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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle, welche einen Elektrodenwickel aufweist, welcher eine positive sowie eine negative Elektrode umfasst, welche zusammen mit einem dazwischen angeordneten Separator die Wicklungen des Elektrodenwickels bilden und welche jeweils unbeschichtete Bereiche aufweisen, in denen mindestens ein erster Abschnitt liegt, in welchem die Krümmung der Wicklungen maximal ist und an welchem der Elektrodenwickel eingeschnitten ist.
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Stand der Technik
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Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch in Fahrzeugen, zum Beispiel bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen, vermehrt neue Batterien, Batteriezellen beziehungsweise Batteriesysteme, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an welche die allerhöchsten Anforderungen bezüglich Sicherheit gestellt werden.
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Insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen besitzen mindestens eine positive und eine negative Elektrode, auch Kathode und Anode genannt, welche Lithium-Ionen reversibel einlagern und wieder auslagern können. Die Einlagerung von Ionen wird auch Interkalation genannt, während man die Auslagerung von Ionen auch als Deinterkalation bezeichnet. Dabei wird unter dem Begriff Elektrode in diesem Kontext ein Verbund aus Kollektorfolie verstanden, welcher ein- oder zweiseitig mit Aktivmaterial und einem Elektrodenbinder beschichtet ist. Die Batteriezellen können dabei entweder ein gestapeltes Design oder aber auch ein sogenanntes gewickeltes Design aufweisen. Batteriezellen, welche ein gewickeltes Design aufweisen, werden auch als Wickelzellen bezeichnet. Bei den gewickelten Batteriezellen, also den Wickelzellen beziehungsweise den in diesen eingesetzten Elektrodenwickeln, wird im Stand der Technik abermals zwischen sogenannten Rundwickeln und sogenannten Flachwickeln unterschieden. Während die Rundwickel rund gewickelt sind, weisen die flach gewickelten Flachwickel ein im Wesentlichen ovales, nicht kreisförmiges beziehungsweise nicht rundes Design auf.
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Sowohl die positiven Elektroden als auch die negativen Elektroden des Elektrodenwickels weisen jeweils einen unbeschichteten Bereich auf, wobei diese unbeschichteten Bereiche im Stand der Technik oft durch elektrisch leitfähige Ableiterfolien gebildet werden, welche jeweils elektrisch leitfähig mit entweder den positiven oder den negativen Elektroden des Elektrodenwickels verbunden sind. Um den Elektrodenwickel einer Wickelzelle innerhalb der Batteriezelle elektrisch leitfähig mit den äußeren Batteriezellenterminals zu verbinden, ist innerhalb der Batteriezelle je Batteriezellenterminal ein elektrisch leitfähiges Kollektorelement vorgesehen, welches elektrisch leitfähig mit einem Batteriezellenterminal und dem unbeschichteten Bereich der positiven oder der negativen Elektrode verbunden ist.
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Diese, meist metallischen Kollektorelemente, weisen im Stand der Technik oft eine Gabelform auf. An den einzelnen Stegen derart ausgeführter Kollektorelemente werden die unbeschichteten Bereiche der positiven oder negativen Elektroden jeweils festgeschweißt. Ferner werden bei Wickelzellen des Standes der Technik oft Elektroden verwandt, bei welchen sich die unbeschichteten Bereiche außen am Elektrodenwickel befinden, sodass die unbeschichteten Bereiche der Elektroden leicht zu erreichen sind. Die Kollektorelemente werden bei solchen Batteriezellen meist außen an die unbeschichteten Bereiche angeschweißt.
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Beispielsweise die
US 2011/0183191 A1 offenbart eine derartige Lithium-Ionen-Batteriezelle mit gewickeltem Design, welche ein Kollektorterminal aufweist, welches mit einer Kollektorplatte in Verbindung steht, die wiederum mit einem unbeschichteten Abschnitt der gewickelten Batteriezelle in Verbindung steht.
