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Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle umfassend wenigstens eine negative Elektrode, wenigstens eine positive Elektrode, wenigstens einen Separator und einen Elektrolyten, wobei die Batteriezelle von einem Zellgehäuse umgeben ist, aus dem wenigstens ein mit einer Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitfähig verbundener Anschlusspol zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle herausragt.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle, wobei wenigstens eine positive Elektrode, wenigstens ein Separator und wenigstens eine negative Elektrode derart in einem Zellgehäuse angeordnet werden, dass wenigstens ein mit einer der Elektroden elektrisch leitfähig verbundener Anschlusspol zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle aus dem Zellgehäuse herausragt, und wobei das Zellgehäuse dicht verschlossen wird.
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Stand der Technik
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Eingangs genannte Batteriezellen sind im Stand der Technik bekannt und werden insbesondere als nachladbare Batteriezellen für die Elektromobilität eingesetzt, wobei die Batteriezellen elektrisch miteinander zu Batteriemodulen verschaltet werden. Die Batteriemodule werden dabei insbesondere als Energiespeicher für den Antrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen genutzt. Aufgrund der vergleichsweise hohen Energiedichte werden hierzu bevorzugt Lithium-Ionen-Zellen eingesetzt, welche aus Gründen einer besseren Raumausnutzung oftmals als prismatische Zellen ausgebildet sind. Insbesondere zum Schutz vor Feuchtigkeit und zum Verhindern des Austretens des Elektrolyten der Batteriezellen sind die Zellgehäuse üblicherweise dicht ausgebildet. Da Störungen im Normalbetrieb der Batteriezellen, wie beispielsweise einem Auftreten von hohen elektrischen Zellströmen, einem Überladen der Batteriezellen beim Nachladen der Batterie beziehungsweise des Batteriemoduls oder hohen Außentemperaturen, zu einem sogenannten thermischen Durchgehen (auch „thermal runaway“ genannt) der Batteriezellen verbunden mit einer Gasentwicklung und einem daraus resultierenden Druckanstieg innerhalb des Zellgehäuses führen können, weist das Zellgehäuse von Batteriezellen üblicherweise wenigstens eine mit einem Verschlusselement verschlossene Öffnung auf.
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Aus der Druckschrift
DE 60 2004 010 827 T2 ist bekannt, als Verschlusselement ein Dichtelement zum Abdichten der Öffnung im Zellendeckel des Zellgehäuses vorzusehen. Das Dichtelement kann dabei gemäß der Druckschrift
DE 60 2004 010 827 T2 als Stopfen oder als Überdruckventil ausgebildet sein. Das Überdruckventil kann dabei derart ausgebildet sein, dass beim Überschreiten eines bestimmten Innendrucks eine Ablasskugel aus dem Zellendeckel gepresst wird, sodass der Druck aus dem Zellgehäuse entweichen kann.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 44 11 289 A1 eine mehrzellige Akkumulatorenbatterie bekannt, die auf einen vorgegebenen Innendruck mit mechanischen Formänderungen anspricht, wobei diese Formänderungen einer Überwachungseinrichtung signalisiert werden. Formänderungen werden dabei insbesondere durch Verwendung eines in das Zellgehäuse der Batterie eingesetztes Verschlusselement hervorgerufen, wobei das Verschlusselement als Überdruckventil in Kombination mit einer Berstscheibe oder einer Membran ausgebildet sein kann. Eine Beschädigung der Berstscheibe oder der Membran im Falle eines Überschreitens eines vorgegebenen Innendrucks wird dabei als Formänderung erfasst.
