 1 important compression of the layers of the electrode foil arrangement 2 and the predetermined distances between the layers are no longer ensured.

Um die oben genannten Probleme, insbesondere hinsichtlich des Verrutschens der Lagen der Elektrodenfolienanordnung 2 gegeneinander und/oder der Bewegung der Elektrodenfolienanordnung 2 relativ zu den Folienabschnitten 4 der Hülle aufgrund mangelndem Unterdruckes und wirkender mechanischer Schwinglasten im Betrieb der Batterie weitestgehend zu vermeiden, ist vorgesehen, die Elektrodenfolienanordnung 2 mittels eines Fixierelementes 5 an die Folienabschnitte 4 der Hülle anzubinden.To the above-mentioned problems, in particular with regard to the slipping of the layers of the electrode foil arrangement 2 against each other and / or the movement of the electrode foil arrangement 2 relative to the film sections 4 the envelope due to lack of negative pressure and effective mechanical vibration loads during operation of the battery to avoid as far as possible, the electrode foil arrangement 2 by means of a fixing element 5 to the film sections 4 to bind the shell.

4 zeigt eine erste Ausführungsform eines solchen Fixierelementes, welches innerhalb einer in einer Draufsicht gezeigten Elektrodenfolienanordnung 2 angeordnet ist, wodurch die Elektrodenfolienanordnung 2 in zwei Hälften, also zwei Zellhälften, die insbesondere in 9 näher dargestellt sind, geteilt ist. 4 shows a first embodiment of such a fixing element, which within an electrode foil arrangement shown in a plan view 2 is arranged, whereby the electrode foil arrangement 2 in two halves, so two cell halves, in particular in 9 are shown in more detail, is divided.

Das Fixierelement 5 ist plattenförmig und somit vollflächig ausgeführt und weist Abmessungen auf, so dass das Fixierelement 5 in Bezug auf die Abmessungen der Elektrodenfolienanordnung 2 randseitig um einen vorgegebenen Abschnitt übersteht. Bevorzugt besteht das Fixierelement 5 aus einem siegelbaren, also partiell aufschmelzbaren Material, wie vorzugsweise Polypropylen. Insbesondere ist das Fixierelement 5 aus einem elektrolytbeständigen partiell aufschmelzbaren Material hergestellt, wobei sich hierzu beispielsweise auch Polyethylen als elektrolytbeständiger Thermoplast eignet.The fixing element 5 is plate-shaped and thus executed over the entire surface and has dimensions, so that the fixing 5 with respect to the dimensions of the electrode foil assembly 2 on the edge by a predetermined section survives. Preferably, the fixing element 5 from a sealable, so partially meltable material, such as preferably polypropylene. In particular, the fixing element 5 made of an electrolyte-resistant partially fusible material, which, for example, polyethylene is suitable as an electrolyte-resistant thermoplastic.

Alternativ kann das Fixierelement 5 auch als faserverstärkter Kunststoff und/oder Metall gebildet sein, wobei ein Randbereich 5.1 des Fixierelementes 5 zumindest abschnittsweise mit einem Thermoplast beschichtet ist. Aus welchem Material oder Materialien das Fixierelement 5 gebildet ist, ist insbesondere abhängig von der Dicke und der Masse der Elektrodenfolienanordnung 2.Alternatively, the fixing element 5 also be formed as a fiber-reinforced plastic and / or metal, wherein an edge region 5.1 of the fixing element 5 at least partially coated with a thermoplastic. From which material or materials the fixing element 5 is formed, is particularly dependent on the thickness and the mass of the electrode foil assembly 2 ,

In der ersten Ausführungsform gemäß 4 ist das Fixierelement 5 vollflächig ausgebildet, wobei das Fixierelement 5 zur Realisierung eines Elektrolytaustausches zwischen den Zellhälften perforiert ist, also in seiner Fläche durchgehende Aussparungen 5.2 aufweist.In the first embodiment according to 4 is the fixing element 5 formed over the entire surface, wherein the fixing element 5 perforated to realize an electrolyte exchange between the cell halves, so in its surface continuous recesses 5.2 having.

5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Fixierelementes 5 in einer Draufsicht. Dabei ist der Randbereich 5.1 des Fixierelementes 5 derart ausgebildet, dass Laschen 5.3 gebildet sind, die in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind. Die zwischen den Laschen 5.3 ausgebildeten Zwischenräume 5.4 reichen bis in die Elektrodenfolienanordnung 2 hinein, so dass der Elektrolytübergang oder -austausch zwischen den Zellhälften möglich ist. 5 shows a second embodiment of the fixing element 5 in a top view. Here is the border area 5.1 of the fixing element 5 designed such that tabs 5.3 are formed, which are arranged at a predetermined distance from each other. The between the tabs 5.3 trained spaces 5.4 reach into the electrode foil arrangement 2 into it, so that the electrolyte transfer or exchange between the cell halves is possible.

