DE102014211821A1 - Battery cell, battery module containing them and process for their preparation - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Batteriezelle mit einem Batteriezellgehäuse (12) und einem daran angepassten ersten und zweiten Batteriezellterminal (16) zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle (10a, 10b, 10c) sowie einer die Außenfläche des Batteriezellgehäuses (12) zumindest teilweise bedeckenden, insbesondere elektrisch isolierenden Beschichtung (14) beschrieben, wobei die Beschichtung (14, 22) zumindest im Bereich einer Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) über die Fläche der Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) hinweg variierende Schichtdicke aufweist.It is a battery cell with a battery cell housing (12) and adapted thereto first and second battery cell terminal (16) for electrically contacting the battery cell (10a, 10b, 10c) and a the outer surface of the battery cell housing (12) at least partially covering, in particular electrically insulating coating (14), wherein the coating (14, 22) at least in the region of a large area of the battery cell housing (12) across the surface of the large area of the battery cell housing (12) has time varying layer thickness.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batteriezelle, auf ein Batteriemodul, diese enthaltend und auf ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a battery cell, to a battery module containing the same and to a method for the production thereof according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Gegenwärtig besteht ein erhöhter Bedarf an elektrochemischen Speicherzellen zur Speicherung oder Zwischenspeicherung von elektrischer Energie. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte werden dabei für zahlreiche Anwendungen sogenannten Lithium-Ionen-Zellen für die Speicherung elektrischer Energie verwendet. Diese Batteriezellen haben jeweils zwei Zellpole bzw. zwei Terminals, über die eine elektrische Kontaktierung derselben mit einem entsprechenden Ladegerät oder einem elektrischen Verbraucher erfolgt. At present there is an increased demand for electrochemical storage cells for storage or caching of electrical energy. Due to their high energy density so-called lithium-ion cells are used for the storage of electrical energy for many applications. These battery cells each have two cell poles or two terminals, via which an electrical contacting of the same takes place with a corresponding charger or an electrical consumer.

Nicht für die elektrische Kontaktierung vorgesehene Bereiche einer solchen Batteriezelle, insbesondere Außenbereiche, werden elektrisch isoliert ausgeführt, indem entweder für die Batteriezelle ein nicht metallisches Gehäuse vorgesehen wird oder indem ein Batteriezellgehäuse mit einem elektrisch isolierenden Überzug beispielsweise in Form einer Kunststofffolie oder einer entsprechenden Lackierung versehen wird. Not intended for electrical contacting areas of such a battery cell, in particular outdoor areas are carried out electrically isolated by either a non-metallic housing is provided for the battery cell or by a battery cell housing is provided with an electrically insulating coating, for example in the form of a plastic film or a corresponding paint ,

Da derartige isolierende Überzüge die elektrische Isolation der Batteriezelle sicherstellen, werden sie im Allgemeinen über die Gesamtfläche der Außenwand der Batteriezelle gleichmäßig und auch hinlänglich dick aufgebracht. Dies gilt auch, wenn die Außenfläche des Batteriezellgehäuses durch eine entsprechende Lackierung oder durch ein Bekleben mit einer Folie elektrisch isoliert wird. Dabei wird an Stellen des Batteriezellgehäuses, an denen aus elektrischen Gründen oder auch aus Gründen der mechanischen Festigkeit eine Verstärkung der Isolationsschicht erfolgen sollte, gegebenenfalls durch Aufsetzen von Kunststoffteilen oder durch Aufkleben weiterer Isolationsfolienschichten die Isolationsschicht selbst in verstärkter Form ausgeführt. Since such insulating coatings ensure the electrical insulation of the battery cell, they are generally uniformly and also thickly applied over the entire surface of the outer wall of the battery cell. This also applies if the outer surface of the battery cell housing is electrically insulated by a corresponding coating or by gluing with a foil. In this case, at locations of the battery cell housing, where a reinforcement of the insulation layer should be made for electrical reasons or for reasons of mechanical strength, optionally carried out by placing plastic parts or by sticking further insulation film layers, the insulation layer itself in reinforced form.

