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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse und eine Batterie aufweisend ein derartiges Batteriegehäuse. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Batteriegehäuse mit einer verbesserten Schutzwirkung.
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Stand der Technik
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Elektrochemische Energiespeicher, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, sind in vielen täglichen Anwendungen weit verbreitet. Sie werden beispielsweise in Computern, wie etwa Laptops, Mobiltelefonen, Smartphones und bei anderen Anwendungen, wie etwa in Windkraftanlagen, eingesetzt. Auch bei der zur Zeit stark vorangetriebenen Elektrifizierung von Fahrzeugen, wie etwa Kraftfahrzeugen, bieten derartige Batterien Vorteile.
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Aus dem Dokument
JP 2007080791 A ist eine Batterie bekannt, bei welcher eine Elektrodenanordnung umfassend eine Anode, eine Kathode und ein dazwischen angeordneter Separator in einem Gehäuse angeordnet ist. Dabei ist zwischen der Elektrodenanordnung und dem Gehäuse eine Isolationsschicht vorgesehen, wobei die Isolationsschicht ein Harz aufweist.
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Das Dokument
US 2007/0190407 A1 beschreibt eine Batterie mit einer Elektrodengruppe, welche zusammen mit einem nicht wässrigen Elektrolyt in einem inneren Gehäuse angeordnet ist und wobei zwischen dem inneren Gehäuse und einem äußeren Gehäuse eine Isolationsschicht angeordnet ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriegehäuse, welches einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen einer Elektrodeneinheit mit einer Anode, einer Kathode, einem dazwischen angeordneten Separator und einem insbesondere flüssigen Elektrolyt ausbildet, wobei an der in Richtung des Aufnahmeraums zeigenden Oberfläche des Batteriegehäuses eine elektrisch isolierende Schicht angeordnet ist, wobei die elektrisch isolierende Schicht aus einem Glasmaterial ausgebildet ist.
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Das vorbeschriebene Batteriegehäuse kann es insbesondere ermöglichen, auf einfache Weise einen stabilen mechanischen und elektrischen Schutz der Elektrodenanordnung wie auch des Gehäuses selbst zu ermöglichen.
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Das Batteriegehäuse, insbesondere Zellgehäuse, bildet hierzu in an sich bekannter Weise einen Aufnahmeraum aus. Der Aufnahmeraum dient insbesondere zum Aufnehmen einer Zelleinheit beziehungsweise Elektrodeneinheit, wobei die Elektrodeneinheit eine Anode, eine Kathode, einen dazwischen angeordneten Separator und einem insbesondere flüssigen Elektrolyt aufweist, wie dies nachstehend im Detail erläutert ist. Bezüglich der möglichen Ausgestaltung der Elektrodeneinheit wird ferner auf die nachstehende Beschreibung der Batterie Bezug genommen.
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Oftmals ist dabei als Elektrolyt der Elektrodeneinheit in dem Batteriegehäuse beziehungsweise innerhalb des Aufnahmeraums ein beispielsweise flüssiger Elektrolyt angeordnet. Insbesondere wird bei einem Herstellen einer Batterie vor oder nach einem Anordnen der Elektroden in dem Aufnahmeraum ein insbesondere flüssiger Elektrolyt in den Aufnahmeraum gefüllt, insbesondere durch Öffnungen des Batteriegehäuses. Zwar soll der Elektrolyt im Wesentlichen in die Elektrodenmaterialien beziehungsweise den Separator eindiffundieren, jedoch ist es nicht ausgeschlossen oder vielmehr sogar wahrscheinlich, dass eine gewisse Menge an Elektrolyt frei innerhalb des Aufnahmeraums verbleibt. Weiterhin können Elektrodeneinheiten oftmals andere Stoffe beziehungsweise Substanzen enthalten, welche für das insbesondere metallische Gehäuse ein Gefährdungspotenzial bieten. Im Detail können Bestandteile der Elektrodeneinheit, wie etwa Bestandteile der Elektrolytlösung, beispielsweise einen korrosiven Effekt auf das Gehäuse ausüben und dieses somit auf lange Sicht beschädigen oder zerstören. Dies kann insbesondere deshalb nachteilig sein, weil dadurch die Stabilität des Gehäuses verringert wird und ferner das Eintreten von in der Umgebung des Gehäuses sich befindlichen Substanzen, wie beispielsweise Luft oder Feuchtigkeit, ermöglicht werden kann. Dies könnte wiederum zu einer Beschädigung beziehungsweise Zerstörung der Elektrodeneinheit und damit zu einem Ausfall der entsprechenden Batterie führen.
