DE102014019417A1 - Einzelzelle und Batterie - Google Patents

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Knut Welke
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle (3), welche ein Zellgehäuse (4, 8, 9) mit zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (8, 9) und eine innerhalb des Zellgehäuses (4, 8, 9) angeordnete Elektrodenanordnung (10) umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einer Anzahl solcher Einzelzellen (3).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle, welche ein Zellgehäuse mit zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen und eine innerhalb des Zellgehäuses angeordnete Elektrodenanordnung umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einer Anzahl solcher Einzelzellen.
  • Aus dem Stand der Technik sind elektrische Batterien zur Anordnung in Fahrzeugen, insbesondere in Fahrzeugen mit einem Elektroantrieb oder Hybridantrieb, bekannt, wobei die Batterien aus einer vorgegebenen Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel geschalteten Einzelzellen gebildet sind. Die Einzelzellen umfassen eine in einem Zellgehäuse angeordnete Elektrodenanordnung und sind über elektrische Polkontakte zu einer Zellgruppe oder zu mehreren Zellgruppen verschaltet. Die Einzelzellen umfassen innerhalb des Zellgehäuses eine mechanische Fixierung und/oder Kontaktierung und eine Temperiervorrichtung zur Kühlung und/oder Heizung der Einzelzellen. Beispielsweise sind Kühlbleche zwischen den Einzelzellen innerhalb einer Zellgruppe angeordnet und mit einer Temperiervorrichtung thermisch verbunden. Auch über die elektrischen Polkontakte kann ein Wärmestrom mittels elektrisch nicht leitenden Kühlmaterialien abgeführt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Einzelzelle und eine verbesserte Batterie anzugeben.
  • Hinsichtlich der Einzelzelle wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Batterie durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine Einzelzelle umfasst ein Zellgehäuse mit zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen und eine innerhalb des Zellgehäuses angeordnete Elektrodenanordnung.
  • Erfindungsgemäß ist zumindest ein Gehäuseteil aus einer Verbundfolienanordnung gebildet, die jeweils eine mit einer zumindest einer Isolierschicht innen- und/oder außenseitig zumindest abschnittsweise beschichteten Wärmeleitschicht umfasst, wobei zumindest die Wärmeleitschicht zumindest abschnittsweise derart verlängert ist, dass diese über einen Verbindungsbereich der Gehäuseteile hinausragt.
  • Bei den Einzelzellen handelt es sich um so genannte Pouch-Zellen, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, wobei das Zellgehäuse aus einer folienartigen Hülle gebildet ist und zumindest zwei folienartige Gehäuseteile umfasst, die randseitig stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wodurch ein randseitig umlaufender Verbindungsbereich, insbesondere ein Siegelbereich oder eine Siegelnaht, gebildet ist.
  • Mittels der zumindest abschnittsweise verlängerten Wärmeleitschicht können zusätzliche Wärmeleitelemente, insbesondere eine Kühlplatte, entfallen, wobei im Gegensatz zur Verwendung solcher zusätzlichen Wärmeleitelemente ein Wärmestrom über die verlängerte Wärmeleitschicht der Einzelzelle mit geringem Wärmeübergangswiderstand zu- oder abgeführt wird. Hierbei kann durch eine derartige Ausbildung der Wärmeleitschicht ein Wärmestrom bei einer Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr weitestgehend gleichmäßig über eine gesamte Länge oder Fläche der Verbundfolienanordnung des zumindest einen Gehäuseteils zu- oder abgeführt werden, wobei die Verbundfolienanordnung in unmittelbarem und somit gut Wärme leitenden Kontakt zu einer in dem Zellgehäuse angeordneten Elektrodenanordnung steht.
  • Durch die vorteilhafte Ausbildung der Wärmeleitschicht kann eine Verlustleistung einer Wärme bei der Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr weitestgehend vermieden werden. Eine solche Verlustleistung der Wärme tritt insbesondere bei thermischen Übergangsstellen unterschiedlicher Bauteile und/oder Materialien und/oder Stoffe, beispielsweise zwischen der Kühlplatte, der Verbundfolienanordnung des Zellgehäuses und der Elektrodenanordnung, auf. Über die die Elektrodenanordnung vollständig umhüllende Verbundfolienanordnung und der verlängerten Wärmeleitschicht kann eine anfallende Wärme bei Betrieb der Batterie im Gegensatz zum Stand der Technik schneller abgeführt werden.
