DE102013208800A1

DE102013208800A1 - battery cell

Info

Publication number: DE102013208800A1
Application number: DE102013208800.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Kohlberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-20

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Batteriezelle (10) mit einem Gehäuse (12), das einen Gehäusekopf (14) und einen Gehäusefuß (18) aufweist. Eine Anzahl von Batteriezellen (10) bilden ein Batteriemodul. Das Gehäuse (12) weist ein im Bereich des Gehäusefußes (18) zweites Gehäuseaußenmaß (30) auf, das einem ersten Gehäuseaußenmaß (28) am Gehäusekopf (14) zuzüglich der Dicke einer Verdickung (24) entspricht.The invention relates to a battery cell (10) with a housing (12) which has a housing head (14) and a housing base (18). A number of battery cells (10) form a battery module. The housing (12) has a second outer housing dimension (30) in the region of the housing base (18), which corresponds to a first outer housing dimension (28) on the housing head (14) plus the thickness of a thickening (24).

Description

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2009 035 488 A1 betrifft eine Einzelzelle einer Fahrzeugbatterie, die eine Elektrodenfolieneinheit umfasst, die in einem Gehäuse eingeschlossen ist. Elektrische Anschlüsse können an einem Ende des Gehäuses oder an den Seitenwänden des Gehäuses ausgebildet sein. Des Weiteren weist das Gehäuse eine in Richtung eines Kühlelementes zunehmende Wanddicke auf. Ferner ist die Einzelzelle im Wesentlichen prismatisch aufgebaut, wobei das Gehäuse zweiteilig ausgebildet sein kann und an entgegengesetzten Enden unterschiedliche Außenabmessungen aufweist. Das Gehäuse gemäß DE 10 2009 035 488 A1 kann beispielsweise durch das Fließpressverfahren hergestellt werden. DE 10 2009 035 488 A1 relates to a single cell of a vehicle battery comprising an electrode foil unit enclosed in a housing. Electrical connections may be formed at one end of the housing or on the sidewalls of the housing. Furthermore, the housing has an increasing wall thickness in the direction of a cooling element. Furthermore, the single cell is constructed substantially prismatic, wherein the housing may be formed in two parts and has at opposite ends different outer dimensions. The housing according to DE 10 2009 035 488 A1 can be produced for example by the extrusion process.

US 8,043,742 B1 bezieht sich auf eine Batterie, die Elektrodenanordnung umfasst, die in einem Gehäuse eingeschlossen ist. Das Gehäuse weist einen Querschnitt in Form eines verrundeten Rechtecks auf, wobei zwei längliche Seiten unterschiedliche Wandstärken aufweisen. Das Gehäuse kann aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium im Tiefziehverfahren hergestellt werden. US 8,043,742 B1 refers to a battery comprising electrode assembly enclosed in a housing. The housing has a cross section in the form of a rounded rectangle, wherein two elongated sides have different wall thicknesses. The housing can be made of light metal, for example made of aluminum by deep drawing.

Als Fahrzeugbatterien heute eingesetzte Lithium-Ionen-Batteriezellen umfassen mindestens eine Elektrode, die Lithium-Ionen(Li⁺)ein-(Interkalation) oder wieder auslagern (Deinterkalation) kann. Damit die Interkalation von Lithium-Ionen beziehungsweise die Deinterkalation von Lithium-Ionen abläuft, ist die Anwesenheit einer Elektrolytkomponente, im Allgemeinen ein Lithium-Leitsalz erforderlich. Bei allen derzeit eingesetzten Lithium-Ionen-Batteriezellen, sowohl im Consumerbereich (wie zum Beispiel Mobiltelefone, MP3-Player oder Powertools und dergleichen mehr) als auch im Automobilbereich (HEV, PHEV, EV, Micro-Hybrid) wird als Lithium-Leitsalz Lithium-Hexa-Fluorophosphat (LiPF₆) eingesetzt. Dieses LiPF₆ ist gegenüber Feuchtigkeit äußerst reaktiv und es erfolgt in mehreren Stufen eine Hydrolyse bis hin zu Fluorwasserstoff (HF). Aus diesem Grund wird in der Praxis für alle Lithium-Ionen-Zellen ein Gehäuse mit einem metallischen Anteil verwendet, wobei eine Metallfolie beziehungsweise das Metallblech des Gehäuses die eigentliche Sperre gegen die Luftfeuchtigkeit ist. So werden Batteriegehäuse für Lithium-Ionen-Batteriezellen aus tiefgezogenem Aluminiumblech gefertigt, wobei ein derartiges Gehäuse als Hardcase-Gehäuse bezeichnet wird. As vehicle batteries today used lithium-ion battery cells comprise at least one electrode, the lithium-ion (Li ⁺ ) on (intercalation) or outsource (deintercalation) can. In order for the intercalation of lithium ions or deintercalation of lithium ions to take place, the presence of an electrolyte component, generally a lithium conducting salt, is required. In all currently used lithium-ion battery cells, both in the consumer sector (such as mobile phones, MP3 players or power tools and the like) and in the automotive sector (HEV, PHEV, EV, micro-hybrid) is used as a lithium-conducting salt lithium Hexa-fluorophosphate (LiPF ₆ ) used. This LiPF ₆ is extremely reactive to moisture and hydrolysis takes place in several stages up to hydrogen fluoride (HF). For this reason, a housing with a metallic component is used in practice for all lithium-ion cells, wherein a metal foil or the metal sheet of the housing is the actual barrier to humidity. Thus, battery cases for lithium-ion battery cells are made of deep-drawn aluminum sheet, such a case being called a hardcase case.