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Um dies zu verhindern ist bei einem vorbeschriebenen Batteriegehäuse an der in Richtung des Aufnahmeraums zeigenden Oberfläche des Gehäuses eine elektrisch isolierende Schicht angeordnet. Diese elektrisch isolierende Schicht kann zunächst dazu dienen, eine elektrische Isolierung zu ermöglichen. Eine derartige elektrische Isolierung insbesondere mit Bezug auf den Aufnahmeraum kann beispielsweise deshalb von Vorteil sein, da, um eine Korrosion des insbesondere metallischen Gehäuses zu reduzieren, einer der Anschlüsse der Batterie in Kontakt mit dem Batteriegehäuse sein kann. Dies resultiert in einem elektrisch nicht neutralen Gehäuse. Somit sollte, um einen Kurzschluss innerhalb der Batterie zu verhindern, eine elektrische Isolierung des Gehäuses mit Bezug auf die Elektrodeneinheit vorliegen. Die Isolierfähigkeit der elektrisch isolierenden Schicht sollte somit derart ausgestaltet sein, um einen Kurzschluss beziehungsweise eine negative Beeinflussung zumindest während eines normalen Arbeitens der Batterie zu vermeiden. Weiterhin kann die isolierende Schicht als Schutzschicht beziehungsweise als Sperrschicht dienen, wodurch eine Beeinflussung des Gehäusematerials durch Bestandteile der Elektrodeneinheit, wie insbesondere eine Korrosion des Gehäuses, verhindert werden kann.
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Dabei ist es bei dem vorbeschriebenen Batteriegehäuse insbesondere vorgesehen, dass die isolierende Schicht aus einem Glasmaterial ausgebildet ist. Eine derartige isolierende Schicht kann eine Vielzahl von Vorteilen mit sich bringen.
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Zunächst kann ein Glasmaterial effektiv verhindern, dass eine elektrochemische Reaktion an der Oberfläche des insbesondere metallischen Gehäuses abläuft. In anderen Worten kann eine Korrosion des Gehäuses effektiv verhindert werden, da ein Glasmaterial im Wesentlichen undurchlässig für sämtliche Medien sein kann. Dies kann noch dadurch verstärkt werden, dass ein Glasmaterial eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien aufweist.
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Darüber hinaus ist ein Glasmaterial ein besonders guter elektrischer Isolator, weshalb selbst bei dem Verbinden des Gehäuses mit einem Anschluss beziehungsweise einer Elektrode und somit einem nicht neutralen Gehäuse ein Kurzschluss der Batterie wirksam verhindert werden kann.
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Neben einem besonders guten Schutz gegen eine Beeinflussung des Gehäusematerials von innen durch Bestandteile der Elektrodeneinheit kann weiterhin durch ein Glasmaterial eine besonders effektive Schutzwirkung für die Elektrodeneinheiten gegenüber Einflüssen von außen ermöglicht werden. So besitzt ein Glasmaterial insbesondere eine gute Dichtheit gegenüber dem Eintreten von beispielsweise Feuchtigkeit oder Luft in die Zelle beziehungsweise in das Gehäuse. Somit kann auch durch einen derartigen Schutz die Stabilität einer Batterie sehr hoch sein.