Derartige Batteriezellen werden zur Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern beispielsweise für Elektrofahrzeuge zu Batteriemodulen, die üblicherweise zwischen 3 und 15 Batteriezellen umfassen, zusammengefasst und in Serie verschaltet. Für diese Anwendung haben sich beispielsweise Batteriezellen mit einer prismatischen Bauform bewährt. Diese werden zu Batteriemodulen zusammengefügt, in dem Sie beispielsweise jeweils mit ihren Großflächen miteinander in physischem Kontakt gebracht werden und in einer Reihe positioniert werden. Üblicherweise werden diese dann unter Anwendung eines dauerhaften Drucks, beispielsweise durch ein Verspannen, zu einer kompakten quaderförmigen Einheit, dem eigentlichen Batteriemodul, verbunden. Such battery cells are summarized and connected in series for the production of electrochemical energy storage, for example, for electric vehicles to battery modules, which usually comprise between 3 and 15 battery cells. For example, battery cells with a prismatic design have proven suitable for this application. These are assembled into battery modules, in which they are brought into physical contact with each other with their large surfaces and positioned in a row. Usually, these are then using a permanent pressure, for example by a bracing, connected to a compact cuboid unit, the actual battery module.

Bei Ausübung eines dauerhaften Drucks auf die Batteriezellen wird vor allem bei einem Verspannen auf die Großflächen der endständigen Batteriezellen eines derartigen Batteriemoduls ein Druck ausgeübt, der zu einem Zusammendrücken der Batteriezellen des Batteriemoduls führt. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine gelegentliche Ausbeulung der Batteriezellen (sog. swelling) beispielsweise bei Lade- oder Entladevorgängen unterdrückt wird und zum Anderen aufgrund der durch die Druckbeanspruchung auftretenden Reibungswirkung der Reibungswiderstand zwischen den Großflächen benachbarter Batteriezellen erhöht wird, so dass sich Batteriezellen, die im Verbund des Batteriemoduls durch ein Spannband oder einen Spannrahmen miteinander verbunden sind, nicht mehr gegeneinander verschieben. When a permanent pressure is exerted on the battery cells, a pressure is exerted, in particular when bracing on the large areas of the terminal battery cells of such a battery module, which leads to a compression of the battery cells of the battery module. In this way it is achieved that an occasional bulging of the battery cells (so-called swelling) is suppressed, for example, during charging or discharging processes and, on the other hand, the frictional resistance between the large areas of adjacent battery cells is increased due to the frictional effect due to the compressive stress, so that battery cells, which are connected together in the composite of the battery module by a strap or a clamping frame, no longer move against each other.

Diese Art des Aufbaus des Batteriemoduls geht jedoch davon aus, dass die verwendeten prismatischen Batteriezellen von ihrer Form her ideale Quader sind, das heißt dass die sich jeweils gegenüberliegenden Flächen der Batteriezelle plan und genau parallel zueinander ausgerichtet sind. Werden jedoch real vorliegenden Batteriezellen zu einem Batteriemodul zusammengepresst, so ergibt sich ein Gesamtkörper, der von der idealen Form eines Quaders abweicht. However, this type of construction of the battery module is based on the assumption that the prismatic battery cells used are ideal parallelepipeds because of their shape, that is to say that the respectively opposite surfaces of the battery cell are aligned flat and exactly parallel to one another. If, however, existing battery cells are pressed together to form a battery module, the result is an overall body that deviates from the ideal shape of a cuboid.

Dies beruht darauf, dass Batteriezellen beispielsweise im Bereich des mit den Zellterminals besetzten Zelldeckels (Top Plate) etwas breiter ausgeführt sind als am unteren Rand eines tiefgezogenen Zellbechers der Batteriezelle. Beim Zusammendrücken einer derart real vorkommenden Batteriezelle kommt es daher entweder zur Ausbildung eines Batteriemoduls in Form eines leicht gebogenen Quaders oder es kommt aufgrund einer sehr starken Ungleichverteilung des aufgebrachten Drucks zu Luftschlitzen zwischen den einzelnen Batteriezellen. This is based on the fact that battery cells, for example in the area of the cell lid occupied cell lid (top plate) are made slightly wider than at the bottom of a deep-drawn cell cup of the battery cell. When squeezing such a battery cell occurring in real life, therefore, either a battery module in the form of a slightly curved cuboid or it comes due to a very strong unequal distribution of the applied pressure to louvers between the individual battery cells.