Derartige Batteriezellen-Gehäuse sind wegen der Anwesenheit einer metallischen Oberfläche naturgemäß nach außen elektrisch leitend. Bei der seriellen Verschaltung derartiger Lithium-Ionen Hardcase-Gehäuse hat es in der Vergangenheit Probleme gegeben, insbesondere dann, wenn ein Potenzial einer inneren Elektrode auf dem Gehäuse liegt. Dann können in assemblierten Batteriemodulen, die eine Vielzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen umfassen, Spannungen zwischen den einzelnen Gehäusen durchschlagen, wodurch ein bereits fertig montiertes Batteriemodul beschädigt oder gar unbrauchbar gemacht werden kann. Aus diesen Gründen werden die Batteriezellen zueinander isoliert, was häufig mit Strumpfschläuchen und Klebebändern, aber auch mit unter Einsatz einer elektrisch isolierenden Lackierung vorgenommen wird. Such battery cell housings are naturally electrically conductive to the outside due to the presence of a metallic surface. There have been problems in the serial connection of such lithium-ion hardcase packages in the past, especially when there is a potential of an internal electrode on the package. Then, in assembled battery modules comprising a plurality of interconnected battery cells, voltages can break through between the individual housings, whereby an already assembled battery module can be damaged or rendered unusable. For these reasons, the battery cells are insulated from each other, which is often done with hosiery and adhesive tapes, but also with the use of an electrically insulating paint.

Insbesondere die Gehäuseecken von Hardcase-Gehäusen – wie obenstehend kurz beschrieben – stellen eine neuralgische Stelle für die Isolation dar. Aus diesem Grund werden zusätzliche Schutzbeschichtungen eingesetzt, welche jedoch die Gehäusegeometrie, beispielsweise von Batteriezellengehäusen derart beeinflussen, dass einzelne, ein Batteriemodul bildende, miteinander verschaltete Batteriezellen bei der Montage, d.h. zum Fügen eines Batteriemoduls, schräg zueinander stehen. In particular, the housing corners of hardcase cases - as briefly described above - represent a critical location for the isolation. For this reason, additional protective coatings are used, however, the housing geometry, for example of battery cell housings influence such that individual, a battery module forming interconnected Battery cells during assembly, ie for joining a battery module, are at an angle to each other.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle mit einem Gehäuse vorgeschlagen, das einen Gehäusekopf und einen Gehäusefuß aufweist, wobei eine Anzahl derartiger Batteriezellen ein Batteriemodul bilden und das Gehäuse im Bereich des Gehäusefußes ein zweites Gehäuseaußenmaß aufweist, welches einem ersten Gehäuseaußenmaß im Bereich des Gehäusekopfes zuzüglich einer dort vorgesehenen als Isolationsschutz dienenden Verdickung entspricht. According to the invention, a battery cell with a housing is proposed, which has a housing head and a housing foot, wherein a number of such battery cells form a battery module and the housing in the region of the housing foot has a second Gehäuseaußenmaß which a first Gehäuseaußenmaß in the region of the housing head plus there as provided Insulation serving thickening corresponds.