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Weiterhin ermöglicht das Verwenden eines Glasmaterials für die Isolationsschicht ein besonders vorteilhaftes Herstellungsverfahren, da das Glasmaterial, etwa verglichen mit dem metallischen Gehäuse, sich bei vergleichsweise geringen Temperaturen verarbeiten lässt. Dadurch kann das Herstellen eines vorbeschriebenen Batteriegehäuses ohne eine Beeinflussung des Metalls des Gehäuses, beispielsweise, oder der Elektrodeneinheit ermöglicht werden. Beispielsweise kann verhindert werden, dass Bestandteile der Elektrodeneinheit degradieren, oder, dass das Gehäusematerial schmilzt und somit seine Form beziehungsweise seine Ausmaße verändert.
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Weiterhin kann durch das Verwenden eines Glasmaterials für die Isolationsschicht neben einer vorbeschriebenen Schutzwirkung auch das Abdichten verschiedener Gehäuseteile ermöglicht werden. Dabei kann wiederum der Vorteil erzielt werden, dass ein Glasmaterial bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu verarbeiten ist und somit die Nachteile, die etwa durch ein Verschweißen gemäß dem Stand der Technik auftreten können, verhindert werden können. Beispielsweise können die äußeren Dimensionen des Gehäuses konstant bleiben, was bei einem Schweißen nicht immer problemlos gewährleistet werden kann.
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Schließlich kann dadurch, dass die Elektrodeneinheit in dem Aufnahmeraum des Batteriegehäuses angeordnet ist, durch das Batteriegehäuse selbst bereits ein ausreichender druckresistenter mechanischer Schutz der Elektrodeneinheit vor äußeren Einflüssen und somit vor mechanischen Beschädigungen gewährleistet sein. Im Detail kann das insbesondere metallische Batteriegehäuse ausreichend stabil sein, um einen sicheren Schutz der Elektrodeneinheit insbesondere in mechanischer Hinsicht zu ermöglichen. Dadurch kann eine mechanische Beschädigung der Elektrodeneinheit sicher verhindert werden.
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Zusammenfassend ermöglicht es ein vorbeschriebenes Batteriegehäuse insbesondere durch das Vorsehen eines Glasmaterials für eine Isolationsschicht, dass ein einfach herzustellender Schutz des insbesondere metallischen Gehäuses selbst gegenüber einer Beeinflussung durch Materialien der Elektrodeneinheit sowie für die Elektrodeneinheit gegen eine Beschädigung durch äußere Einflüsse ermöglicht werden kann.
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Im Rahmen einer Ausgestaltung kann das Glasmaterial ein Glasfrittenmaterial sein. Unter einem Glasfrittenmaterial beziehungsweise unter einer Fritte kann dabei insbesondere ein derartiges Material verstanden werden, welches entstehen kann durch nur oberflächliches Schmelzen von Glaspulver, wie dies dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist. Das resultierende Frittenmaterial kann dabei insbesondere einen Partikeldurchmesser der einzelnen Glaspartikel in einem Bereich von größer oder gleich 2µm bis kleiner oder gleich 50 µm und/oder Materialdicke in einem Bereich von größer oder gleich 10µm bis kleiner oder gleich 50 µm aufweisen. Insbesondere durch das Verwenden eines Frittenmaterials kann ein sehr vorteilhaftes Herstellungsverfahren ermöglicht werden, da ein durch ein Aufschmelzen entstandenes Produkt eine besonders dichte Isolationsschicht ausbilden kann und somit eine besonders effektive Schutzwirkung entfalten kann. Darüber hinaus kann dieses Material im Wesentlichen unter besonders geringen Temperaturen aufgeschlossen und hergestellt werden, so dass die vorstehend beschriebenen Vorteile bezüglich der Herstellung bei niedrigen Temperaturen besonders deutlich hervortreten können.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Glasmaterial, insbesondere das Glasfrittenmaterial, gesintert sein. Insbesondere kann bei einem Sintern ein Erhitzungsprozess mit rampenförmigem Verlauf, beispielhaft mit den folgenden Prozessschritten verwendet werden:
- 1. Erwärmung von Raumtemperatur, beispielsweise von 25°C, mit einem Temperaturgradienten von 5K/min auf eine Temperatur von 300°C.