Die Folge derartiger Verformungen ist eine Abweichung der Dimension des Batteriemoduls vom Sollwert und damit verbunden ein schlechter bzw. ungleichmäßiger Wärmeübergang zwischen den einzelnen Batteriezellen und ggf. daran anliegenden Bauteilen wie etwa Kühlplatten. Weiterhin kann es zu einer übermäßigen Belastung der Batteriezellen bzw. der auf deren Gehäuse aufgebrachten, elektrischen Isolation in Bereichen erhöhten Drucks kommen. Diesbezüglich ist es beispielsweise aus der JP 2010-092662 A bekannt, innerhalb von Batteriezellen Ausgleichsschichten vorzusehen, die beispielsweise Dimensionsänderungen im Inneren der Batteriezelle, die sich beispielsweise bei Lade- bzw. Entladevorgängen ergeben, auffangen.The consequence of such deformations is a deviation of the dimension of the battery module from the nominal value and, associated therewith, a poor or uneven heat transfer between the individual battery cells and possibly adjacent components such as cooling plates. Furthermore, excessive loading of the battery cells or of the electrical insulation applied to their housing in areas of increased pressure may occur. In this regard, it is for example from the JP 2010-092662 A known to provide compensation layers within battery cells, for example, dimensional changes in the interior of the battery cell, resulting, for example, during loading and unloading, catch.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine Batteriezelle, ein Batteriemodul diese enthaltend, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitgestellt, die es gestatten, real existierende Asymmetrien von Gehäusen für Batteriezellen in ihren Folgen für den Betrieb derselben wirkungsvoll abzufangen.In contrast, according to the invention, a battery cell, a battery module containing this, and a method for their production are provided, which allow to effectively intercept existing real asymmetries of housings for battery cells in their consequences for the operation of the same.

Dies geschieht durch Bereitstellung einer Batteriezelle bzw. eines Batteriemoduls sowie eines Verfahrens zur Herstellung derselben mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. This is done by providing a battery cell or a battery module and a method for producing the same with the characterizing features of the independent claims.

Dabei wird erfindungsgemäß ein Batteriezellgehäuse einer Batteriezelle mit einer insbesondere elektrisch isolierenden Beschichtung versehen, derart, dass die Schichtdicke der Beschichtung zumindest im Bereich einer Großfläche des Batteriezellgehäuses der Batteriezelle eine variierende Schichtdicke aufweist. Dabei erfolgt die Variation der Schichtdicke der Beschichtung insbesondere so, dass durch die Beschichtung eine Außenoberfläche des Batteriezellgehäuses gebildet wird, die parallel ausgerichtet ist zu einer weiteren Außenoberfläche einer weiteren Großfläche des Batteriezellegehäuses.According to the invention, a battery cell housing of a battery cell is provided with an in particular electrically insulating coating, such that the layer thickness of the coating has a varying layer thickness at least in the area of a large area of the battery cell housing of the battery cell. In this case, the variation of the layer thickness of the coating takes place in particular such that an outer surface of the battery cell housing is formed by the coating, which is aligned parallel to a further outer surface of another large area of the battery cell housing.

Der besondere Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass mittels der Beschichtung Abweichungen des Batteriezellgehäuses beispielsweise von der Form eines idealen Quaders durch Variation der Schichtdicke der elektrischen Isolationsschicht korrigiert werden, so dass aufgrund einer Aufbringung einer Beschichtung mit variierender Schichtdicke eine Batteriezelle mit einem Batteriezellgehäuse bereitgestellt werden kann, welches in seiner Außenkontur einem idealen Quader entspricht. The particular advantage of this procedure is that by means of the coating, deviations of the battery cell housing, for example from the shape of an ideal cuboid, can be corrected by varying the layer thickness of the electrical insulation layer, so that a battery cell with a battery cell housing can be provided due to the application of a coating with varying layer thickness , which in its outer contour corresponds to an ideal cuboid.

Wird eine derartige Batteriezelle beispielsweise zur Ausbildung eines Batteriemoduls in einen Verbund überführt und eine Vielzahl von Batteriezellen des erfindungsgemäßen Typs miteinander verspannt, so kommt es zu einer gleichmäßigen Außenbelastung der einzelnen Batteriezellgehäuse aufgrund des aufgebrachten Drucks. Dies erhöht deutlich die mechanische Beständigkeit und Langlebigkeit des entsprechenden Batteriemoduls. If such a battery cell is converted into a composite, for example, to form a battery module and a plurality of battery cells of the type according to the invention clamped together, the external battery cell housing will experience even external loading due to the applied pressure. This significantly increases the mechanical durability and longevity of the corresponding battery module ,