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Damit das Zellgehäuse einer Batteriezelle trotz des wenigstens einen Verschlusselements dennoch die erforderliche Dichtigkeit bereitstellt, muss das wenigstens eine Verschlusselement in das Zellgehäuse eingepresst werden und mittels einer aufwendigen druck- und feuchtigkeitsdichten Schweißnaht mit dem Zellgehäuse verbunden werden. Aufgrund der mit dem Schweißen verbundenen Wärmeentwicklung besteht zudem die Gefahr, dass die Batteriezelle beziehungsweise die Komponenten der Batteriezelle durch die Wärmeeinwirkung geschädigt werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Batteriezelle und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Batteriezelle unter Meidung der vorstehend genannten Nachteile bereitzustellen und die Batteriezelle dabei vorteilhafterweise hinsichtlich der Dichtigkeit zu verbessern.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Batteriezelle umfassend wenigstens eine negative Elektrode, wenigstens eine positive Elektrode, wenigstens einen Separator und einen Elektrolyten vorgeschlagen, wobei die Batteriezelle von einem Zellgehäuse umgeben ist, aus dem wenigstens ein mit einer Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitfähig verbundener Anschlusspol zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle herausragt, und wobei der Anschlusspol eine durchgängige Öffnung in das Innere des Zellgehäuses aufweist. Die Öffnung des Anschlusspols ist vorteilhafterweise mit einem Verschlusselement verschlossen. Der Anschlusspol der Batteriezelle kann vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, dass die Öffnung seitlich an dem Anschlusspols und/oder auf dem Anschlusspol angeordnet ist. Die Batteriezelle kann dabei insbesondere eine Lithium-Ionen-Zelle sein, welche vorzugsweise als prismatische Zelle ausgebildet ist. Vorteilhafterweise weist die Batteriezelle einen ersten Anschlusspol und einen zweiten Anschlusspol auf, wobei der erste Anschlusspol mit der negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Anschlusspol mit der positiven Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitend verbunden ist. Dabei kann sowohl der erste Anschlusspol als auch der zweite Anschlusspol eine durchgängige in das Innere des Zellgehäuses gerichtete Öffnung aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist allerdings nur ein Anschlusspol eine durchgängige Öffnung in das Innere des Zellgehäuses auf. Vorteilhafterweise kann über diese Öffnung des Anschlusspols im Rahmen der Herstellung einer solchen Batteriezelle ein flüssiger Elektrolyt in die Batteriezelle eingebracht werden. Damit die Batteriezelle insgesamt dicht verschlossen ist und somit insbesondere das Eindringen von Luftfeuchtigkeit in die Batteriezelle verhindert wird, wird die die Öffnung des Anschlusspols mit einem Verschlusselement verschlossen. Das Verschlusselement kann dabei insbesondere als Berstscheibe oder Membran ausgebildet sein. Insbesondere kann das Verschlusselement auch mehrteilig ausgebildet sein.
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Das Zellgehäuse der Batteriezelle, welches einen Gehäusekörper und einen Gehäusedeckel umfassen kann, ist vorteilhafterweise dicht ausgebildet, sodass ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Zellgehäuse oder ein Austreten des Elektrolyten der Batteriezelle aus dem Zellgehäuse verhindert wird. Vorteilhafterweise weist das Zellgehäuse selbst keine Öffnung zur Aufnahme eines Verschlusselementes, welches ein Entweichen von Gas ermöglicht, auf. Ein Schweißen am Zellgehäuse zum druckdichten Verbinden eines Verschlusselementes mit dem Zellgehäuse bzw. einem Zellgehäusedeckel des Zellgehäuses ist somit vorteilhafterweise nicht erforderlich. Da die erfindungsgemäße Batteriezelle über die Öffnung in dem Anschlusspol mit einem flüssigen Elektrolyten befüllt werden kann, ist vorteilhafterweise zudem ein herkömmlicherweise erforderlicher Dichtstopfen oder dergleichen Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung in dem Zellgehäuse beziehungsweise dem Zellgehäusedeckel, über welche ein Elektrolyt ansonsten eingebracht würde, entbehrlich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der aus dem Zellgehäuse herausragende Teil des Anschlusspols zylindrisch ausgebildet ist. Der Anschlusspol ist dabei insbesondere zur seitlichen elektrischen Kontaktierung ausgebildet, sodass ein zum elektrisch leitfähigen Verbinden von einer Mehrzahl solcher Batteriezellen erforderlicher Zellverbinder den Anschlusspol seitlich kontaktieren kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnung des Anschlusspols nach Art einer Durchbohrung ausgebildet ist. Bei einer prismatisch ausgebildeten Batteriezelle verläuft die Öffnung dabei vorteilhafterweise senkrecht in das Innere des Zellgehäuses. Bei einem zylindrisch ausgebildeten Anschlusspol umgibt die Kontaktfläche des Anschlusspols die Öffnung dabei konzentrisch. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschlusspol zudem einen senkrecht zu der Öffnung verlaufenden Einschnitt auf, durch welchen vorteilhafterweise die Möglichkeit bereitgestellt ist, dass der Anschlusspol auf seiner Oberfläche, und somit nich an seiner Seitenfläche, mit einem Zellverbinder elektrisch kontaktiert wird. Das Verschlusselement umgibt bei einer derartigen Ausgestaltung zumindest teilweise die Seitenfläche, sodass die seitliche Öffnung beziehungsweise die seitlichen Öffnungen von dem Verschlusselement verschlossen werden. Im Falle einer Gasentwicklung in dem Zellgehäuse kann das Gas vorteilhafterweise über die seitlichen Öffnungen des Anschlusspols und das Verschlusselement entweichen.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verschlusselement ein Überdruckventil. Das Überdruckventil kann dabei mehrteilig ausgebildet sein. Das Überdruckventil stellt dabei vorteilhafterweise die Möglichkeit bereit, das ein in dem Zellgehäuse gebildetes Gas unter Nutzung der Öffnung in dem Anschlusspol der Batteriezelle über das Überdruckventil entweichen kann. Das Überdruckventil kann vorteilhafterweise auf die Öffnung aufgesetzt werden. Gemäß einer Ausgestaltungsvarianten kann die elektrische Kontaktierung der Batteriezelle dabei über das an dem Anschlusspol angeordnete Überdruckventil erfolgen kann. Entsprechend der vorgesehenen elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle (seitlich und/oder auf der Oberfläche des Anschlusspols) ermöglicht das Überdruckventil vorteilhafterweise ein Entweichen des Gases an einer elektrisch nicht kontaktierten Fläche des Anschlusspols. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Überdruckventil in die Öffnung des Anschlusspols eingesetzt ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Überdruckventil ein kugelförmiges Element, ein Federelement und ein Fixierelement umfasst. Das Federelement ist dabei vorzugsweise nach Art einer Spiralfeder ausgebildet. Voreilhafterweise ist über die Federkraft des Federelementes präzise einstellbar, bei welchem Innendruck die Batteriezelle entgasen soll. Insbesondere ist vorgesehen, dass das kugelförmige Element, beispielsweise eine Metallkugel oder eine Kugel aus einem festen Kunststoff, von einem elastisch geringfügig nachgebenden Elastomer umgeben ist. Das Federelement steht vorteilhafterweise mit dem kugelförmigen Element in einer Wirkverbindung. Dabei ist vorgesehen, dass das Fixierelement das Federelement fixiert, vorzugsweise derart, dass das Federelement zwischen dem kugelförmigen Element und dem Fixierelement angeordnet ist. Das Fixierelement ist vorzugsweise gasdurchlässig ausgebildet. Hierzu kann das Fixierelement eine gasdurchlässige Membran aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante weist das Fixierelement eine Öffnung auf, durch welche Gas entweichen kann. Insbesondere ist eine Ausgestaltungsvariante vorgesehen, bei der das Fixierelement als geschlitzter Ring ausgebildet ist. Dieser ist vorteilhafterweise an dem freien Ende des Anschlusspols in die Öffnung des Anschlusspols eingesetzt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Batteriezelle sieht vor, dass sich die Öffnung des Anschlusspols zum Inneren des Zellgehäuses hin verengt, wobei in die Öffnung das kugelförmige Element eingebracht ist, vorzugsweise vollständig eingebracht ist, und das kugelförmige Element durch die Krafteinwirkung des zwischen dem kugelförmigen Element und dem Fixierelement angeordneten Federelements im Normalbetrieb die sich verengende Öffnung dicht verschließt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verengung der Öffnung des Anschlusspols dadurch realisiert ist, dass die Öffnung des Anschlusspols wenigstens zwei unterschiedliche Durchmesser aufweist, wobei beim Übergang von dem größeren Durchmesser zu dem kleineren Durchmesser ein Absatz ausgebildet ist und das kugelförmige Element im Normalbetrieb auf dem Absatz aufliegt. Dabei wird das kugelförmige Element vorteilhafterweise von der Krafteinwirkung durch das Federelement gegen den Absatz gedrückt und verschließt die Öffnung somit dicht. Ist das kugelförmige Element von einem elastisch geringfügig nachgebenden Elastomer umgeben, so ist die Abdichtung vorteilhafterweise weiter verbessert.