In vorteilhafter Weise wird die einen Isolationsschutz darstellende Verdickung im Bereich des Gehäusekopfes insbesondere im Bereich der Gehäuseaußenkanten am Gehäusekopf durch ein abdeckendes Schutzelement in Gestalt eines Klebebandes gebildet, welches in mehreren Lagen an den Gehäusekanten im Bereich des Gehäusekopfes des Gehäuses aufgebracht wird. Advantageously, the thickening representing an insulation protection in the region of the housing head is formed, in particular in the region of the housing outer edges on the housing head, by a covering protective element in the form of an adhesive tape applied in several layers to the housing edges in the region of the housing head of the housing.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird das zweite Gehäuseaußenmaß im Bereich des Gehäusefußes durch eine Fußverbreiterung gebildet, die durch eine Stauchung des Materials, aus dem das Gehäuse gefertigt wird, gebildet ist. Die Fußverbreiterung kann beispielsweise durch eine Stauchung des Materials des Gehäuses erfolgen, die bei der Fertigung des Gehäuses beispielsweise im Tiefziehverfahren oder mittels des Fließpressverfahrens erzeugt werden kann, ohne dass weitere, insbesondere spanabhebende Fertigungsschritte an einem während der Herstellung bereits verformten Gehäuses durchzuführen sind. Following the solution proposed by the invention, the second housing outer dimension is formed in the region of the housing foot by a foot widening, which is formed by a compression of the material from which the housing is made. The Fußverbreiterung can be done for example by a compression of the material of the housing, which can be produced in the manufacture of the housing, for example by deep drawing or by the extrusion process, without further, in particular machining production steps are performed on an already deformed during manufacture housing.

Die Fußverbreiterung im Bereich des Gehäusefußes kann auch durch eine erhöhte Wandstärke gebildet sein, die im Bereich des Gehäusefußes ausgebildet ist und die eine erste Wandstärke, die im Bereich des Gehäusekopfes des Gehäuses vorliegt, übersteigt. Wird bei einem derartig trapezförmig oder prismatisch ausgebildeten Gehäuse im Bereich des Gehäusekopfes das die Gehäusekanten abdeckende Klebeband aufgebracht, stellt sich im Bereich des Gehäusekopfes dasselbe Gehäuseaußenmaß ein, welches bereits als Gehäuseaußenmaß im Bereich des Gehäusefußes am Gehäuse verwirklicht ist. The Fußverbreiterung in the area of the housing foot can also be increased wall thickness be formed, which is formed in the region of the housing foot and which exceeds a first wall thickness, which is present in the region of the housing head of the housing. If in such a trapezoidal or prismatic housing in the region of the housing head, the adhesive tape covering the edges of the housing, sets in the region of the housing head the same Gehäuseaußenmaß, which is already implemented as Gehäuseaußenmaß in the housing foot on the housing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zugrundeliegenden Lösung kann am Gehäuse, insbesondere im Bereich des Gehäusefußes eine Fußverbreiterung durch Aufbringen einer Isolationslackschicht in erhöhter Schichtdicke erzeugt werden. Dies bedeutet, dass ein Lackauftrag im Bereich des Gehäusefußes, insbesondere der Auftrag eines Isolationslackes am Gehäusefuß in einer erhöhten Schichtdicke auszuführen ist, verglichen mit der Lackschichtdicke, mit der der Isolationslack im Bereich des Gehäusefußes des Gehäusekopfes aufgebracht wird. Auch diese Maßnahme lässt sich ein Dickenausgleich erzielen, sodass das mit Isolationslack fertig lackierte Gehäuse für Batteriezellen nach Applikation des Klebebandes oder eines anderen Schutzmediums zum Schutz der Gehäusekanten im Kopfbereich und im Fußbereich des Gehäuses eine identische Gehäusedicke aufweisen. In a further advantageous embodiment of the invention underlying solution can be generated in the housing, in particular in the region of the housing foot, a foot widening by applying an insulating lacquer layer in increased thickness. This means that a coating application in the region of the housing foot, in particular the application of an insulating varnish on the housing foot, has to be carried out in an increased layer thickness compared with the varnish layer thickness with which the insulating varnish is applied in the region of the housing foot of the housing head. This measure also makes it possible to achieve a thickness compensation so that the housing for battery cells finished with insulating varnish after application of the adhesive tape or another protective medium to protect the housing edges in the head region and in the foot region of the housing have an identical housing thickness.