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Flach gewickelte beziehungsweise flachgedrückte Elektrodenwickel der Batteriezellen des Standes der Technik sind hinsichtlich ihrer Größe beziehungsweise ihrer Dicke begrenzt, was insbesondere an der großen Krümmung der Wicklungen im Bereich der Umlenkung des Elektrodenwickels liegt, welche das Stromverhalten bei zu dicken beziehungsweise zu hohen Elektrodenwickeln negativ beeinflusst. Ferner ist der Bereich, in welchem die Kollektorelemente über eine gerade Fläche an den Elektrodenwickeln anschweißbar sind, bei flach gewickelten Elektrodenwickeln relativ klein.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle zur Verfügung gestellt, welche ein erstes und ein zweites Batteriezellenterminal sowie mindestens einen flach gewickelten Elektrodenwickel umfasst, welcher eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordneten Separator aufweist, welche zusammen die Wicklungen des Elektrodenwickels bilden. Ferner umfasst die Batteriezelle ein erstes elektrisch leitfähiges Kollektorelement, welches elektrisch leitfähig mit einem unbeschichteten Bereich der positiven Elektrode und dem ersten Batteriezellenterminal verbunden ist sowie ein zweites elektrisch leitfähiges Kollektorelement, welches elektrisch leitfähig mit einem unbeschichteten Bereich der negativen Elektrode und dem zweiten Batteriezellenterminal verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Elektrodenwickel an mindestens einem ersten Abschnitt eines seiner unbeschichteten Bereiche, an welchem die Krümmung seiner Wicklungen maximal ist, senkrecht zu der Wickelrichtung und entlang zumindest eines Teils der Länge und der Höhe des unbeschichteten Bereichs eingeschnitten.
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In einer derart ausgeführten Batteriezelle können die unbeschichteten Bereiche, also die Ableiterfolien des Elektrodenwickels beziehungsweise dessen Wicklungen, gegenüber dem Stand der Technik flacher ausgeführt werden, was die Anordnung einer höheren Anzahl an Elektrodenwickeln innerhalb der Batteriezelle ermöglicht. Ferner bieten die Elektrodenwickel erfindungsgemäß ausgeführter Batteriezellen aufgrund der flacheren Oberflächen der unbeschichteten Bereiche beziehungsweise aufgrund der flacheren, weniger ovalen Geometrie der unbeschichteten Bereiche der Elektrodenwickel eine bessere Möglichkeit zur elektrischen Anbindung derselben über das erste und/oder zweite Kollektorelement.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektrodenwickel ferner an mindestens einem weiteren Abschnitt eines seiner unbeschichteten Bereiche, an welchem die Krümmung seiner Wicklungen ebenfalls maximal ist, senkrecht zu der Wickelrichtung und entlang zumindest eines Teils der Länge und der Höhe des unbeschichteten Bereichs eingeschnitten. In einer derart ausgeführten Batteriezelle sind die Elektrodenwickel abermals flacher ausführbar, da sie auch im weiteren Abschnitt keine Krümmung beziehungsweise keine Umlenkung mehr aufweisen. Auch kann der Bereich, in welchem das erste oder zweite Kollektorelement der Batteriezelle mit einem unbeschichteten Bereich der positiven oder negativen Elektrode beziehungsweise Elektroden des Elektrodenwickels verbunden oder verschweißt ist, bei derartig ausgeführten Batteriezellen signifikant erhöht werden.
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Vorzugsweise liegen der erste Abschnitt und der weitere Abschnitt beide im unbeschichteten Bereich der positiven Elektrode oder beide im unbeschichteten Bereich der negativen Elektrode. Der Bereich, in welchem das erste oder zweite Kollektorelement der Batteriezelle mit einem unbeschichteten Bereich der positiven oder negativen Elektrode beziehungsweise Elektroden des Elektrodenwickels verbunden oder verschweißt ist, ist in einem solchen Ausführungsbeispiel maximiert ausführbar. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der Elektrodenwickel einer derart ausgeführten Batteriezelle in seinem unbeschichteten Bereich über seine gesamte Höhe mit einem Kollektorelement verschweißt werden.
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Vorzugsweise sind die Schnittenden des Elektrodenwickels im ersten Abschnitt und/oder die Schnittenden des Elektrodenwickels im weiteren Abschnitt über zumindest einen Teil der Höhe des Elektrodenwickels parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch können der oder die Elektrodenwickel der Batteriezelle zumindest in den eingeschnittenen, unbeschichteten Bereichen, also in den Bereichen der Ableiterfolien, besonders schmal ausgeführt werden.