- 2. Kontinuierlicher Wärmeeintrag bei 300°C für eine Dauer von 120min.
- 3. Erwärmung von 300°C mit einem Temperaturgradienten von 2K/min auf eine Temperatur von 400°C.
- 4. Kontinuierlicher Wärmeeintrag bei 400°C für eine Dauer von 120min.
- 5. Erwärmung von 400°C mit einem Temperaturgradienten von 2K/min auf eine Temperatur von 500°C.
- 6. Kontinuierlicher Wärmeeintrag bei 500°C für eine Dauer von 120min.
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Somit kann grundsätzlich eine wenigstens zweistufige oder mehr als zweistufige Erwärmung stattfinden, beispielsweise eine dreistufige Erwärmung mit einer jeweils geeigneten Temperaturhaltezeit nach einem entsprechenden Erwärmungsschritt. Dabei kann der Temperaturgradient beispielsweise bei einer ersten Erhitzung am größten sein und abschließend, etwa bei der zweiten Erhitzung, abfallen und anschließend gleich bleiben oder weiter abfallen. Grundsätzlich kann eine Erhitzung bei einem ersten Erhitzungsschritt auf eine Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 200°C bis kleiner oder gleich 350°C, eine Erhitzung bei einem weiteren Erhitzungsschritt auf eine Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 350°C bis kleiner oder gleich 450°C und/oder eine Erhitzung bei einem weiteren Erhitzungsschritt auf eine Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 450°C bis kleiner oder gleich 550°C erfolgen, wobei jeweils Temperaturgradienten beziehungsweise Temperaturrampen in einem Bereich von größer oder gleich 1 K/min bis kleiner oder gleich 7 K/min, beispielsweise von größer oder gleich 2 K/min bis kleiner oder gleich 5 K/min, verwendet werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die in Richtung des Aufnahmeraums zeigende Oberfläche des Batteriegehäuses mit der isolierenden Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, beschichtet sein. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann das Herstellungsverfahren besonders vorteilhaft sein, da, beispielsweise unter Verwendung eines Sinterprozesses, etwa eine Glaspaste auf die entsprechende Oberfläche aufgetragen werden kann, und die Glaspaste im Anschluss beispielsweise gesintert werden kann. Dadurch lässt sich durch eine derartige Beschichtung eine besonders dichte Isolationsschicht erzeugen und ferner das Verfahren zum Ausbilden der Isolationsschicht durch an sich bekannte und ausgereifte Herstellungsmethoden ermöglichen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Batteriegehäuse eine Gehäusewanne und einen Gehäusedeckel aufweisen und können die Gehäusewanne und der Gehäusedeckel an ihrer in Richtung des Aufnahmeraums zeigenden Oberfläche mit der isolierenden Schicht zumindest teilweise beschichtet sein. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann das Gehäuse somit im Wesentlichen an seiner vollständigen dem Aufnahmeraum zugewandten Oberfläche eine elektrische Isolierung aus einem Glasmaterial aufweisen. In anderen Worten kann das Gehäuse an seiner nach innen beziehungsweise in den Aufnahmeraum gerichteten Seite im Wesentlichen vollständig mit der entsprechenden Isolationsschicht beschichtet sein. Somit kann in dieser Ausgestaltung selbst dann, wenn das Gehäuse eine Gehäusewanne und einen Gehäusedeckel aufweist, ein vollständiger Schutz sowohl der Elektrodeneinheit wie auch des Gehäuses selbst realisiert werden. Darüber hinaus kann ein besonders vorteilhaftes Herstellungsverfahren ermöglicht werden, da die Elektrodeneinheit und insbesondere der flüssige Elektrolyt auf vorteilhafte Weise von der Gehäusewanne aufgenommen werden können.