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

So ist von Vorteil, wenn die Beschichtung des Batteriezellgehäuses zumindest teilweise aus einer ersten und einer zweiten Beschichtung gebildet ist. Diese bedeckt das Batteriezellgehäuse zumindest teilweise, beispielsweise im Wesentlichen vollständig, wobei Bereiche des Batteriezellgehäuses die den Batteriezellterminals zugeordnet sind, ausgespart werden. Auf diese Weise ist zum Einen eine elektrische Isolation gegenüber der Batteriezellumgebung zu erreichen, andererseits besteht für die Auswahl des Materials bspw. der zweiten Beschichtung hinsichtlich der Materialauswahl ein größerer Freiheitsgrad. It is advantageous if the coating of the battery cell housing is at least partially formed from a first and a second coating. This covers the battery cell housing at least partially, for example essentially completely, with areas of the battery cell housing which are assigned to the battery cell terminals being recessed. In this way, on the one hand to achieve electrical isolation from the battery cell environment, on the other hand there is a greater degree of freedom for the selection of the material, for example, the second coating in terms of material selection.

So kann die zweite Beschichtung als wärmeleitende Beschichtung beispielsweise durch Zusatz wärmeleitender Füllstoffe wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Bornitrid ausgeführt werden oder auch als druckaufnehmende Schicht durch Zusatz kompressibler Füllstoffe wie beispielsweise Gummipartikel.Thus, the second coating can be carried out as a heat-conductive coating, for example by adding heat-conductive fillers such as alumina or boron nitride or as a pressure-receiving layer by adding compressible fillers such as rubber particles.

Die erfindungsgemäßen Batteriezellen werden insbesondere derart hergestellt, dass ein Schritt der messtechnischen Erfassung der Außenkontur des Batteriezellgehäuses der Batteriezelle erfolgt und dass ein zumindest teilweises oberflächliches Beschichten des Batteriezellegehäuses mit einer Beschichtung erfolgt. The battery cells according to the invention are in particular produced in such a way that a step of the metrological detection of the outer contour of the battery cell housing of the battery cell takes place and that at least partial superficial coating of the battery cell housing takes place with a coating.

Wird gemäß einer ersten Ausführungsform dieses Verfahrens zunächst die messtechnische Erfassung der Außenkonturen des Batteriezellgehäuses durchgeführt, so können in einem zweiten Arbeitsschritt zielgerichtet diejenigen Bereiche des Batteriezellgehäuses mit der Beschichtung versehen werden, deren Verdickung zu einer Annäherung der Außendimensionen des Batteriezellgehäuses an vorgegebene Außendimensionen des Batteriezellgehäuses führt. If, according to a first embodiment of this method, the metrological detection of the outer contours of the battery cell housing is first carried out, then in a second working step those areas of the battery cell housing can be provided with the coating, the thickening of which leads to an approximation of the outer dimensions of the battery cell housing to predetermined outer dimensions of the battery cell housing.

Auf diese Weise kann beispielsweise auch in einem mehrstufigen Prozess durch gezieltes Aufbringen von Einzelschichten mit vorzugsweise jeweils nachgeschalteter messtechnischer Erfassung der Außenkontur des Batteriezellgehäuses eine gezielte Annäherung der Außendimension des Batteriezellgehäuses an vorgegebene Außendimensionen eines Batteriezellgehäuses erfolgen, ohne dass es zu einer übermäßigen Verdickung der Wandung des Batteriezellgehäuses durch eine übermäßig dicke Beschichtung derselben kommt. In this way, for example, in a multi-stage process by targeted application of individual layers preferably each downstream metrological detection of the outer contour of the battery cell housing targeted approximation of the outer dimension of the battery cell housing to predetermined outer dimensions of a battery cell housing done without causing excessive thickening of the wall of the battery cell case through an excessively thick coating of the same comes.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform dieses Verfahrens erfolgt zunächst ein zumindest teilweiser Auftrag einer Beschichtung auf die Außenfläche des Batteriezellgehäuses vorzugsweise im Überschuss. In einem zweiten Schritt erfolgt dann eine messtechnische Erfassung der Außenkonturen des entsprechenden Batteriezellgehäuses und aufgrund der Messergebnisse dann eine Ablation von Material der aufgetragenen Beschichtung, derart, dass die gemessenen Außendimensionen des Batteriezellgehäuses an vorgegebene Außendimensionen des Batteriezellegehäuses angenähert werden. According to a second advantageous embodiment of this method, initially at least partial application of a coating to the outer surface of the battery cell housing takes place, preferably in excess. In a second step, a metrological detection of the outer contours of the corresponding battery cell housing and then ablation of material of the applied coating is carried out on the basis of the measurement results such that the measured outer dimensions of the battery cell housing are approximated to predetermined outer dimensions of the battery cell housing.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass kein aufwendiger, gegebenenfalls mehrstufiger Prozess einer gezielten Aufbringung einer Beschichtung bzw. von Einzelschichten auf die Außenfläche des Batteriezellgehäuses erfolgen muss, sondern eine gezielte Ablation von Material der Beschichtung in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann. Im Ergebnis entsteht in beiden Fällen eine Batteriezelloberfläche, deren Außendimensionen vorgegebenen Außendimensionen entsprechen. The advantage of this method is that no complex, possibly multi-stage process of a targeted application of a coating or of individual layers on the outer surface of the battery cell housing must be done, but a targeted ablation of material of the coating can be done in a single step. The result is a battery cell surface in both cases whose outer dimensions correspond to given outer dimensions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Batteriemoduls enthaltend die erfindungsgemäßen Batteriezellen bereit gestellt. According to a further advantageous embodiment, a method for producing a corresponding battery module containing the battery cells according to the invention is provided.