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Bevorzugt weißt der Elektrodenwickel eine elliptische Form auf. Ferner bevorzugt weist der Querschnitt des Elektrodenwickels eine elliptische Form auf. Des Weiteren bevorzugt weist der Elektrodenwickel eine ovale Form auf. Ferner bevorzugt weist der Querschnitt des Elektrodenwickels eine ovale Form auf.
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Vorzugsweise ist jeweils zumindest ein Teil des ersten und des zweiten Kollektorelementes U-förmig ausgeführt und umfassen das erste und das zweite Kollektorelement den Elektrodenwickel in jeweils einem seiner unbeschichteten Bereiche. Mit anderen Worten ausgedrückt, weisen das erste und das zweite Kollektorelement bevorzugt einen U-förmigen Teil auf, mit welchem sie dazu ausgebildet sind, den Elektrodenwickel der Batteriezelle in jeweils einem seiner unbeschichteten Bereiche zu umfassen und/oder aufzunehmen. Ferner bevorzugt weisen die Kollektorelemente der erfindungsgemäßen Batteriezelle jeweils eine Gabelform, also mit anderen Worten ausgedrückt mehrere nebeneinander beziehungsweise parallel zueinander angeordnete und in die gleiche Richtung ausgerichtete und geöffnete U-Formen auf, wobei die Anzahl der von den Kollektorelementen aufgewiesenen U-Formen bevorzugt der Anzahl der in der Batteriezelle verbauten Elektrodenwickel entspricht. Dadurch lassen sich bei erfindungsgemäßen Batteriezellen, welche mehrere Elektrodenwickel aufweisen, diese sehr gut elektrisch leitfähig an die Batteriezellenterminals anbinden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der unbeschichtete Bereich der positiven Elektrode mit mindestens einer der innenseitigen Oberflächen des U-förmigen Teils des ersten elektrisch leitfähigen Kollektorelementes elektrisch leitfähig verbunden und/oder ist der unbeschichtete Bereich der negativen Elektrode mit mindestens einer der innenseitigen Oberflächen des U-förmigen Teils des zweiten elektrisch leitfähigen Kollektorelementes elektrisch leitfähig verbunden.
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Ferner bevorzugt erstreckt sich der Verbindungsbereich, in welchem das erste und/oder zweite elektrisch leitfähige Kollektorelement mit dem unbeschichteten Bereich der positiven und/oder der negativen Elektrode elektrisch leitfähig verbunden ist über mindestens 50% der Höhe des Elektrodenwickels.
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Des Weiteren bevorzugt erstreckt sich der Verbindungsbereich, in welchem das erste und/oder zweite elektrisch leitfähige Kollektorelement mit dem unbeschichteten Bereich der positiven und/oder der negativen Elektrode elektrisch leitfähig verbunden ist, über mindestens 70% der Höhe des Elektrodenwickels.
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Vorzugsweise ist das erste und/oder zweite elektrisch leitfähige Kollektorelement mit dem unbeschichteten Bereich der positiven und/oder der negativen Elektrode verschweißt. Durch eine solche, elektrisch leitfähige Verschweißung zwischen dem ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Kollektorelement mit dem unbeschichteten Bereich der positiven und/oder der negativen Elektrode ist eine besonders feste und damit stabile Verbindung zwischen den genannten Elementen geschaffen.
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Ferner wird eine Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.
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Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten seitlichen sowie eines prinziphaft dargestellten länglichen Querschnitts durch eine Batteriezelle des Standes der Technik,
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2 eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten seitlichen Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle und einen Freischnitt des Elektrodenwickels derselben, und
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3 eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten länglichen Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der 1 ist eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten seitlichen sowie eines prinziphaft dargestellten länglichen Querschnitts durch eine Batteriezelle 60 des Standes der Technik gezeigt. Während links in 1 der seitliche Querschnitt durch die Batteriezelle 60 gezeigt ist, ist rechts in 1 der längliche Querschnitt durch die Batteriezelle 60 dargestellt. Die Batteriezelle 60 des Standes der Technik weist ein erstes und ein zweites Batteriezellenterminal 11, 12 sowie einen flach gewickelten Elektrodenwickel 20 auf, welcher eine positive Elektrode 21, eine negative Elektrode 19 und einen zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 19 angeordneten Separator 18 aufweist, welche zusammen die Wicklungen 8 des Elektrodenwickels 20 bilden. In dem links dargestellten seitlichen Querschnitt durch die Batteriezelle 60 ist die Anordnung der Wicklungen 8, also die positive Elektrode 21, die negative Elektrode 19 und der Separator 18, lediglich angedeutet.