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Dabei kann etwa eine Abdichtung der verschiedenen Gehäuseteile, also Gehäusewanne und Gehäusedeckel, durch das Glasmaterial realisiert werden. Dadurch kann beispielsweise dann, wenn die Gehäusewanne sowohl an einem Bodenbereich wie auch an den vorliegenden Wandbereichen mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen ist, auf einfache Weise bei einem Herstellen der Batterie etwa nach dem Einfügen der Elektrodenanordnung auch der insbesondere wässrige Elektrolyt eingeführt werden. Dies kann etwa durch eine entsprechende Öffnung realisierbar sein, wobei durch die im Wesentlichen vollständige Isolation des Innengehäuses eine höchst reine Atmosphäre, etwa unter Schutzgas wie beispielsweise Stickstoff oder Argon, im Inneren des Gehäuses vorliegen kann.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Batteriegehäuse aus Aluminium geformt sein. Insbesondere das Ausbilden des Gehäuses aus Aluminium kann den Vorteil bilden, dass eine gute Stabilität einhergehen kann mit einem besonders reduzierten Gewicht. Darüber hinaus sind Gehäuse aus Aluminium oftmals kostengünstig herstellbar. Somit kann diese Ausgestaltung insbesondere vorteilhaft sein für mobile Anwendungen, wie beispielsweise für den Einsatz in zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Denn neben der Erfordernis nach einer hohen Stabilität und gleichzeitig einem geringen Gewicht kann insbesondere bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen ein Fehlerfall in einer Batterie zu einem Liegenbleiben des Fahrzeugs führen, was nach Möglichkeiten besonders dringend verhindert werden sollte.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale des vorbeschriebenen Batteriegehäuses wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie und den Figuren verwiesen. Auch sollen erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses für die erfindungsgemäße Batterie anwendbar sein und als offenbart gelten und umgekehrt. Unter die Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmalen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Batterie, aufweisend ein Batteriegehäuse, das wie vorstehend beschrieben ausgestaltet ist, wobei in dem Batteriegehäuse eine Elektrodeneinheit mit einer Anode, einer Kathode, einem dazwischen angeordneten Separator und einem insbesondere flüssigen Elektrolyt angeordnet ist. Grundsätzlich kann die Batterie eine Primärbatterie sein, oder auch eine Sekundärbatterie, also ein wieder aufladbarer Akkumulator. Beispielsweise kann die Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Insbesondere Lithium-Ionen-Batterien beziehungsweise Lithium-Ionen-Zellen, beispielsweise, können äußerst sensibel auf äußere Beeinflussungen, wie etwa Luft oder Feuchtigkeit reagieren, weshalb die vorliegende Erfindung beispielsweise für Lithium-Ionen-Batterien besonders vorteilhaft sein kann.
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Für den rein beispielhaften Fall einer Lithium-Ionen-Batterie kann die Anode eine Elektrode sein, welche metallisches Lithium umfasst oder Lithium interkalieren kann. Die Kathode kann dabei Schwefel etwa in elementarer Form umfassen. Dabei kann der Schwefel in einem Binder, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF) etwa zusammen mit einem Leitzusatz, wie etwa einer elektrisch leitfähigen Kohlenstoffverbindung, beispielsweise Graphit, vorliegen.