In 6 ist eine Elektrodenfolienanordnung 2 mit einem Fixierelement 5 in einer dritten Ausführungsform vor Anordnung desselben in der Elektrodenfolienanordnung 2 dargestellt. Dabei weist das Fixierelement 5 im Bereich, in welchem sich im eingelegten Zustand die Ableiter 3 der Einzelzelle 1 befinden, Materialausnehmungen 5.5 auf, deren Abmessungen mit den Abmessungen der Ableiter 3 korrespondieren. Das Fixierelement 5 ist aus einem Kunststoff gebildet, wobei die Perforation zum Elektrolytdurchlass nicht dargestellt ist.In 6 is an electrode foil arrangement 2 with a fixing element 5 in a third embodiment prior to placing it in the electrode foil assembly 2 shown. In this case, the fixing element 5 in the area in which in the inserted state, the arrester 3 the single cell 1 located, material recesses 5.5 on whose dimensions match the dimensions of the arresters 3 correspond. The fixing element 5 is formed of a plastic, wherein the perforation to the electrolyte passage is not shown.

7 zeigt die Elektrodenfolienanordnung 2 mit dem angeordneten Fixierelement 5 und die beiden Folienabschnitte 4 zur Bildung der Hülle der Einzelzelle 1 in einer Explosionsdarstellung. 7 shows the electrode foil assembly 2 with the arranged fixing element 5 and the two foil sections 4 to form the shell of the single cell 1 in an exploded view.

Die Folienabschnitte 4 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so bemessen, dass eine Kante 5.6 des Fixierelementes 5 im verschlossenen Zustand der Einzelzelle 1 bündig mit den Kanten 4.1 der beiden Folienabschnitte 4 abschließt, wie die 10 und 11 näher zeigen.The foil sections 4 are dimensioned according to the present embodiment, that an edge 5.6 of the fixing element 5 in the closed state of the single cell 1 flush with the edges 4.1 the two film sections 4 completes, like the 10 and 11 show closer.

Zum Verschließen der Einzelzelle 1 wird die Elektrodenfolienanordnung 2 mit dem Fixierelement 5 zwischen den beiden Folienabschnitten 4 angeordnet, wobei die Folienabschnitte 4 deckungsgleich mit dem Fixierelement 5 übereinander angeordnet werden. Dabei befindet sich der Randbereich 5.1 des Fixierelementes 5 zwischen den Randbereichen 4.2 der halbschalenartig tiefgezogenen Folienabschnitten 4.For closing the single cell 1 becomes the electrode foil assembly 2 with the fixing element 5 between the two film sections 4 arranged, with the film sections 4 congruent with the fixing 5 be arranged one above the other. This is the border area 5.1 of the fixing element 5 between the border areas 4.2 the half-shell-like thermoformed film sections 4 ,

Zur stoffschlüssigen Verbindung der Folienabschnitte 4, insbesondere deren Randbereiche 4.2 an den Randbereich 5.1 des Fixierelementes 5, wird den Randbereichen 4.2, 5.1 in einem Heißpressverfahren, der so genannten Siegelung von außen Wärme zugeführt, so dass die Randbereiche 4.2, 5.1 partiell aufschmelzen und sich unter Bildung der Siegelnaht S miteinander verbinden.For cohesive connection of the film sections 4 , in particular their edge areas 4.2 to the edge area 5.1 of the fixing element 5 , becomes the border areas 4.2 . 5.1 in a hot pressing process, the so-called heat seal from the outside, so that the edge areas 4.2 . 5.1 partially melt and connect to form the seal S together.

8 zeigt die Einzelzelle 1 im verschlossenen Zustand und in 9 ist eine Schnittdarstellung der verschlossenen Einzelzelle 1 mit dem Fixierelement 5 in der Elektrodenfolienanordnung 2 dargestellt. Die Einzelzelle 1 ist besonders bevorzugt gegenüber ihrer Umwelt hermetisch dicht verschlossen, wobei innerhalb der Einzelzelle 1 ein Unterdruck wirkt. 8th shows the single cell 1 in the closed state and in 9 is a sectional view of the sealed single cell 1 with the fixing element 5 in the electrode foil assembly 2 shown. The single cell 1 is particularly preferably hermetically sealed against its environment, wherein within the single cell 1 a negative pressure acts.