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Ferner ist ein beispielhaftes Gehäuse der Batteriezelle 60 mittels einer gestrichelten Linie angedeutet. Der flach gewickelte Elektrodenwickel 20 weist im Querschnitt eine im Wesentlichen ovale, flache beziehungsweise elliptische Geometrie auf. Die den Elektrodenwickel 20 bildenden Wicklungen 8 desselben, also die positive sowie negative Elektrode 21, 19 als auch der Separator 18, weisen an ihren höchsten und tiefsten Punkten der einzelnen Wicklungen 8 jeweils eine Wendung, Umlenkung beziehungsweise eine maximale Krümmung auf, wobei die Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 entlang beziehungsweise parallel zu dem angedeuteten Gehäuse gemessen wird. Die in 1 gezeigte Batteriezelle 60 des Standes der Technik weist ein erstes elektrisch leitfähiges Kollektorelement 22 auf, welches elektrisch leitfähig mit einem unbeschichteten Bereich 23 der positiven Elektrode 21 und dem ersten Batteriezellenterminal 11 verbunden ist. Ferner weist die Batteriezelle 60 ein zweites elektrisch leitfähiges Kollektorelement 25 auf, welches elektrisch leitfähig mit einem unbeschichteten Bereich 23 der negativen Elektrode 19 und dem zweiten Batteriezellenterminal 12 verbunden ist. Bei den unbeschichteten Bereichen 23 handelt es sich in diesem Beispiel um elektrisch leitende Ableiterfolien, welche jeweils mit der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 19 verbunden sind. Dabei sind mit der positiven Elektrode 21 verbundene elektrisch leitfähige Ableiterfolien, welche die unbeschichteten Bereiche derselben bilden, in der rechten Darstellung der 1 rechts an der positiven Elektrode 21 des Elektrodenwickels 20 angebracht beziehungsweise befestigt. Die mit der negativen Elektrode 19 verbundenen Ableiterfolien, welche die unbeschichteten Bereiche derselben bilden, sind in der rechten Darstellung der 1 links an der negativen Elektrode 19 des Elektrodenwickels 20 angebracht beziehungsweise befestigt. Das erste und das zweite Kollektorelement 22, 25 sind jeweils mit der positiven beziehungsweise der negativen Elektrode 21, 19 elektrisch leitfähig verschweißt. Die Dimensionierung der annähernd planar ausgeführten Verbindungsflächen 13, an welchen das erste und das zweite Kollektorelement 22, 25 mit den unbeschichteten Bereichen 23 verschweißt sind, ist durch die Krümmung der Wicklungen 8 des Elektrodenwickels 20 beschränkt. In 1 sind die Verbindungsflächen 13 schraffiert und in der rechten Darstellung der 1 vor das erste und zweite Kollektorelement 22, 25, hervorgehoben dargestellt. Sie sind im zusammengebauten Zustand des Elektrodenwickels 20 durch das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 verdeckt.
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Die 2 zeigt eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten seitlichen Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 60 und einen Freischnitt des Elektrodenwickels 20 derselben. Bei dem links in 2 dargestellten, freigeschnittenen Elektrodenwickel 20 sowie bei dem rechts in 2 verbaut dargestellten Elektrodenwickel 20 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft im Wesentlichen um den in 1 verbaut dargestellten Elektrodenwickel 20, welcher in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft an einem ersten Abschnitt 1 des unbeschichteten Bereichs 23 der positiven Elektrode 21, an welchem die Krümmung seiner Wicklungen 8 maximal ist, senkrecht zu der Wickelrichtung 4 und entlang zumindest eines Teils der Länge 10 und der Höhe 9 des unbeschichteten Bereichs 23 eingeschnitten ist.