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Um einen Kurzschluss zwischen der Anode und der Kathode zu verhindern, ist ferner zwischen diesen beiden Elektroden ein Separator angeordnet. Der Separator kann beispielsweise eine poröse Kunststofffolie, wie etwa eine poröse Polypropylenfolie sein. Ferner ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Anode und Kathode sicherzustellen, zwischen Anode und Kathode ein Elektrolyt angeordnet. Der Elektrolyt kann beispielsweise in den Poren des Separators angeordnet sein und beispielsweise als flüssiger Elektrolyt ausgestaltet sein. Der Elektrolyt kann in letzterem Fall ein Lösungsmittel umfassen, in dem ein oder mehrere elektrisch leitfähige Salze gelöst sind. Beispielsweise können aprotische Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat oder Diethylcarbonat Verwendung finden. Weiterhin kann als elektrisch leitfähiges Salz insbesondere ein nicht fluor-basiertes Lithiumsalz, wie beispielsweise LiBOB (Lithium-bis(oxalato)borat (Li+[B(C2O4)2]–) Anwendung finden. Ferner können als Elektrolyt Lithium-basierte ionische Flüssigkeiten, etwa entsprechend der Lithium-Imid-Technologie, beispielsweise der Firma Leyden Energy, oder auch Gelelektrolyte Verwendung finden.
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Dabei kann eine derartige Elektrodenanordnung etwa eine sogenannte prismatische Zellen sein und damit eine Anordnung von Elektroden, die vorgesehen sind in einer gewickelten, beispielsweise gerollten oder gefalteten, Konfiguration und wobei zwischen den Elektroden eine Separatorlage vorgesehen ist. Eine derartige Ausgestaltung kann beispielsweise realisierbar sein durch das beidseitige Aufbringen einer vorbeschriebenen Elektrodenlage auf einen Metallkollektor. Weiterhin kann eine Separatorlage die äußerste Elekrodenschicht von dem Gehäuse beziehungsweise der Isolationsschicht trennen.
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Zusammenfassend ermöglicht es eine vorbeschriebene Batterie insbesondere durch das Vorsehen eines Glasmaterials für eine Isolationsschicht, dass ein einfach herzustellender Schutz des insbesondere metallischen Gehäuses gegenüber einer Beeinflussung durch Materialien der Elektrodeneinheit sowie für die Elektrodeneinheit gegen eine Beschädigung durch äußere Einflüsse ermöglicht werden kann.
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Im Rahmen einer Ausgestaltung kann die Elektrodeneinheit in einem Kunststoffbehälter angeordnet sein. Der Kunststoffbehälter kann dabei als inneres Gehäuse dienen. Hierdurch kann der weitere Vorteil ermöglicht werden, wonach eine verbesserte Stabilität erzeugbar ist. Dabei kann der Behälter insbesondere aus einem elastischen Material, wie beispielsweise LD-Polyethylen, Polypropylen oder Polytehylenterephtalat, ausgestaltet sein. Dies ermöglicht den weiteren Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit und eines geringen Gewichts.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale der vorbeschriebenen Batterie wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse und den Figuren verwiesen. Auch sollen erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Batterie für das erfindungsgemäße Batteriegehäuse anwendbar sein und als offenbart gelten und umgekehrt. Unter die Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmalen.
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Beispiele und Zeichnungen
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Gehäusewanne eines Batteriegehäuses gemäß der Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines Gehäusedeckels eines Batteriegehäuses gemäß der Erfindung;
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3 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines geschlossenen Batteriegehäuses gemäß der Erfindung; und
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4 eine schematische Darstellung eines Verfahrensschrittes zum Befüllen des geschlossenen Batteriegehäuses.
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In 1 ist ein Teil eines Batteriegehäuses 10 gezeigt. Das Batteriegehäuse 10 kann beispielsweise Bestandteil einer Batterie, wie etwa einer Lithium-Iionen-Batterie sein. Im Detail ist in der 1 eine Gehäusewanne 12 des Batteriegehäuses 10 gezeigt. Die Gehäusewanne 12 kann beispielsweise aus einem Material mit einer Dicke d1 in einem Bereich von größer oder gleich 0,4mm bis kleiner oder gleich 1,5mm geformt sein. Ferner kann die Gehäusewanne 12, wie auch das gesamte Batteriegehäuse 10, aus Aluminium geformt sein.