Dazu kann gemäß einer ersten Ausführungsform zunächst ein Stapel aus Batteriezellen in unbeschichtetem Zustand bereitgestellt werden, dieser Stapel mit einer Vergussmasse zur Erzeugung einer Beschichtung zumindest im Bereich einer Großfläche der Batteriezellgehäuse mit einer über die Fläche der Großfläche der Batteriezellgehäuse hinweg sich verändernden Schichtdicke unter Ausfüllung von zwischen den Batteriezellen auftretenden Hohlräumen vergossen werden und abschließend die Batteriezellen zu einem Batteriezellenverbund verspannt werden. For this purpose, according to a first embodiment, initially a stack of battery cells in the uncoated state are provided, this stack with a potting compound for producing a coating at least in the region of a large area of the battery cell housing with a over the surface of the large area of the battery cell housing away changing layer thickness filling in between The cavities occurring in the battery cells are poured and finally the battery cells are clamped to form a battery cell network.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass in einem einzigen Arbeitsschritt eine Vielzahl von Hohlräumen zwischen den Batteriezellen in einem einzigen Arbeitsgang mit einer Beschichtung versehen werden können, so dass zwischen den Batteriezellen keine Hohlräume mehr existieren. The advantage of this method is that in a single step, a plurality of cavities between the battery cells can be provided with a coating in a single operation, so that no cavities exist between the battery cells.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform erfolgt die Herstellung entsprechender Batteriemodule dadurch, dass zunächst die Batteriezellgehäuse einzelner Batteriezellen mit einer flüssigen Beschichtung versehen werden, dann die Batteriezellen selbst in einen Batteriezellenstapel überführt werden und in einem letzten Schritt der so gebildete Batteriezellstapel einer Druckbeanspruchung ausgesetzt ist, derart dass es zur Erzeugung einer Beschichtung zumindest im Bereich einer Großfläche der Batteriezellgehäuse mit einer über die Fläche der Großfläche der Batteriezellgehäuse hinweg sich verändernden Schichtdicke unter Verdrängung überflüssigen Materials der flüssigen Beschichtung kommt. According to a second embodiment, the production of corresponding battery modules takes place by first providing the battery cell housings of individual battery cells with a liquid coating, then transferring the battery cells themselves into a battery cell stack and, in a last step, subjecting the battery cell stack thus formed to compressive stress such that it to produce a coating, at least in the area of a large area of the battery cell housing, with a layer thickness which changes over the area of the large area of the battery cell housing and displaces superfluous material of the liquid coating.

Hier ist der besondere Vorteil darin zu sehen, dass die auf die Oberflächen der Batteriezellgehäuse aufgebrachten Beschichtungen in ihrer Dimensionierung in einem einzigen Arbeitsschritt korrigiert werden können. Here, the particular advantage is the fact that the applied to the surfaces of the battery cell case coatings can be corrected in their dimensioning in a single step.