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Das kugelförmige Element ist vorteilhafterweise derart in der Öffnung angeordnet, dass bei einer im Inneren des Zellgehäuses auftretenden Gasentwicklung und einem damit verbundenen Anstieg des Zellgehäuseinnendrucks das kugelförmige Element gegen die Kraft des Federelements bewegt wird, sodass Gas aus dem Zellgehäuse entweichen kann. Das Fixierelement und/oder ein oberhalb des kugelförmigen Elements befindlicher Abschnitt des Anschlusspols ist dabei gasdurchlässig ausgebildet, vorzugsweise indem das Fixierelement beziehungsweise der oberhalb des kugelförmigen Elements befindliche Abschnitt des Anschlusspols wenigstens eine Öffnung aufweist, sodass das Gas durch die von dem kugelförmigen Element freigegeben Öffnung des Anschlusspols über die weitere Öffnung in dem Fixierelement und/oder dem oberhalb des kugelförmigen Elements befindlichen Abschnitt des Anschlusspols entweichen kann.
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Das Fixierelement kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass sich dieses beim Montieren an die Außenwand der Öffnung des Anschlusspols drückt. Insbesondere kann das Fixierelement mittels eines Kaltdehnverfahrens in die Öffnung eingesetzt werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass das Fixierelement kraft- und/oder formschlüssig mit dem Anschlusspol verbunden wird. Hierzu sind der Anschlusspol und das Fixierelement vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass diese miteinander verschraubt werden können. Grundsätzlich ist auch eine stoffschlüssige Verbindung des Fixierelementes mit dem Anschlusspol möglich. Ein Verschweißen des Fixierelementes mit dem Anschlusspol ist dabei ebenfalls realisierbar aber weniger bevorzugt, da die mit dem Schweißen üblicherweise verbundene Wärmeentwicklung die Batteriezelle schädigen könnte.
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Insbesondere ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Batteriezelle als Energiespeicher in Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen vorgesehen, wobei die Batteriezellen zu einem Batteriemodul elektrisch miteinander verschaltet sein können.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle vorgeschlagen, wobei wenigstens eine positive Elektrode, wenigstens ein Separator und wenigstens eine negative Elektrode derart in einem Zellgehäuse angeordnet werden, dass wenigstens ein mit einer der Elektroden elektrisch leitfähig verbundener Anschlusspol zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle aus dem Zellgehäuse herausragt, wobei das Zellgehäuse dicht verschlossen wird und wobei der Anschlusspol eine durchgängige Öffnung in das Innere des Zellgehäuses aufweist, durch welche ein flüssiger Elektrolyt in das Zellgehäuse eingebracht wird. Vorzugsweise ist die Batteriezelle eine erfindungsgemäße Batteriezelle. Das Verfahren zeichnet sich dabei gegenüber im Stand der Technik bekannten Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle, insbesondere gegenüber Verfahren zum Herstellen einer Lithium-Ionen-Zelle, dadurch aus, dass die Batteriezelle bis auf den Elektrolyten quasi vollständig aufgebaut wird und dann durch eine in wenigstens einem der Anschlusspole vorgesehene Öffnung, welche in das Innere des Zellgehäuses reicht, ein flüssiger Elektrolyt in das Zellgehäuse eingebracht wird.