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Es ist ferner gezeigt, dass das Gehäuse 10, insbesondere die Gehäusewanne 12, einen Aufnahmeraum 14 zum Aufnehmen einer Elektrodeneinheit mit einer Anode, einer Kathode, einem dazwischen angeordneten Separator und einem insbesondere flüssigen Elektrolyt ausbildet. Dabei ist ferner auf der in Richtung des Aufnahmeraums 14 zeigenden Oberfläche der Gehäusewanne 12 eine elektrisch isolierende Schicht 16 angeordnet, insbesondere ist die Gehäusewanne 12 mit der elektrisch isolierenden Schicht 16 beschichtet. Dabei ist die elektrisch isolierende Schicht 16 aus einem Glasmaterial ausgebildet. Insbesondere ist die elektrisch isolierende Schicht 16 aus einem Glasfrittenmaterial ausgestaltet und/oder gesintert.
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In der 2 ist ein Gehäusedeckel 18 gezeigt, welcher an der Öffnung der Gehäusewanne 12 anordbar und dort fixierbar ist, und die Gehäusewanne 12 so im Wesentlichen schließen kann. Bezüglich des Gehäusedeckels 18 gelten im Wesentlichen die mit Bezug auf die Gehäusewanne 12 genannten Ausführungsmöglichkeiten. Insbesondere kann der Gehäusedeckel 18 aus Aluminium geformt sein und etwa auf seiner dem Aufnahmeraum 14 zugewandten Oberfläche mit einer entsprechenden elektrisch isolierenden Schicht 16 versehen sein. Der Gehäusedeckel 18 kann dabei eine Dicke aufweisen, die in einem Bereich von größer oder gleich 0,6mm bis kleiner oder gleich 2mm liegt. Weiterhin kann der Gehäusedeckel 18 eine Funktionsstruktur mit verschiedenen Öffnungen aufweisen, welche beispielsweise für das Herstellen oder Arbeiten der Batterie in für den Fachmann bekannter Weise geeignet sein können, wie dies später teilweise im Detail erläutert wird.
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In der 3 ist ein fertig gestelltes Batteriegehäuse 10 gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass die Gehäusewanne 12 mit dem Gehäusedeckel 18 verschlossen ist. Beispielsweise kann in diesem Fall der Gehäusedeckel 18 mit Bezug auf die Gehäusewanne 12 durch die elektrisch isolierende Schicht 16 abgedichtet sein. Weiterhin sind zwei Anschlüsse 20, 22 gezeigt welche zum Abgreifen elektrischer Energie dienen können und welche in für den Fachmann verständlicher Weise als Pluspol beziehungsweise als Minuspol ausgestaltet sein können.
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In der 4 ist ein Verfahrensschritt zum Herstellen einer Batterie mit dem Batteriegehäuse 10 gezeigt. Im Detail ist in der 4 gezeigt, wie das Batteriegehäuse 10, insbesondere nach einem Anordnen einer Elektrodenanordnung in dem Batteriegehäuse 10, mit einem flüssigen Elektrolyt gefüllt wird. Hierzu wird eine Zuführeinrichtung 24 oberhalb einer Öffnung 26 angeordnet, durch welche Öffnung 26 der flüssige Elektrolyt in das Batteriegehäuse 10 einführbar ist. Nach einem beendeten Befüllvorgang kann das Batteriegehäuse 10 beziehungsweise kann die Öffnung 26 erneut geschlossen werden. Weitere gezeigte Öffnungen in dem Gehäusedeckel 18 können beispielsweise dazu dienen, bei einem Befüllvorgang innerhalb des Batteriegehäuses befindliches Gas ausströmen zu lassen, oder um etwa eine Membran als Überdruckschutz anordnen zu können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007080791 A [0003]
- US 2007/0190407 A1 [0004]