Die erfindungsgemäßen Batteriezellen bzw. Batteriemodule lassen sich in vorteilhafter Weise in tragbaren Energiespeichersystemen beispielsweise für Mobiltelefone oder Computer verwenden, in mobilen Anwendungen wie beispielsweise in E-Bikes, Plug-In-Hybridfahrzeugen, Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen sowie in stationären elektrischen Energiespeichersystemen, wie sie beispielsweise zur Speicherung oder Zwischenspeicherung von regenerativ erzeugter elektrischer Energie vorgesehen sind. The battery cells or battery modules according to the invention can be used advantageously in portable energy storage systems, for example for mobile phones or computers, in mobile applications such as e-bikes, plug-in hybrid vehicles, hybrid vehicles or electric vehicles and in stationary electrical energy storage systems, as for example Storage or caching of regeneratively generated electrical energy are provided.

Kurze Beschreibung der AusführungsbeispieleShort description of the embodiments

In der Figur sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt:In the figure, embodiments of the present invention are illustrated and explained in more detail in the following description of the figures. It shows:

1a die schematische Seitenansicht einer Mehrzahl idealer Batteriezellen, 1a the schematic side view of a plurality of ideal battery cells,

1b die schematische Seitenansicht eines Batteriemoduls umfassend ideale Batteriezellen gemäß 1a, 1b the schematic side view of a battery module comprising ideal battery cells according to 1a .

2a die schematische Seitenansicht einer Mehrzahl realer Batteriezellen, 2a the schematic side view of a plurality of real battery cells,

2b die schematische Seitenansicht eines Batteriemoduls umfassend reale Batteriezellen gemäß 2a, 2 B the schematic side view of a battery module comprising real battery cells according to 2a .

3a die schematische Seitenansicht einer Mehrzahl von Batteriezellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3a 1 is a schematic side view of a plurality of battery cells according to a first embodiment of the present invention;

3b die schematische Seitenansicht eines Batteriemoduls umfassend Batteriezellen gemäß 3a, 3b the schematic side view of a battery module comprising battery cells according to 3a .

4 die schematische Darstellung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Batteriezellen gemäß 3a und 4 the schematic representation of a first variant of the method according to the invention for the production of battery cells according to 3a and

5 die schematische Darstellung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Batteriezellen gemäß 3a. 5 the schematic representation of a second variant of the method according to the invention for the production of battery cells according to 3a ,

In 1a ist eine Mehrzahl von Batteriezellen 10a dargestellt, die beispielsweise als prismatische Batteriezellen ausgeführt sind und eine ideale bzw. idealisierte Außenkontur aufweisen. Die Batteriezellen 10a umfassen ein Batteriezellgehäuse 12, in welchem die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle 10a untergebracht sind. Das Batteriezellgehäuse 12 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff wie Aluminium oder Stahlblech herstellt und weist aus Gründen der elektrischen Isolation auf seiner Außenseite eine vorzugsweise elektrisch isolierende erste Beschichtung 14 auf, welche beispielsweise als Lackschicht oder als selbstklebende Folie ausgeführt ist. Alternativ kann das Batteriezellgehäuse 12 auch aus einem polymeren Material bzw. aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, in diesem Fall ist eine zusätzliche elektrisch isolierende Beschichtung nicht erforderlich aber grundsätzlich möglich. In 1a is a plurality of battery cells 10a represented, for example, are designed as prismatic battery cells and have an ideal or idealized outer contour. The battery cells 10a include a battery cell case 12 in which the electrochemical components of the battery cell 10a are housed. The battery cell case 12 is for example made of a metallic material such as aluminum or steel sheet and has for reasons of electrical insulation on its outside a preferably electrically insulating first coating 14 which, for example, as a lacquer layer or as self-adhesive film is executed. Alternatively, the battery cell case 12 also be made of a polymeric material or of a plastic material, in this case, an additional electrically insulating coating is not required but in principle possible.

Weiterhin umfasst die Batteriezelle 10a schematisch dargestellte Batterieterminals 16, die der elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle 10a dienen. Furthermore, the battery cell includes 10a schematically illustrated battery terminals 16 , the electrical contacting of the battery cell 10a serve.