Die 10 und 11 zeigen jeweils einen vergrößerten Ausschnitt des zwischen den Randebreichen 4.2 der Folienabschnitte 4 angeordneten Randbereiches 5.1 des Fixierelementes 5. Dabei sind die Randbereiche 4.2, 5.1 in 10 im unbefestigten und in 11 im aneinander befestigten Zustand dargestellt, wobei sich die Siegelnaht S über den gesamten aneinander anliegenden Bereich der Folienabschnitte 4 an dem Fixierelement 5 erstreckt.The 10 and 11 each show an enlarged section of the between the border areas 4.2 the film sections 4 arranged edge region 5.1 of the fixing element 5 , Here are the border areas 4.2 . 5.1 in 10 in the unpaved and in 11 shown attached to each other, wherein the sealing seam S over the entire adjoining region of the film sections 4 on the fixing element 5 extends.

Insbesondere ist in 11 der bündige Abschluss der Kanten 4.1 der Folienabschnitte 4.1 mit der Kante 5.6 des Fixierelementes 5 gezeigt.In particular, in 11 the flush finish of the edges 4.1 the film sections 4.1 with the edge 5.6 of the fixing element 5 shown.

12 zeigt eine alternative Ausführungsform der Befestigung zwischen den Folienabschnitten 4 und dem Fixierelement 5, wobei eine Unterseite der Einzelzelle 1 gezeigt ist. 12 shows an alternative embodiment of the attachment between the film sections 4 and the fixing element 5 , wherein a bottom of the single cell 1 is shown.

Dazu ist vorgesehen, dass der Randbereich 5.1 sowie die Kante 5.6 des Fixierelementes 5 vollständig zwischen den Folienabschnitten 4 angeordnet und von diesen umschlossen sind. Der Randbereich 5.1 des Fixierelementes 5 ist also nur im inneren Teil der Siegelnaht S eingesiegelt. Hierbei ist der Vorteil erzielbar, dass ein nicht von einer Diffusionssperre in der Hülle der Einzelzelle 1 abgedeckter Teil einen vergleichsweise geringen Querschnitt aufweist. Dadurch kann eine Diffusion von Wasserdampf in das Zellinnere reduziert werden.For this it is provided that the edge area 5.1 as well as the edge 5.6 of the fixing element 5 completely between the film sections 4 arranged and enclosed by these. The border area 5.1 of the fixing element 5 is thus sealed only in the inner part of the sealing seam S. In this case, the advantage is achievable that one not by a diffusion barrier in the shell of the single cell 1 Covered part has a comparatively small cross-section. This can reduce the diffusion of water vapor into the cell interior.

In 13 ist eine weitere Ausführungsform der Einzelzelle 1 mit in der Elektrodenfolienanordnung 2 angeordnetem Fixierelement 5 dargestellt. In 13 is another embodiment of the single cell 1 with in the electrode foil arrangement 2 arranged fixing 5 shown.

Bei dieser Ausführungsform ist das Fixierelement 5 derart ausgebildet, dass der Randbereich 5.1 im verschlossenen Zustand der Einzelzelle 1 über den Randbereich 4.2, d. h. über die Kante 4.1 der Folienabschnitte 4 übersteht.In this embodiment, the fixing element 5 formed such that the edge region 5.1 in the closed state of the single cell 1 over the edge area 4.2 ie over the edge 4.1 the film sections 4 survives.

In Eckbereiche des überstehenden Randbereiches 5.1 des Fixierelementes 5 ist jeweils ein Durchgangsloch 5.7 eingebracht, wobei die Durchgangslöcher 5.7 als Bohrungen in den jeweiligen Eckbereich eingebracht sein können.In corner areas of the protruding edge area 5.1 of the fixing element 5 is each a through hole 5.7 introduced, wherein the through holes 5.7 can be introduced as holes in the respective corner.

Diese Durchgangslöcher 5.7 dienen als Aufnahmen zur Befestigung der Einzelzelle 1 an einer in einem Batteriegehäuse und/oder einer weiteren Einzelzelle 1 angeordneten oder ausgebildeten Halteeinrichtung. Dazu können Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben in den Durchgangslöchern 5.7 angeordnet werden, die zur Befestigung der Einzelzelle 1 mit der Halteeinrichtung verschraubbar sind.These through holes 5.7 serve as recordings for attachment of the single cell 1 at one in a battery housing and / or another single cell 1 arranged or formed holding device. These fasteners, such. B. screws in the through holes 5.7 are arranged, which are used to attach the single cell 1 can be screwed with the holding device.