  • Durch die vorteilhafte Ausbildung der Verbundfolienanordnung und der Wärmeleitschicht sind eine Verbesserung einer Haltbarkeit und/oder Lebensdauer der Einzelzelle und eine Verringerung lokaler Überhitzung und/oder von Kurzschlüssen möglich.
  • Weiterhin ermöglicht der Wegfall der separaten Wärmeleitelemente eine bauraumsparende Anordnung, insbesondere Stapelung, der Einzelzellen.
  • Ebenfalls entfallen Montageschritte, umfassend eine Fixierung der separaten Wärmeleitelemente an einer Temperiervorrichtung, eine dazugehörige Fixierung der Einzelzelle an den Wärmeleitelementen und eine Ausrichtung der Einzelzelle zu dem Wärmeleitelement, da das Wärmeleitelement durch das Zellgehäuse der Einzelzelle gebildet ist. Durch Entfallen der separaten Wärmeleitelemente können, wie bereits beschrieben, entweder die Einzelzellen kompakter und somit bauraumsparender zueinander angeordnet oder zur Verbesserung einer Wärmeleitfähigkeit die Verbundfolienanordnung dicker ausgebildet werden.
  • Die verlängerten Wärmeleitschichten, die über den Verbindungsbereich der Gehäuseteile hinausragen, sind in einer möglichen Ausgestaltung der Einzelzelle potentialfrei und/oder elektrisch isoliert ausgebildet. Somit ist es möglich, dass die verlängerten Wärmeleitschichten einer und/oder verschiedener Einzelzellen überlappend zueinander angeordnet werden können, so dass weiterhin auch unterschiedliche Temperaturen der Einzelzellen weitestgehend über die Wärmeleitschichten ausgeglichen werden können.
  • In einer weiteren Ausbildung der Verbundfolienanordnung der beiden Gehäuseteile, in welcher die Wärmeleitschichten innen- oder außenseitig mit der Isolierschicht beschichtet und elektrisch mit der Elektrodenanordnung gekoppelt sind, sind die verlängerten Wärmeleitschichten als elektrische Polkontakte ausgebildet, so dass die Elektrodenanordnung und die elektrischen Polkontakte weitestgehend gleichmäßig gekühlt werden können, wodurch eine Beschädigung der elektrischen Polkontakte durch Überhitzung im Wesentlichen vermieden werden kann. Alternativ sind sowohl die aus dem Zellgehäuse herausragenden Polkontakte als auch die verlängerten Wärmeleitschichten thermisch mit jeweils einer Temperiervorrichtung gekoppelt, um die Wärmeabfuhr oder Wärmezufuhr über mehrere Seiten der Einzelzelle zu verbessern.
  • Gemäß einer möglichen weiteren Ausführungsform sind die Wärmeleitschichten von den Verbundfolienanordnungen beider Gehäuseteile auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Einzelzelle verlängert. Hierbei werden Wärmeströme, die kreuzend ausgelegt sind, weitestgehend gleichmäßig über beide Seiten der Einzelzelle zu- oder abgeführt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Wärmeleitschichten auf einer Seite der Einzelzelle verlängert, wodurch die Wärmeströme weitestgehend parallel und/oder gleichmäßig an einer Seite einer aus mehreren Einzelzellen gebildeten Einzelanordnung zu- oder abgeführt werden. Daraus folgend kann weiterhin ein Bauraum der Batterie verringert werden, da lediglich eine Temperiervorrichtung erforderlich ist.
  • In einer weiteren möglichen Ausbildung der Verbundfolienanordnung sind die Wärmeleitschichten im Bereich ihrer verlängerten Abschnitte mit der zumindest einen Isolierschicht innen- und/oder außenseitig beschichtet. Dadurch sind die verlängerten Wärmeleitschichten elektrisch isoliert und/oder potentialfrei und können überlappend aneinander angeordnet werden, so dass ein Bauraumbedarf verringert werden kann. Durch eine solche kompakte Anordnung wird auch ein Wärmeaustausch und/oder Wärmeausgleich der Einzelzellen verbessert.