Um aus den Batteriezellen 10a ein Batteriemodul, umfassend mehrere in Reihe oder parallel elektrisch miteinander verschaltete Batteriezellen, bilden zu können, werden eine Mehrzahl oder Vielzahl von Batteriezellen 10a, beispielsweise zwischen 4 und 15 Batteriezellen 10a, zu einem Batteriezellenstapel wie in 1a dargestellt gruppiert. Zur mechanischen Fixierung der Batteriezellen 10a innerhalb des Batteriezellstapels werden diese beispielsweise durch ein geeignetes, in 1a schematisch dargestelltes Spannband 18 miteinander verspannt, indem ein in 1a durch Pfeile schematisch dargestellter Druck 20 auf den Batteriezellenstapel der Batteriezellen 10a ausgeübt wird. To get out of the battery cells 10a a battery module comprising a plurality of battery cells connected in series or in parallel with each other electrically to be able to form a plurality or plurality of battery cells 10a , for example between 4 and 15 battery cells 10a , to a battery cell stack as in 1a shown grouped. For mechanical fixation of the battery cells 10a within the battery cell stack, for example, by a suitable, in 1a schematically illustrated strap 18 clamped together by a in 1a schematically represented by arrows pressure 20 on the battery cell stack of the battery cells 10a is exercised.

Als Resultat dieser Vorgehensweise wird ein Batteriemodul 100a erhalten, wie es exemplarisch in 1b dargestellt ist. Da die einzelnen Batteriezellen 10a ideale bzw. idealisierte Außenkonturen aufweisen, weist auch das Batteriemodul 100a eine ideale Quaderform auf. Treten innerhalb des Batteriemoduls 100a Druckschwankungen innerhalb der Batteriezellen 10a auf, beispielsweise durch Lade- bzw. Entladevorgänge oder durch thermische Belastung derselben, so wird der dabei entstehende Druck innerhalb des Batteriemoduls 100a über die Großflächen der Batteriezellgehäuse 12 der Batteriezellen 10a weitergegeben an benachbarte Batteriezellen 10a und somit gleichmäßig verteilt. Die Gefahr einer mechanischen Schädigung oder Rissbildung im Bereich der Batteriezellgehäuse 12 ist somit gering. As a result of this procedure, a battery module 100a as exemplified in 1b is shown. Because the individual battery cells 10a have ideal or idealized outer contours, also has the battery module 100a an ideal cuboid shape. Step inside the battery module 100a Pressure fluctuations within the battery cells 10a on, for example, by charging or discharging processes or by thermal stress of the same, so the resulting pressure within the battery module 100a over the large areas of the battery cell case 12 the battery cells 10a passed on to adjacent battery cells 10a and thus evenly distributed. The risk of mechanical damage or cracking in the area of the battery cell housing 12 is therefore low.

In 2a sind demgegenüber real vorliegende Batteriezellen 10b dargestellt, deren Bauform erkennbar von einer ideal prismatischen Bauform abweicht. Erkennbar ist, dass die Batteriezellen 10b eine konische Form aufweisen. Werden diese realen Batteriezellen 10b zu einem Batteriestapel zusammengestellt, wie in 2a verdeutlich, und zu einem Batteriemodul mittels eines geeigneten Spannbandes 18 unter Einwirkung eines Drucks 20 miteinander verspannt, so resultiert ein Batteriemodul 100b, wie es in 2b dargestellt ist. Erkennbar ist, dass die einzelnen Batteriezellen 10b nur im Kopfbereich in physischem Kontakt miteinander stehen, während sie bedingt durch ihre konische Form, im Bodenbereich des Batteriezellegehäuses 12 nicht aneinander grenzen. Auftretende Druckbelastungen werden in diesem Fall lediglich über den Kopfbereich des Batteriezellgehäuses 12 an benachbarte Batteriezellen 10b weitergegeben und es resultieren ungleiche Druckbeanspruchungen im Bereich des jeweiligen Batteriegehäuses 12. Die Langlebigkeit und Dauerbetriebsfestigkeit derartiger Batteriemodule 100b ist somit reduziert. In 2a In contrast, are present real battery cells 10b whose construction differs noticeably from an ideal prismatic design. It can be seen that the battery cells 10b have a conical shape. Will these real battery cells 10b assembled into a battery stack, as in 2a clarified, and to a battery module by means of a suitable strap 18 under the influence of a pressure 20 clamped together, the result is a battery module 100b as it is in 2 B is shown. It can be seen that the individual battery cells 10b only in the head area in physical contact with each other, while due to their conical shape, in the bottom area of the battery cell housing 12 do not adjoin one another. Occurring pressure loads are in this case only over the top of the battery cell case 12 to adjacent battery cells 10b passed on and there are unequal pressure stresses in the range of the respective battery case 12 , The longevity and continuous strength of such battery modules 100b is thus reduced.