Mittels des erfindungsgemäß in der Elektrodenfolienanordnung 2 eingelegten Fixierelementes 5 ist es möglich, die Lagen der Elektrodenfolienanordnung 2 sowie die Elektrodenfolienanordnung 2 an den die Hülle bildenden Folienabschnitten 4 zu fixieren. Diese Fixierung erfolgt insbesondere dadurch, dass das Fixierelement 5 in eine Verschlussnaht der Hülle mit eingesiegelt wird. Dabei ist die Einsiegelung des Fixierelementes in die zum Verschluss der Einzelzelle 1 dienende außenliegende Siegelnaht S nicht zwingend erforderlich, da das Fixierelement 5 alternativ und/oder zusätzlich auch mittels einer speziellen Fixiernaht, die innerhalb des durch die Siegelnaht S abgedichteten Randbereiches 4.2 der Folienabschnitte 4 liegt, befestigt sein kann.By means of the invention in the electrode foil arrangement 2 inserted fixing element 5 it is possible, the layers of the electrode foil assembly 2 as well as the electrode foil arrangement 2 on the film forming the film sections 4 to fix. This fixation is effected in particular by the fact that the fixing 5 is sealed in a seal the envelope. In this case, the sealing of the fixing element in the closure of the single cell 1 serving outer seal S not necessarily because the fixing 5 alternatively and / or additionally also by means of a special fixing seam, which within the sealed by the sealing seam S edge region 4.2 the film sections 4 lies, can be attached.

Alternativ zu der plattenförmigen Ausbildung des Fixierelementes 5 kann dieses auch rahmenartig ausgebildet sein, wobei die Elektrodenfolienanordnung 2 innerhalb des rahmenartigen Fixierelementes 5 vorzugsweise im Formschluss angeordnet ist. Dadurch sind die Lagen der Elektrodenfolienanordnung 2 ebenfalls fixierbar.Alternatively to the plate-shaped design of the fixing 5 this can also be designed like a frame, wherein the electrode foil arrangement 2 within the frame-like fixing element 5 is preferably arranged in positive engagement. As a result, the layers of the electrode foil arrangement are 2 also fixable.

Auch kann vorgesehen sein, dass das Fixierelement 5 innerhalb der Elektrodenfolienanordnung 2 fixiert ist, wobei das Fixierelement 5 hierzu mit der Elektrodenfolienanordnung 2 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein kann.It can also be provided that the fixing element 5 within the electrode foil assembly 2 is fixed, wherein the fixing element 5 for this purpose with the electrode foil arrangement 2 cohesively connected, in particular can be glued.

Das Fixierelement 5 kann zur formschlüssigen Fixierung der Elektrodenanordnung 2 auch zumindest einen Schlitz aufweisen, in den die Elektrodenfolienanordnung 2 einschiebbar ist, wobei das Fixierelement 5 wiederum alternativ auch schalenförmig ausgebildet sein kann. Die Elektrodenfolienanordnung 2 ist dann in dem Fixierelement 5 bevorzugt formschlüssig anordbar.The fixing element 5 can for positive fixation of the electrode assembly 2 also have at least one slot into which the electrode foil arrangement 2 is insertable, wherein the fixing element 5 Alternatively, it can also be designed shell-shaped. The electrode foil arrangement 2 is then in the fixing element 5 preferably can be arranged in a form-fitting manner.

Zur Sicherstellung des Elektrolytaustausches zwischen den mittels des Fixierelementes 5 gebildeten Zellhälften und/oder zur Vereinfachung der Befüllung mit den Elektrolyt weist das Fixierelement 5 die Perforierung in Form der Aussparungen 5.2 und/oder die Laschen 5.3 auf, wobei das Fixierelement 5 zur Elektrolytdurchlässigkeit auch als versteiftes Gewebe ausgebildet sein kann.To ensure the electrolyte exchange between the means of the fixing 5 formed cell halves and / or to simplify the filling with the electrolyte has the fixing element 5 the perforation in the form of the recesses 5.2 and / or the tabs 5.3 on, with the fixing element 5 to the electrolyte permeability can also be designed as stiffened tissue.

Eine umlaufende Fixierung der Elektrodenfolienanordnung 2 kann mittels zusätzlichen Elementen und/oder mittels an dem Fixierelement 5 ausgeformten und/oder angeformten Elementen erfolgen, die keine Elektroden- oder Separatorfunktion aufweisen.A circumferential fixation of the electrode foil arrangement 2 can by means of additional elements and / or means on the fixing 5 formed and / or molded elements that have no electrode or separator function.