  • Um eine Wärmeübertragung zwischen der Temperiervorrichtung und der Wärmeleitschicht zu verbessern, ist in einer möglichen Ausgestaltung vorgesehen, die Wärmeleitschicht im Bereich ihres verlängerten Abschnitts abzuwinkeln, so dass eine Kontaktfläche der Wärmeleitschicht zur Temperiervorrichtung vergrößert ist. Auch ist eine thermische Kopplung mit der Temperiervorrichtung vereinfacht.
  • Zur Erzeugung einer guten Wärmeleitfähigkeit ist in einer möglichen Ausgestaltung die Wärmeleitschicht aus einer Metallfolie, insbesondere einer Aluminiumfolie gebildet. Alternativ kann die Wärmeleitschicht aus Graphit gebildet sein.
  • Zur einfachen Erzeugung einer elektrischen Isolierung ist die Wärmeleitschicht in einer möglichen Ausbildung innen- und/oder außenseitig mit zumindest einer aus einem Kunststoff gebildeten Isolierschicht beschichtet.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Batterie umfasst mehrere elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltete erfindungsgemäße Einzelzellen oder Ausgestaltungen dieser, die jeweils mit zumindest einer Temperiervorrichtung thermisch gekoppelt sind.
  • Die Temperiervorrichtung ist zum Temperieren der Einzelzellen vorgesehen, wobei unter Temperieren, je nach Bedarf, ein Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr zur oder von der Einzelzelle verstanden wird.
  • Die Wärmeleitschichten sind im Bereich ihrer verlängerten Abschnitte jeweils mit zumindest einer Temperiervorrichtung thermisch gekoppelt, so dass die Elektrodenanordnung über die die Elektrodenanordnung umhüllende Verbundfolienanordnung gleichmäßig temperierbar ist.
  • Mittels einer solchen thermischen Kopplung der Wärmeleitschicht mit der Temperiervorrichtung ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen, da die Wärme direkt über die Verbundfolienanordnung zu- oder abgeführt wird und kein weiteres, einen thermischen Widerstand bildendes Wärmeleitelement zwischen der Temperiervorrichtung und der Verbundfolienanordnung beziehungsweise der zu temperierenden Elektrodenanordnung angeordnet ist.
  • Hierbei kann eine Länge der abschnittsweise verlängerten Wärmeleitschichten variieren, das heißt, dass die Wärmeleitschicht des ersten Gehäuseteils länger als die Wärmeleitschicht des zweiten Gehäuseteils ausgebildet werden kann, um beispielsweise den Bauraum beziehungsweise eine Bauweise und/oder Anordnung der Temperiervorrichtungen innerhalb der Batterie optimal ausnutzen zu können.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Seitenansicht einer Einzelzellanordnung mit einer Temperiervorrichtung nach dem Stand der Technik,
  • 2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Gehäuseteils einer Einzelzelle nach dem Stand der Technik,
  • 3 schematisch eine Schnittdarstellung einer Einzelzelle in einer ersten Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen,
  • 4 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle in einer zweiten Ausführungsform mit einer thermisch gekoppelten Temperiervorrichtung,
  • 5 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle in einer dritten Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen,
  • 6 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle in einer vierten Ausführungsform mit einer thermisch gekoppelten Temperiervorrichtung,
  • 7 schematisch eine Draufsicht der Einzelzelle in einer fünften Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen,
  • 8 schematisch eine Schnittdarstellung der Einzelzelle in einer sechsten Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen und
  • 9 schematisch eine Draufsicht der Einzelzelle in einer siebten Ausführungsform.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Seitenansicht einer Einzelzellenanordnung 1 mit einer Temperiervorrichtung 2 einer nicht näher dargestellten Batterie nach dem Stand der Technik, wobei die Batterie als elektrischer Energiespeicher mit zumindest zwei elektrisch miteinander verschalteten Einzelzellen 3, die gemeinsam in einem nicht dargestellten Batteriegehäuse angeordnet sind, ausgebildet ist.