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Das Anordnen der wenigstens einen positiven Elektrode, des wenigstens einen Separators und der wenigstens einen negativen Elektrode in einem Zellgehäuse kann beispielsweise derart erfolgen, dass im Inneren des Zellgehäuses der Batteriezelle ein flach gepresster Wickel angeordnet wird, der aus einer Aluminiumfolie und einer Kupferfolie, welche jeweils mit den reaktiven Kathoden- und Anoden-Stoffen beschichtet sind, sowie aus zwei als Separator dienenden Kunststofffolien gewickelt wird. Die elektrische Kontaktierung der Kathoden- und Anodenfolie des Wickels (also der im Batteriebetrieb negativen Elektrode und der im Batteriebetrieb positiven Elektrode) kann dabei insbesondere folgendermaßen erfolgen. Die beiden Folien werden nicht passgenau aufeinander gelegt, sondern in Richtung der Wickelachse geringfügig versetzt. Hierdurch lässt sich an der einen offenen Schmalseite des Wickels die negative, an der anderen, gegenüberliegenden Schmalseite des Wickels die positive Spannung an der jeweiligen Folie abgreifen. Die Kontaktierung der überstehenden Folienstreifen kann dann vorteilhafterweise mit angeschweißten Stromkollektoren, welche als streifenförmige Blechteile aus Kupfer und/oder Aluminium ausgebildet sein können, erfolgen. Die Stromkollektoren werden mit dem jeweiligen Anschlusspol der Batteriezelle elektrisch leitfähig kontaktiert, sodass eine elektrische Kontaktierung der Batteriezellen über die Anschlusspole ermöglicht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Elektrolyt, welcher für den Ionentransport zwischen den Elektroden erforderlich ist, über die in das Zellgehäuse reichende Öffnung des Anschlusspols in das Zellgehäuse eingefüllt.
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Vorteilhafterweise wird die Öffnung des Anschlusspols nach dem Einbringen des flüssigen Elektrolyten mittels eines Verschlusselementes verschlossen. Das Verschlusselement kann dabei einteilig ausgebildet sein oder aber auch aus mehreren Teilen bestehen. Insbesondere kann das Verschlusselement ein Überdruckventil sein, insbesondere ein ein kugelförmiges Element, ein Federelement und ein Fixierelement umfassendes Überdruckventil, wie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batteriezelle beschrieben.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Batteriezelle; und
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2 in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine Ausgestaltung des Ausschnitts II der in 1 dargestellten Batteriezelle.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Batteriezelle 1 dargestellt. Die Batteriezelle 1 kann insbesondere als Lithium-Ionen-Zelle ausgebildet sein. Die Batteriezelle 1 weist – in 1 nicht explizit dargestellt – eine negative Elektrode, eine positive Elektrode, einen Separator und einen Elektrolyten auf. Die Batteriezelle 1 ist vorliegend als prismatische Zelle ausgebildet und von einem Zellgehäuse 2 umgeben. Aus dem Zellgehäuse 2 ragt ein erster Anschlusspol 3 heraus, welcher elektrisch leitend mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 1 verbunden ist. Ferner ragt aus dem Zellgehäuse 2 ein zweiter Anschlusspol 4 heraus, welcher elektrisch leitend mit der positiven Elektrode der Batteriezelle 1 verbunden ist. Die aus dem Zellgehäuse 2 herausragenden Teile der Anschlusspole 3 und 4 sind dabei jeweils zylindrisch ausgebildet. Die Kontaktierung der Anschlusspole 3, 4 erfolgt vorzugsweise über die Seitenflächen der Anschlusspole 3, 4. Der Anschlusspol 3 weist eine durchgängige Öffnung 5 in das Innere des Zellgehäuses 2 auf, wobei vorgesehen ist, dass die Öffnung 5 mit einem Verschlusselement verschlossen wird (zum besseren Verständnis wurde in 1 von einer Darstellung des Verschlusselementes abgesehen).
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Die Öffnung 5 des Anschlusspols 3 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nach Art einer Durchbohrung ausgebildet. Die Öffnung 5 ragt dabei senkrecht in das Innere des Zellgehäuses 2. Insbesondere ist vorgesehen, das als Verschlusselement ein Überdruckventil in die Öffnung 5 des Anschlusspols 3 montiert wird, welches die Batteriezelle 1 nach außen abdichtet und bei einem Druckanstieg in der Batteriezelle 1 beziehungsweise in dem Zellgehäuse 2 ein Entweichen von Gas und somit einen gezielten Druckabbau innerhalb der Batteriezelle 1 beziehungsweise dem Zellgehäuse 2 ermöglicht.