In vorteilhafter Weise liegt die Differenz zwischen dem ersten Gehäuseaußenmaß im Bereich des Gehäusekopfes und dem zweiten Gehäuseaußenmaß im Bereich des Gehäusefußes in der Größenordnung zwischen 25 µm und 250 µm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von etwa 50 µm mit einer Toleranz von +/–5 µm.Advantageously, the difference between the first Gehäuseausßenmaß in the region of the housing head and the second Gehäuseaußenmaß in the housing foot in the order of 25 microns to 250 microns, more preferably in a range of about 50 microns with a tolerance of +/- 5 microns ,

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die einzelnen Batteriezellen, die in einer Anzahl miteinander verschaltet werden und ein Batteriemodul bilden, in diesem keine Schrägstellung annehmen, sondern senkrecht hochkant zueinander in Parallellage montierbar sind und in diesem Zustand auch während ihrer Lebensdauer verbleiben. Der Schutz der empfindlichen Gehäusekanten im Kopfbereich des Gehäuses kann durch Schutzmedien, wie bereits das erwähnte Klebeband realisiert werden, wobei die zusätzliche Verdickung, die im Bereich des Gehäusekopfes durch ein- oder mehrleitige Applikation des Schutzmediums, wie beispielsweise des Klebebandes auftritt, durch eine bereits vorgeformte oder später applizierte Verbreiterung des Gehäuses im Bereich des Gehäusefußes ausgeglichen wird, sodass nach Applikation des Klebebandes im Kopfbereich des Gehäuses am Gehäusefuß und am Gehäusekopf gleiche Außenmaße vorliegen. By inventively proposed solution can be achieved in an advantageous manner that the individual battery cells, which are interconnected in a number and form a battery module, assume no skew in this, but vertically upright to each other in parallel position can be mounted and in this state during their Life remain. The protection of the sensitive housing edges in the head region of the housing can be realized by protective media, as already mentioned adhesive tape, the additional thickening, which occurs in the region of the housing head by one or more applications of the protective medium, such as the adhesive tape, by an already preformed or later applied widening of the housing in the region of the housing foot is compensated, so that after application of the adhesive tape in the head region of the housing on the housing foot and the housing head same external dimensions are present.

Ohne weitere Nacharbeit kann durch Stauchen des Materials, insbesondere im Bereich des Gehäusefußes, eine Fußverbreiterung erreicht werden, und zwar unmittelbar bei der Produktion des Gehäuses im Tiefziehverfahren oder mittels des Fließpressens. Eine weitere Möglichkeit, die Fußverbreiterung darzustellen, liegt in einer größeren Wandstärke im Bereich des Gehäusefußes, verglichen mit der, die im Bereich des Gehäusekopfes vorliegt. Durch das gezielte Verformen des Gehäuses, insbesondere im Bereich des Gehäusefußes, kann die Applikation von Klebeband oder eines anderen Ausgleichsmediums, im Bereich des schwer zugänglichen Gehäusefußes vermieden werden, um die Verdickung auszugleichen, die im Bereich des Gehäusekopfes des Gehäuses durch Applikation des die Gehäusekanten schützenden Mediums, d.h. des Klebebands, auftritt. Des Weiteren lässt sich die mechanische Festigkeit am Boden des Gehäuses erheblich steigern.Without further reworking can be achieved by upsetting the material, especially in the area of the housing foot, a Fußverbreiterung, directly during the production of the housing in the deep-drawing process or by means of extrusion. Another way to represent the Fußverbreiterung, lies in a greater wall thickness in the area of the housing foot, compared with that, which is present in the region of the housing head. By deliberately deforming the housing, in particular in the area of the housing foot, the application of adhesive tape or other compensating medium can be avoided in the region of the housing foot which is difficult to reach, in order to compensate for the thickening which protects in the region of the housing head of the housing by application of the housing edge Medium, ie of the adhesive tape, occurs. Furthermore, the mechanical strength at the bottom of the housing can be significantly increased.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. With reference to the drawings, the invention will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle, 1 a first embodiment of the invention proposed housing for a battery cell,

2 eine Darstellung des Gehäuses für eine Batteriezelle mit einer Fußverbreiterung, 2 a representation of the housing for a battery cell with a foot widening,

3 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle mit einer Fußverbreiterung durch eine aufgetragene Isolierlackschicht, und 3 a further embodiment of the present invention proposed housing for a battery cell with a foot widening by a coated insulating lacquer layer, and

4 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle mit einer prismatischen Gestalt. 4 an embodiment of the invention proposed housing for a battery cell with a prismatic shape.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Gehäuses zur Aufnahme einer Batteriezelle. 1 shows a first embodiment of a housing for receiving a battery cell.