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Links in 2 ist die Schnittführung 16 im ersten Abschnitt 1 oben dargestellt. Die Schnittenden 5 des eingeschnittenen, unbeschichteten Bereichs 23 im ersten Abschnitt 1 des Elektrodenwickels 20 sind in der linken Darstellung der 2 nicht voneinander gelöst. Ferner ist links unten in 2 ein weiterer Abschnitt 2 dargestellt. In diesem weiteren Abschnitt 2, welcher sich ebenfalls im gleichen unbeschichteten Bereich 23 derselben, hier rein beispielhaft der positiven Elektrode 21, befindet und an welchem die Krümmung der Wicklungen 8 des Elektrodenwickels 20 ebenfalls maximal ist, kann der Elektrodenwickel 20 ebenfalls senkrecht zu der Wickelrichtung 4 und entlang eines Teils der Länge 10 und der Höhe 9 des unbeschichteten Bereichs 23 eingeschnitten sein.
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Der Einschnitt entlang der eingezeichneten Schnittführung 16 im Abschnitt 1 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft über die gesamte Länge des unbeschichteten Bereichs 23 der positiven Elektrode 21. Ferner ist der Elektrodenwickel 20 auch an dem unbeschichteten Bereich 23 der negativen Elektrode 19, also im ersten Abschnitt 1 der negativen Elektrode 19, auf gleiche Art und Weise eingeschnitten. Alternativ dazu kann der Elektrodenwickel 20 auch nur in den dargestellten weiteren Abschnitten 2 oder aber auch in den ersten und den weiteren Abschnitten 1, 2 eingeschnitten sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, können sowohl die ersten Abschnitte 1 als auch die weiteren Abschnitte 2 in den Bereichen der Umlenkung beziehungsweise der Wendung der Wicklungen 8 des Elektrodenwickels 20 liegen. In diesem Ausführungsbeispiel führen die Einschnitte rein beispielhaft durch die in den ersten Abschnitten 1 liegenden Wendepunkte der Wicklungen 8 des Elektrodenwickels 20. Alternativ können die Einschnitte auch durch die in den weiteren Abschnitten 2 liegenden Wendepunkte der Wicklungen 8 führen. Auf die Darstellung der positiven sowie der negativen Elektrode 21, 19 als auch des Separators 18 selbst wurde in 2 der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.
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Rechts in 2 ist der links in 2 dargestellte Elektrodenwickel 20 im in der Batteriezelle 60 verbauten Zustand dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Batteriezelle 60 sind die Schnittenden 7 des Elektrodenwickels 20 in den ersten Abschnitten 1 jeweils über einen Teil der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 parallel zueinander ausgerichtet. In anderen Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Batteriezellen 60, in welchen der Elektrodenwickel 20 auch in den weiteren Abschnitten 2 eingeschnitten ist, können optional auch die Schnittenden 7 des Elektrodenwickels 20 in diesen weiteren Abschnitten 2 über einen Teil der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 parallel zueinander ausgerichtet sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, liegen die Schnittenden 7 des Elektrodenwickels 20 in den ersten Abschnitten 1 beziehungsweise am eingeschnittenen Ende des Elektrodenwickels 20, in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft entlang eines Teils der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 und parallel zueinander ausgerichtet, innerhalb des Gehäuses der Batteriezelle 60.
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Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein Teil des ersten und des zweiten Kollektorelementes 22, 25 der Batteriezelle 60 U-förmig ausgeführt und dazu ausgebildet, den Elektrodenwickel 20 in jeweils einem seiner unbeschichteten Bereiche 23 mittels der U-Form aufzunehmen beziehungsweise zu umfassen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist jeweils ein Teil des ersten und des zweiten Kollektorelementes 22, 25 U-förmig ausgeführt und dazu ausgebildet, den Elektrodenwickel 20 aufzunehmen beziehungsweise zu umgreifen. Umfasst eine erfindungsgemäße Batteriezelle 60 mehrere wie beispielsweise in 2 dargestellte Elektrodenwickel 20, so können die Kollektorelemente 22, 25 jeweils auch eine Gabelform aufweisen. Eine solche Gabelform weist dann mehrere einzelne, nebeneinander angeordneten U-Formen auf, wobei in einem solchen Ausführungsbeispiel jeweils eine U-Form der Gabelform einen unbeschichteten Bereich eines Elektrodenwickels 20 aufzunehmen vermag.