Die umlaufende Fixierung der Elektrodenfolienanordnung 2 kann aber auch mittels einer oder mehreren Separatorlagen, insbesondere der stapelförmigen Elektrodenfolienanordnung 2, erfolgen.The circumferential fixation of the electrode foil arrangement 2 but can also by means of one or more Separatorlagen, in particular the stack-shaped electrode foil arrangement 2 , respectively.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Einzelzellesingle cell
22
ElektrodenfolienanordnungElectrode foil arrangement
33
Ableiterarrester
44
Folienabschnittfilm section
4.14.1
Kanteedge
4.24.2
Randbereichborder area
55
Fixierelementfixing
5.15.1
Randbereichborder area
5.25.2
Aussparungrecess
5.35.3
Lascheflap
5.45.4
Zwischenraumgap
5.55.5
Materialausnehmungmaterial recess
5.65.6
Kanteedge
5.75.7
DurchgangslochThrough Hole
SS
Siegelnahtseal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010014905 A1 [0002] DE 102010014905 A1 [0002]
  • DE 102010036062 A1 [0003] DE 102010036062 A1 [0003]
  • DE 102010022908 A1 [0004] DE 102010022908 A1 [0004]
  • DE 102009013346 A1 [0005] DE 102009013346 A1 [0005]
  • DE 102009013727 A1 [0006] DE 102009013727 A1 [0006]

Claims (10)

Einzelzelle (1) für eine Batterie, umfassend eine von einer aus zumindest zwei Folienabschnitten (4) gebildeten Hülle umgebenen Elektrodenfolienanordnung (2), dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hülle ein Fixierelement (5) zur Abstützung der Elektrodenfolienanordnung (2) angeordnet ist, welches randseitig zumindest abschnittsweise zwischen den Folienabschnitten (4) angeordnet und an diesen befestigt ist und in mechanischer Wirkverbindung mit der Elektrodenfolienanordnung (2) steht.Single cell ( 1 ) for a battery comprising one of at least two foil sections ( 4 ) enclosed electrode foil arrangement ( 2 ), characterized in that within the shell a fixing element ( 5 ) for supporting the electrode foil arrangement ( 2 ) is arranged, which edge-side at least in sections between the film sections ( 4 ) and is secured thereto and in mechanical operative connection with the electrode foil assembly ( 2 ) stands. Einzelzelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) als flächiges Element, insbesondere als im Wesentlichen starre Platte oder Folie, ausgebildet ist.Single cell ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fixing element ( 5 ) is formed as a planar element, in particular as a substantially rigid plate or foil. Einzelzelle (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) zumindest randseitig aus einem schmelzbaren Material gebildet und/oder mit einem schmelzbaren Material beschichtet ist.Single cell ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the fixing element ( 5 ) is formed at least at the edge of a fusible material and / or coated with a fusible material. Einzelzelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) aus Kunststoff, einem faserverstärkten Kunststoff und/oder einem Metall gebildet ist, wobei ein verwendetes Material elektrolytbeständig ist.Single cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 5 ) is formed of plastic, a fiber reinforced plastic and / or a metal, wherein a used material is electrolyte resistant. Einzelzelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) Abmessungen aufweist, die zumindest abschnittsweise größer gewählt sind als die Abmessungen der Elektrodenfolienanordnung (2).Single cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 5 ) Has dimensions which are at least partially larger than the dimensions of the electrode foil arrangement ( 2 ). Einzelzelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) zumindest bereichsweise elektrolytdurchlässig ist.Single cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 5 ) is at least partially electrolyte permeable. Einzelzelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) in zumindest einem vorgegebenen Bereich perforiert ausgebildet ist.Single cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 5 ) is perforated in at least one predetermined area. Einzelzelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) derart ausgebildet ist, dass ein Randbereich (5.1) an zumindest einer Seite über den Randbereich (4.2) der die Hülle bildenden Folienabschnitte (4) hinausragt.Single cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 5 ) is formed such that an edge region ( 5.1 ) on at least one side over the edge region ( 4.2 ) of the film forming film sections ( 4 protrudes). Einzelzelle (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den überstehenden Randbereich (5.1) eine Anzahl von Durchgangslöchern (5.7) zur Befestigung der Einzelzelle (1) an einer Haltereinrichtung vorgesehen ist.Single cell ( 1 ) according to claim 7, characterized in that in the protruding edge region ( 5.1 ) a number of through holes ( 5.7 ) for attachment of the single cell ( 1 ) is provided on a holder device. Batterie mit einer Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Battery with a number of electrically connected in series and / or parallel single cells ( 1 ) according to one of claims 1 to 9.
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