Eine Batteriezelle 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches einen Gehäusekopf 14 und einen Gehäusefuß 18 aufweist. Im Bereich des Gehäusekopfes 14 des Gehäuses 12 befindet sich ein Anschlussterminal 16. Eine Anzahl der in der Darstellung gemäß 1 schematisch wiedergegebenen Batteriezellen 10 bildet bei elektrischer Verschaltung – in der Regel einer seriellen elektrischen Verschaltung – ein Batteriemodul. Ein Batteriemodul umfasst in der Regel eine Anzahl von Batteriezellen 10, beispielsweise 7, 10 oder auch mehr Batteriezellen. Ein neuralgischer Punkt am Gehäuse 12 der Batteriezelle 10 befindet sich im Bereich des Gehäusekopfes 14. Dort weist das Gehäuse 10 Gehäusekanten 36 auf, die einer besonderen Beanspruchung ausgesetzt sind und an denen es zum Abplatzen einer Isolationslackschicht kommen kann. Um dies zu verhindern, und um insbesondere bei Beschädigung der Isolationsschicht auf der Außenseite des Gehäuses 12 bei Bildung eines Batteriemoduls aus mehreren Batteriezellen 10 eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Batteriezellen 10 zu verhindern, wird im Bereich der Gehäusekanten 36 ein Schutzmedium aufgebracht, welches eine Verdickung 24 bildet. Die Verdickung 24 kann beispielsweise durch ein Wickelband oder ein Klebeband oder dergleichen gebildet werden, sodass die Gehäusekanten 36, die insbesondere im Bereich des Gehäusekopfes 14 des Gehäuses 12 der Batteriezelle liegen, gegen Abplatzen des Isolationslackes geschützt sind. Um bei der späteren Montage mehrere Batteriezellen 10 zu einem Batteriemodul deren Ausrichtung zueinander zu gewährleisten und insbesondere eine Schrägstellung einzelner Batteriezellen 10 bei der Bildung eines Batteriemoduls zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den durch die Verdickung 24 erzeugte Zunahme eines ersten Gehäusemaßes 28 im Bereich des Gehäusekopfes 14 durch eine die Dickenzunahme kompensierende Fußverbreiterung 38 auszugleichen, wie sie in der Darstellung gemäß 1 schematisch angedeutet ist. Im Bereich des Gehäusefußes 18, d.h. im Bereich des Bodens 20 des Gehäuses wird eine Fußverbreiterung 38 vorgesehen. Diese ist gerade so bemessen, dass die Zunahme des Gehäuseaußenmaßes im Bereich des Gehäusekopfes 14 am Gehäusefuß 18 ausgeglichen wird, sodass eine exakte Hochkant-Positionierung der einzelnen Batteriezellen 10 bei der Bildung eines Batteriemoduls gewährleistet ist. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das Gehäuse 12 der Batteriezelle 10 gemäß der Darstellung in 1 seitlich durch Seitenflächen 22 begrenzt ist und den Boden 20 aufweist und im Bereich des Gehäusekopfes 14 einen Deckel aufweist, auf dem sich das Anschlussterminal 16 befindet. A battery cell 10 includes a housing 12 which is a housing head 14 and a housing foot 18 having. In the area of the housing head 14 of the housing 12 there is a connection terminal 16 , A number of in the illustration according to 1 schematically reproduced battery cells 10 forms with electrical interconnection - usually a serial electrical interconnection - a battery module. A battery module typically includes a number of battery cells 10 , for example 7 . 10 or more battery cells. A neuralgic point on the housing 12 the battery cell 10 is located in the area of the housing head 14 , There, the housing points 10 casing edges 36 on, which are exposed to a special stress and may cause the flaking off of an insulating lacquer layer. To prevent this, and in particular in case of damage to the insulation layer on the outside of the housing 12 when forming a battery module of several battery cells 10 an electrical connection between adjacent battery cells 10 To prevent, is in the range of the housing edges 36 applied a protective medium, which is a thickening 24 forms. The thickening 24 can be formed for example by a winding tape or tape or the like, so that the housing edges 36 , especially in the area of the housing head 14 of the housing 12 lie the battery cell, are protected against chipping the insulation varnish. In order to later assembly several battery cells 10 to ensure a battery module their alignment with each other and in particular an inclination of individual battery cells 10 to avoid in the formation of a battery module, the invention proposes that by the thickening 24 generated increase of a first housing dimension 28 in the area of the housing head 14 by a thickness increase compensating foot widening 38 balance as shown in the illustration 1 is indicated schematically. In the area of the housing foot 18 ie in the area of the soil 20 the case becomes a foot widening 38 intended. This is just so dimensioned that the increase in the housing external dimension in the region of the housing head 14 at the housing foot 18 is balanced, so that an exact upright positioning of the individual battery cells 10 is ensured in the formation of a battery module. For completeness, it should be mentioned that the housing 12 the battery cell 10 as shown in 1 laterally through side surfaces 22 is limited and the ground 20 and in the region of the housing head 14 has a lid on which the connection terminal 16 located.