  • Die Temperiervorrichtung 2 ist zum Temperieren der Einzelzellen 3 vorgesehen, wobei unter Temperieren, je nach Bedarf, eine Wärmezufuhr oder -abfuhr zu oder von der Einzelzelle 3 verstanden wird.
  • Insbesondere ist die Batterie eine Fahrzeugbatterie, beispielsweise eine Starterbatterie oder Traktionsbatterie, für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und/oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug.
  • Die Einzelzelle 3 ist ein elektrochemischer Energiespeicher und weist in ihrem Inneren eine nicht näher dargestellte elektrochemisch aktive Elektrodenanordnung, beispielsweise in Form eines Elektrodenfolienstapels oder Elektrodenfolienwickels, auf, wobei die Elektrodenanordnung von einem mit einem Elektrolyt gefülltem Zellgehäuse 4 umgeben ist. Die Einzelzellen 3 sind mittels aus dem Zellgehäuse 4 geführten elektrischen Polkontakten elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltet, wobei eine Mehrzahl von Einzelzellen 3 zu zumindest einer Zellgruppen zusammengefasst ist.
  • Bei den Einzelzellen 3 handelt es sich um so genannte Pouch- oder Coffee-Bag-Zellen, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, wobei das Zellgehäuse 4 aus einer folienartigen Hülle gebildet ist. Hierbei umfasst das Zellgehäuse 4 zumindest zwei folienartige Gehäuseteile 8, 9, die randseitig stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wodurch ein randseitig umlaufender Verbindungsbereich 5, insbesondere ein Siegelbereich oder eine Siegelnaht, gebildet wird. Die Gehäuseteile 8, 9 sind jeweils aus einer nicht näher dargestellten Verbundfolienanordnung gebildet, wobei die Verbundfolienanordnung eine mit einer Isolierschicht innen- und/oder außenseitig beschichteten Wärmeleitschicht umfasst, wobei die Wärmeleitschicht eine Metallfolie und/oder Aluminiumfolie ist und die Isolierschicht aus einem Kunststoff gebildet ist.
  • Zwischen den Einzelzellen 3 ist ein erster Abschnitt eines Wärmeleitelements 6, insbesondere eines Kühlblechs, angeordnet, an welchem jeweils das Zellgehäuse 4 der Einzelzellen 3 fixiert ist. Dabei erstreckt sich der erste Abschnitt des Wärmeleitelements 6 über eine gesamte Länge des Zellgehäuses 4. Ein zweiter Abschnitt des Wärmeleitelements 6 ist im rechten Winkel zum ersten Abschnitt abgewinkelt und parallel zur Temperiervorrichtung 2 angeordnet und mit dieser thermisch gekoppelt.
  • Hierbei wird ein Wärmestrom über thermische Kontaktstellen, wie beispielsweise die Elektrodenanordnung, das Zellgehäuse 4 der Einzelzellen 3, das Wärmeleitelement 6 und die Temperiervorrichtung 2 ab- oder zugeführt.
  • Um thermische Widerstände an Übergangsstellen unterschiedlicher thermischer Kontaktstellen weitestgehend zu verringern, ist vorgesehen, insbesondere einen direkten thermischen Kontakt des Zellgehäuses 4 mit der Temperiervorrichtung 2 herzustellen, wobei das Zellgehäuse 4 die Elektrodenanordnung umhüllt.
  • Hierzu ist die Verbundfolienanordnung des Zellgehäuses 4 derart ausgebildet, dass sie mit der Temperiervorrichtung 2 koppelbar ist. Dabei umfasst die Verbundfolienanordnung nach dem Stand der Technik eine mit zumindest einer Isolierschicht 4.1 innen- und/oder außenseitig beschichteten Wärmeleitschicht 4.2, wie 2 in einer teilweisen Schnittdarstellung eines Gehäuseteils 8 des Zellgehäuses 4 zeigt.
  • Die 3 und 4 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Einzelzelle 3 in einer möglichen ersten und zweiten Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen 2.
  • Die Einzelzelle 3 umfasst hierbei zumindest zwei miteinander verbundene Gehäuseteile 8, 9, wobei zumindest ein Gehäuseteil 8, 9 aus einer Verbundfolienanordnung, umfassend jeweils eine mit einer zumindest einer Isolierschicht 4.1 innen- und/oder außenseitig zumindest abschnittsweise beschichteten Wärmeleitschicht 4.2, gebildet ist. Die Wärmeleitschicht 4.2 ist derart verlängert, dass diese über den Verbindungsbereich 5 der Gehäuseteile 8, 9, d. h. insbesondere den Siegelbereich, hinausragt.
  • Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wärmeleitschichten 4.2 der Gehäuseteile 8, 9 jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Einzelzelle 3 verlängert und im Bereich ihrer verlängerten Abschnitte abgewinkelt. Dabei sind die Wärmeleitschichten 4.2 im Bereich ihrer abgewinkelten Abschnitte mit jeweils einer Temperiervorrichtung 2 thermisch gekoppelt. Die Wärmeleitschichten 4.2 sind potentialfrei und/oder elektrisch isoliert ausgebildet, so dass eine Anzahl von Einzelzellen 3 derart stapelbar ist, dass verlängerte Abschnitte der Wärmeleitschichten 4.2 überlappend miteinander kontaktiert werden.
  • Alternativ sind die Wärmeleitschichten 4.2 gemäß dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel beider Gehäuseteile 8, 9 auf einer Seite der Einzelzelle 3 verlängert und mit einer Temperiervorrichtung 2 thermisch gekoppelt.
  • Die thermische Koppelung der Wärmeleitschichten 4.2 mit der Temperiervorrichtung 2 oder den Temperiervorrichtungen 2 ist mittels stoff- und/oder kraftschlüssigen Fügens, insbesondere Schweißung und/oder Löten und/oder Verpressen, hergestellt.
  • Eine Wärme der Elektrodenanordnung 10 der Einzelzelle 3 wird über die die Elektrodenanordnung 10 umhüllende Verbundfolienanordnung der Gehäuseteile 8, 9 aufgenommen und jeweils über die abschnittsweise verlängerten Wärmeleitschichten 4.2 an die zumindest eine Temperiervorrichtung 2 abgeführt.
  • Die 5 und 6 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Einzelzelle 3 in einer dritten und vierten Ausführungsform mit zwei thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen 2 bzw. einer thermisch gekoppelten Temperiervorrichtung 2.
  • Die thermische Koppelung erfolgt über die Verbundfolienanordnung der Gehäuseteile 8, 9 wobei jeweils die Wärmeleitschichten 4.2 der Gehäuseteile 8, 9 im Bereich ihrer verlängerten Abschnitte mit der zumindest einen Isolierschicht 4.1 innen- und außenseitig beschichtet, abgewinkelt und mit den beiden Temperiervorrichtungen 2 (5) thermisch gekoppelt sind.
  • Alternativ sind die Wärmeleitschichten 4.2 beider Gehäuseteile 8, 9 gemäß 6 auf einer Seite der Einzelzelle 3 verlängert und mit der Temperiervorrichtung 2 thermisch gekoppelt, wobei die Wärmeleitschichten 4.2 der Gehäuseteile 8, 9 eine Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, und/oder je nach Leistungsbedarf aus wärmeleitendem Graphit gebildet sind.
  • Durch die thermische Kopplung der Isolierschichten 4.1 mit der Temperiervorrichtung 2 bzw. den Temperiervorrichtungen 2 ist die Wärme der Elektrodenanordnung 10 über die Isolierschichten 4.1 abführbar, wobei zumindest eine Isolierschicht 4.1 aus einem Kunststoff gebildet ist.
  • In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Verbundfolienanordnung der Gehäuseteile 8, 9 derart ausgebildet, dass die Elektrodenanordnung 10 mit der Wärmeleitschicht 4.2 der beiden Gehäuseteile 8, 9 elektrisch leitend kontaktierbar ist, wobei die Verbundfolienanordnung der Gehäuseteile 8, 9 jeweils eine mit einer Isolierschicht 4.1 innen- oder außenseitig beschichteten Wärmeleitschicht 4.2 umfasst. Zudem kann die Verbundfolienanordnung der beiden Gehäuseteile 8, 9 jeweils als elektrischer Ableiter ausgebildet sein.