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Ein Ausführungsbeispiel für ein in einem eine Öffnung 5 aufweisenden Anschlusspol 3 einer Batteriezelle 1 angeordnetes Verschlusselement wird im Zusammenhang mit 2 erläutert. Der in 2 dargestellte Ausschnitt einer Batteriezelle 1 stellt dabei eine Schnittdarstellung für eine mögliche erfindungsgemäße Ausgestaltung des in 1 mit dem Kreis II umrandeten Ausschnitts einer Batteriezelle 1 dar. Im Inneren 6 des Zellgehäuses 2 weist die in 2 ausschnittsweise dargestellte Batteriezelle wenigstens eine positive Elektrode, wenigstens einen Separator und wenigstes eine negative Elektrode auf (in 2 nicht explizit dargestellt). Über einen Stromabnehmer 10 ist der Anschlusspol 3 mit einer Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitend verbunden. Der Anschlusspol 3 ragt dabei aus dem Zellgehäuse 2 heraus, wobei das Zellgehäuse 2 mit einem Zellgehäusedeckel 7 verschlossen ist. Der Zelldeckel 7 ist dabei mit Dichtelementen 8 an dem Fußbereich 9 des Anschlusspols 3 angeordnet. Die Dichtelemente 8 verhindern ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Zellgehäuse 2 sowie ein Austreten des Elektrolyten aus dem Zellgehäuse 2.
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Der aus dem Zellgehäuse 2 herausragende Teil des Anschlusspols 3 ist in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist eine durchgängige Öffnung 5 in das Innere 6 des Zellgehäuses 2 auf. Die Öffnung 5 ist dabei nach Art einer Durchbohrung ausgebildet und verengt sich zum Inneren 6 des Zellgehäuses 2. Dabei weist die Öffnung 5 des Anschlusspols 3 der Batteriezelle zwei unterschiedliche Durchmesser 11 und 12 auf. Beim Übergang von dem größeren Durchmesser 12 zu dem kleineren Durchmesser 11 ist innerhalb der Öffnung 5 ein Absatz 13 ausgebildet. Die Öffnung 5 ist vorliegend mit einem als Überdruckventil ausgebildeten Verschlusselement verschlossen. Das Überdruckventil umfasst dabei eine Kugel 14, ein als Spiralfeder ausgebildetes Federelement 15 und ein Fixierelement 16. Die Kugel 14 ist dabei derart in der Öffnung 5 angeordnet, dass diese im Normalbetrieb, wie in 2 dargestellt, auf dem Absatz 13 aufliegt. Das zwischen dem Fixierelement 16 und der Kugel 14 angeordnete Federelement 15 fixiert die Kugel 14 dabei in der dargestellten Position. Das Fixierelement 16 weist eine Öffnung 17 auf. Vorliegend ist das Fixierelement 16 nach Art eines geschlitzten Rings ausgebildet und mittels eines Kaltdehnverfahrens in die Öffnung 5 eingebracht. Entwickelt sich im Inneren 6 des Zellgehäuses 2 Gas, sodass sich der Innendruck in dem Zellgehäuse 2 erhöht, so stellt dies eine Abweichung vom Normalbetrieb dar. In einer solchen Situation wird die Kugel 14 von dem durch das Gas erhöhten Innendruck entgegen der Kraft des Federelementes 15 bewegt, in 2 also nach oben. Das in dem Zellgehäuse 2 entstandene Gas kann dann seitlich der Kugel 14 durch die Öffnung 17 des Fixierelementes 16 aus der Öffnung 5 des Anschlusspols entweichen. Vorteilhafterweise ist über die Federkraft des Federelementes 15 sehr genau einstellbar, bei welchem Innendruck die Batteriezelle entgasen soll.
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Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 602004010827 T2 [0004, 0004]
- DE 4411289 A1 [0005]