Der Darstellung gemäß 2 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle zu entnehmen. The representation according to 2 is a further embodiment of the present invention proposed housing for a battery cell refer.

Der Darstellung gemäß 2 ist zu entnehmen, dass das Gehäuse 12 der Batteriezelle 10 im Bereich des Gehäusekopfes 14 ein erstes Gehäuseaußenmaß 28 aufweist. Die besonders sensiblen Gehäusekanten 36 sind am Gehäuse 12 gemäß der Darstellung in 2 von einem Schutzmedium umgeben, sodass im Bereich des Gehäusekopfes 14 eine Verdickung 24 vorliegt. Im Allgemeinen wird diese Verdickung 24 durch ein Wickelband, eine erhöhte Isolationslackschichtdicke im Bereich des Gehäusekopfes 14 oder auch durch eine oder mehrere Lagen eines ein- oder doppelseitig wirksamen Klebebandes gebildet. The representation according to 2 it can be seen that the housing 12 the battery cell 10 in the area of the housing head 14 a first housing external dimension 28 having. The particularly sensitive case edges 36 are on the case 12 as shown in 2 surrounded by a protective medium, so in the area of the housing head 14 a thickening 24 is present. In general, this thickening 24 by a winding tape, an increased insulating lacquer layer thickness in the region of the housing head 14 or also formed by one or more layers of a single- or double-sided adhesive tape.

Aufgrund der Verdickung 24 liegt daher im Bereich des Gehäusekopfes 14 des Gehäuses 12 der Batteriezelle 10 ein Gehäuseaußenmaß vor, welches sich aus der Dicke der Verdickung 24 zuzüglich des ersten Gehäuseaußenmaßes 28 des Gehäuses 12 zusammensetzt. Due to the thickening 24 is therefore in the range of the housing head 14 of the housing 12 the battery cell 10 a Gehäuseaßenmaß before, which is the thickness of the thickening 24 plus the first housing external dimension 28 of the housing 12 composed.