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Des Weiteren ist der unbeschichtete Bereich 23 der positiven Elektrode 21, welcher in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft an der Oberfläche des Elektrodenwickels 20 liegt, in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft mit den beiden innenseitigen, zueinander parallelen Oberflächen des U-förmigen Teils des ersten elektrisch leitfähigen Kollektorelementes 22 elektrisch leitfähig über Verbindungsflächen 13 verbunden. Ferner ist der in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ebenfalls an der Oberfläche des Elektrodenwickels 20 liegende unbeschichtete Bereich 23 der negativen Elektrode 19, in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft mit den beiden innenseitigen, zueinander parallelen Oberflächen des U-förmigen Teils des zweiten elektrisch leitfähigen Kollektorelementes 25 elektrisch leitfähig über Verbindungsflächen 13 verbunden. Die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten beziehungsweise zweiten Kollektorelement 22, 25 und den unbeschichteten Bereichen 23 des Elektrodenwickels 20 über die Verbindungsflächen 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft über eine Verschweißung realisiert, wobei sich die Verbindungsflächen 13, an welchen das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 jeweils mit den unbeschichteten Bereichen 23 verschweißt sind, über mehr als 50 % der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 erstrecken. Es können allerdings auch andere erfindungsgemäße Batteriezellen 60 realisiert sein, in welchen sich die Verbindungsflächen 13, in welchen das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 jeweils mit den unbeschichteten Bereichen 23 verschweißt sind, über weniger oder mehr als 50 %, beispielsweise über 30% oder 75%, der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 erstrecken. Auch können erfindungsgemäße Batteriezellen 60 realisiert sein, in welchen das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 auf andere Art und Weise als über eine Verschweißung mit den unbeschichteten Bereichen 23 der positiven und negativen Elektrode 21, 19 verbunden sind.
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In 3 ist eine Ansicht eines prinziphaft dargestellten länglichen Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 60 dargestellt. Bei dieser handelt es sich rein beispielhaft um die in 2 rechts im seitlichen Querschnitt dargestellte erfindungsgemäße Batteriezelle 60. Die gleich bezeichneten Komponenten in der 3 entsprechen also jenen des Ausführungsbeispiels der 2, sodass das in der Beschreibung zu der 2 gesagte auch auf das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel Gültigkeit hat. Anders als in 2 ist in 3 auch die elektrische leitfähige Verbindung zwischen dem zweiten Batteriezellenterminal 12 der Batteriezelle 60 und dem unbeschichteten Bereich 23 der negativen Elektrode 19 dargestellt. Ferner kann der 3 entnommen werden, dass die Verbindungsflächen 13 zwischen den unbeschichteten Bereichen 23 und dem ersten und zweiten Kollektorelement 22, 25, in welchen das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 mit den unbeschichteten Bereichen 23 verschweißt sind, im Vergleich zu der in 1 dargestellten Batteriezelle 60 des Standes der Technik wesentlich größer ausgeführt sind. Das erste und zweite Kollektorelement 22, 25 sind also über jeweils eine deutlich größere Verbindungsfläche 13 mit den unbeschichteten Bereichen 23 der positiven und negativen Elektrode 21, 19 verbunden, in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft verschweißt.
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Durch die Einschnitte in den ersten Abschnitten 1 der unbeschichteten Bereiche 23 der positiven und negativen Elektroden 21, 19 kann der Elektrodenwickel 20 in den unbeschichteten Bereichen 23 von seiner ovalen beziehungsweise elliptischen Form befreit werden, und entlang eines großen Teils der Höhe 9 des Elektrodenwickels 20 so ausgerichtet innerhalb des Gehäuses der erfindungsgemäßen Batteriezelle 60 verbaut werden, dass seine Außenseiten eine im Wesentlichen planare Form aufweisen. Auch die Verbindungsflächen 13 können aus diesem Grund größer ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2011/0183191 A1 [0006]