  • 7 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Einzelzelle 3 in einer fünften Ausführungsform mit thermisch gekoppelten Temperiervorrichtungen 2, wobei eine kombinierte Kühlung zur weitestgehend gleichmäßigen Zell-Temperaturverteilung der Einzelzelle 3 gezeigt ist, bei welcher die Wärmeleitschichten 4.2 und die Polkontakte 11 jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Einzelzelle 3 aus dem Zellgehäuse 4 hinausragen und jeweils mit einer Temperiervorrichtung 2 thermisch gekoppelt sind.
  • In 8 ist eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Einzelzelle 3 in einer sechsten Ausführungsform dargestellt, wobei die verlängerten Abschnitte der Wärmeleitschichten 4.2 unterschiedliche Längen L aufweisen. In dieser Ausführungsform ist die Wärmeleitschicht 4.2 des ersten Gehäuseteils 8 länger als die Wärmeleitschicht 4.2 des zweiten Gehäuseteils 9 ausgebildet. Somit ist eine Geometrie der Einzelzelle 3 an unterschiedliche Anwendungen und Verwendungen in einfacher Weise anpassbar.
  • 9 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Einzelzelle 3 in einer siebten Ausführungsform, wobei sich die verlängerte Abschnitte der Wärmeleitschichten 4.2 der Verbundfolienanordnungen der Gehäuseteile 8, 9 über die gesamte Breite B der Gehäuseteile 8, 9 erstrecken.
  • Hierbei ist der verlängerte Abschnitt der Wärmeleitschicht 4.2 des ersten Gehäuseteils 8 länger als der verlängerte Abschnitt der Wärmeleitschicht 4.2 des zweiten Gehäuseteils 9.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Einzelzellenanordnung
    2
    Temperiervorrichtung
    3
    Einzelzelle
    4
    Zellgehäuse
    4.1
    Isolierschicht
    4.2
    Wärmeleitschicht
    5
    Verbindungsbereich
    6
    Wärmeleitelement
    8
    Erstes Gehäuseteil
    9
    Zweites Gehäuseteil
    10
    Elektrodenanordnung
    11
    Polkontakte
    B
    Breite
    L
    Länge

Claims (10)

  1. Einzelzelle (3), umfassend – ein Zellgehäuse (4, 8, 9) mit zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (8, 9) und – eine innerhalb des Zellgehäuses (4) angeordnete Elektrodenanordnung (10), dadurch gekennzeichnet, dass – das zumindest ein Gehäuseteil (8, 9) aus einer Verbundfolienanordnung gebildet ist, – wobei die Verbundfolienanordnung jeweils eine mit einer zumindest einer Isolierschicht (4.1) innen- und/oder außenseitig zumindest abschnittsweise beschichteten Wärmeleitschicht (4.2) umfasst, – wobei zumindest die Wärmeleitschicht (4.2) zumindest abschnittsweise derart verlängert ist, dass diese über einen Verbindungsbereich (5) der Gehäuseteile (8, 9) hinausragt.
  2. Einzelzelle (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeleitschichten (4.2) von Verbundfolienanordnungen beider Gehäuseteile (8, 9) auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Einzelzelle (3) verlängert sind.
  3. Einzelzelle (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeleitschichten (4.2) von Verbundfolienanordnungen beider Gehäuseteile (8, 9) auf einer Seite der Einzelzelle (3) verlängert sind.
  4. Einzelzelle (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (4.2) im Bereich ihres verlängerten Abschnitts mit der zumindest einen Isolierschicht (4.1) innen- und/oder außenseitig beschichtet ist.
  5. Einzelzelle (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Wärmeleitschicht (4.2) im Bereich ihres verlängerten Abschnitts abgewinkelt ist.
  6. Einzelzelle (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Wärmeleitschicht (4.2) eine Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, ist.
  7. Einzelzelle (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Wärmeleitschicht (4.2) aus Graphit gebildet ist.
  8. Einzelzelle (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Isolierschicht (4.1) aus einem Kunststoff gebildet ist.
  9. Batterie, umfassend mehrere elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltete Einzelzellen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (4.2) im Bereich ihres verlängerten Abschnitts thermisch mit zumindest einer Temperiervorrichtung (2) gekoppelt ist.
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DE102021104644A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicherzelle und energiespeichermodul mit zumindest einer energiespeicherzelle

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