Im Bereich des Gehäusefußes 18, d.h. im Bereich des Bodens 28 des Gehäuses 12 weist das Gehäuse 12 für die Batteriezelle 10 gemäß der Darstellung in 2 die Fußverbreiterung 28 auf. Die Fußverbreiterung 28 kann beispielsweise bei der Herstellung des Gehäuses 12 im Tiefziehverfahren oder im Fließpressverfahren durch eine Stauchung 40 erzeugt werden. Die Stauchung 40 im Bereich des Gehäusefußes 18 des Gehäuses 12 der Batteriezelle 10 bewirkt, dass sich im Bereich des Gehäusefußes 18 ein zweites Gehäuseaußenmaß 30 einstellt. Idealerweise entspricht das zweite Gehäuseaußenmaß 30 im Bereich des Gehäusefußes 18 des Gehäuses 12 der Summe aus dem ersten Gehäuseaußenmaß 28 im Bereich des Gehäuses 14 zuzüglich der Dicke der Verdickung 24. Im Allgemeinen wird angestrebt, dass das Gehäuse 12 im unteren Bereich, d.h. im Bereich des Gehäusefußes 18 um 25 µm bis 200 µm, vorzugsweise 50 µm unter Berücksichtigung einer Toleranz von +/–10 µm dicker ausgeführt ist als im Bereich des Gehäusekopfes 14. In the area of the housing foot 18 ie in the area of the soil 28 of the housing 12 shows the case 12 for the battery cell 10 as shown in 2 the foot widening 28 on. The foot widening 28 For example, in the manufacture of the housing 12 in deep-drawing or extrusion by a compression 40 be generated. The compression 40 in the area of the housing foot 18 of the housing 12 the battery cell 10 causes in the area of the housing foot 18 a second housing external dimension 30 established. Ideally, the second housing external dimension corresponds 30 in the area of the housing foot 18 of the housing 12 the sum of the first Gehäuseaußenmaß 28 in the area of the housing 14 plus the thickness of the thickening 24 , In general, the goal is that the housing 12 in the lower area, ie in the area of the housing foot 18 by 25 microns to 200 microns, preferably 50 microns, taking into account a tolerance of +/- 10 microns thicker than in the region of the housing head 14 ,

Der Darstellung gemäß 3 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle zu entnehmen. The representation according to 3 is a further embodiment of the present invention proposed housing for a battery cell refer.

3 zeigt, dass die Fußverbreiterung 38 in dieser Ausführungsvariante durch eine Isolationslackschicht 42 erzeugt wird. Wird im Bereich des Gehäusefußes 18 die Lackschicht 42 aufgetragen, so kann bei entsprechender Lackschichtdicke 44 auch dadurch im Bereich des Gehäusefußes 18, d.h. am Boden 20 des Gehäuses 12 das zweite Gehäuseaußenmaß 30 erzielt werden, welches die Dickenzunahme im Bereich des Gehäusekopfes 14, die über das erste Gehäuseaußenmaß 28 hinausgeht und durch die Dicke der Verdickung 24 bestimmt wird, kompensiert. Analog zur Darstellung gemäß der 1 und 2 ist das Gehäuse 12 durch die Seitenflächen 22, den Boden 20 und einen Gehäusedeckel bedeckt, auf dem sich das Anschlussterminal 16 befindet. Auch in der Darstellung gemäß 3 sind die empfindlichen Gehäusekanten 26 durch die Verdickung 24 gebildet durch ein Schutzmedium wie beispielsweise ein Wickelband, ein ein- oder doppelseitig wirksames Klebeband oder eine Isolationslackschicht, die dort ebenfalls in erhöhter Dicke analog zur Lackschichtdicke 44 der Lackschicht 42 im Bereich des Gehäusefußes 18 des Gehäuses 5 der Batteriezelle 10 aufgebracht werden kann. 3 shows that the foot widening 38 in this embodiment by an insulating lacquer layer 42 is produced. Is in the area of the housing foot 18 the paint layer 42 applied, so can with appropriate paint layer thickness 44 also thereby in the area of the housing foot 18 ie on the ground 20 of the housing 12 the second housing external dimension 30 be achieved, which increases the thickness in the area of the housing head 14 that over the first housing exterior 28 goes out and through the thickness of the thickening 24 is determined, compensated. Analogous to the representation according to the 1 and 2 is the case 12 through the side surfaces 22 , the ground 20 and a housing cover covered, on which the connection terminal 16 located. Also in the illustration according to 3 are the delicate case edges 26 through the thickening 24 formed by a protective medium such as a winding tape, a single or double-sided effective adhesive tape or an insulating varnish layer, which there also in an increased thickness analogous to the paint layer thickness 44 the paint layer 42 in the Area of the housing foot 18 of the housing 5 the battery cell 10 can be applied.

4 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses für eine Batteriezelle zu entnehmen. 4 is a further embodiment of the present invention proposed housing for a battery cell refer.

Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass das Gehäuse 12 der Batteriezelle 10 durch einen Gehäusedeckel begrenzt ist, auf dem sich das Anschlussterminal 16 befindet, seitlich durch die Seitenflächen 22 begrenzt ist und im Bereich des Gehäusefußes 18 den Boden 20 aufweist. Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten wird die Fußverbreiterung 38 in der in 4 dargestellten Ausführungsvariante durch Realisierung einer größeren, zweiten Wandstärke 34 im Bereich des Gehäusefußes 18 des Gehäuses 12 erreicht. Die zweite Wandstärke 34, die das Gehäuse 12 im Bereich des Gehäusefußes 18 aufweist, übersteigt eine erste Wandstärke 32, die das Gehäuse 12 im Bereich des Gehäuses 14 aufweist. Damit weist das Gehäuse 12, welches in etwa prismatisches Aussehen aufweist, unterschiedlichen Wandstärken im Bereich des Gehäusekopfes 14 und des Gehäusefußes 18 auf. Die Wandstärken 32, 34 können sich kontinuierlich – wie in 4 dargestellt – zunehmend verhalten, d.h. von der ersten Wandstärke 32 im Bereich des Gehäusekopfes 14, die zweite Wandstärke 34 im Bereich des Gehäusefußes 18 erreichen. Daneben besteht auch die Möglichkeit, in den Seitenflächen 22 des Gehäuses 12 einen stufenförmigen Übergang von der ersten Wandstärke 32 im Bereich des Gehäusekopfes 14 zur zweiten Wandstärke 34 vorzunehmen, die insbesondere zum Ausgleich der Dicke der Verdickung 24 als Fußverbreiterung 38 vorgesehen ist. From the illustration according to 4 shows that the case 12 the battery cell 10 is limited by a housing cover on which the connection terminal 16 located laterally through the side surfaces 22 is limited and in the area of the housing foot 18 the ground 20 having. In contrast to the embodiments described above, the foot widening 38 in the in 4 illustrated embodiment by realization of a larger, second wall thickness 34 in the area of the housing foot 18 of the housing 12 reached. The second wall thickness 34 that the case 12 in the area of the housing foot 18 has exceeded a first wall thickness 32 that the case 12 in the area of the housing 14 having. This shows the case 12 , which has approximately prismatic appearance, different wall thicknesses in the region of the housing head 14 and the housing foot 18 on. The wall thicknesses 32 . 34 can be continuous - as in 4 shown - increasingly behaving, ie from the first wall thickness 32 in the area of the housing head 14 , the second wall thickness 34 in the area of the housing foot 18 to reach. In addition, there is also the possibility in the side surfaces 22 of the housing 12 a stepped transition from the first wall thickness 32 in the area of the housing head 14 to the second wall thickness 34 in particular, to compensate for the thickness of the thickening 24 as a foot widening 38 is provided.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009035488 A1 [0001, 0001]
US8043742 B1 [0002]

Claims

Battery cell ( 10 ) with a housing ( 12 ), which is a housing head ( 14 ) and a housing foot ( 18 ), characterized in that the housing ( 12 ) in the area of the housing foot ( 18 ) a second housing external dimension ( 30 ), which corresponds to a first housing outer dimension ( 28 ) on the housing head ( 14 ) plus the thickness of a thickening ( 24 ) corresponds.

Battery cell ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the thickening ( 24 ) by a housing edge ( 36 ) of the housing ( 12 ) covering protective element ( 26 ), a wrapping tape or an adhesive tape is formed.

Battery cell ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing outer dimension ( 30 ) in the area of the housing foot ( 18 ) by a widening of the foot ( 38 ) is formed.

Battery cell ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that the foot widening ( 38 ) in the area of the housing foot ( 18 ) by a compression ( 40 ) of the material of the housing ( 12 ) is formed.

Battery cell ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the compression ( 40 ) during the manufacture of the housing ( 12 ) is produced by deep-drawing or extrusion molding.

Battery cell ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the foot widening ( 38 ) in the area of the housing foot ( 18 ) by an increased, second wall thickness ( 34 ) is formed, which has a first wall thickness ( 32 ) in the region of the housing head ( 14 ) of the housing ( 12 ) exceeds.

Battery cell ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the foot widening ( 38 ) in the area of the housing foot ( 18 ) by a height of thickness ( 44 ) a paint layer ( 42 ) on the housing ( 12 ) is formed.

Battery cell ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the difference between the first housing outer dimension ( 28 ) and the second housing outer dimension ( 30 ) is between 25 microns and 200 microns, especially in the order of 50 microns +/- 10 microns.