In 3a ist eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Batteriezellen 10c dargestellt, die zu einem Batteriezellstapel gruppiert sind. Diese umfassen bspw. zusätzlich eine zweite Beschichtung 22, die die Oberfläche des Batteriezellgehäuses 12, zumindest teilweise bedeckt. Dazu ist die Beschichtung 22 beispielsweise auf die Oberfläche der ersten Beschichtung 14 aufgebracht bzw. bspw. bei Batteriezellgehäusen 12 aus Kunststoff direkt auf die Oberfläche des Batteriezellgehäuses 12. In 3a is a plurality of battery cells according to the invention 10c represented grouped into a battery cell stack. These include, for example, additionally a second coating 22 covering the surface of the battery cell case 12 , at least partially covered. This is the coating 22 for example, on the surface of the first coating 14 applied or, for example, in battery cell housings 12 made of plastic directly on the surface of the battery cell case 12 ,

Die zweite Beschichtung 22 ist vorzugsweise so ausgeführt, dass sie die Außenkontur einer realen Batteriezelle so auffüttert und ergänzt, dass deren äußere Außenkonturen bzw. Außendimensionen denen einer idealisierten, beispielsweise prismatischen Batteriezelle entspricht. Werden die erfindungsgemäßen Batteriezellen 10c zu einem Batteriemodul 100c durch Spannplatten 18 und unter Einwirkung eines Drucks 20 verspannt, so ergeben sich keine Zwischenräume zwischen den einzelnen Batteriezellen 10c, so dass Druckspitzen innerhalb des Batteriemoduls 100c bzw. innerhalb einzelner Batteriezellen 10c vollflächig an benachbarte Batteriezellen 10c weitergegeben werden und somit ein flächenmäßig ausgeglichener Druckausgleich innerhalb des Batteriemoduls 100c resultiert. The second coating 22 is preferably designed so that it feeds and completes the outer contour of a real battery cell such that its outer outer contours or outer dimensions correspond to those of an idealized, for example, prismatic battery cell. Will the battery cells of the invention 10c to a battery module 100c by clamping plates 18 and under the influence of a pressure 20 braced, so there are no gaps between the individual battery cells 10c , allowing pressure spikes inside the battery module 100c or within individual battery cells 10c full surface to adjacent battery cells 10c be passed and thus a balanced area pressure equalization within the battery module 100c results.

Darüber hinaus kann die zweite Beschichtung 22 weitere Funktionen in Bezug auf den Betrieb der jeweiligen Batteriezelle 10c übernehmen. Es ist beispielsweise möglich, die zweite Beschichtung 22 aus einem polymeren Material auszuführen, das beispielsweise wärmeleitfähige Füllstoffe wie Aluminiumoxid und Bornitrid aufweisen kann oder auch Füllstoffe mit federelastischer Eigenschaft wie beispielsweise Gummipartikel. Die Aufbringung der zweiten Beschichtung 22 kann beispielsweise durch Aufbringung eines Lacks, einer Vergussmasse oder einer entsprechenden Folie erfolgen. Darüber hinaus kann die Beschichtung 22 bezüglich ihrer Oberflächeneigenschaften eine höhere Rutschfestigkeit aufweisen als beispielsweise das Zellgehäuse 12 oder die erste Beschichtung 14. In addition, the second coating can 22 additional functions relating to the operation of the respective battery cell 10c take. It is possible, for example, the second coating 22 made of a polymeric material, which may comprise, for example, thermally conductive fillers such as alumina and boron nitride or fillers having a resilient property such as rubber particles. The application of the second coating 22 can be done for example by applying a paint, a potting compound or a corresponding film. In addition, the coating can 22 have a higher slip resistance with respect to their surface properties than, for example, the cell housing 12 or the first coating 14 ,

In 4 ist exemplarisch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Batteriezelle 10c in einer ersten Variante dargestellt. Ausgehend von einer realen Batteriezelle 10b wird in einem ersten Beschichtungsschritt 30 die erste Beschichtung 14 auf das Batteriezellgehäuse 12 aufgetragen. Nachfolgend werden in einem Vermessungsschritt 32 die Außenkonturen der realen Batteriezelle 10b vermessen und bspw. von einer Steuerungseinheit einem Auswertungsschritt 34 unterzogen. In diesem wird überprüft, ob die messtechnisch im Vermessungsschritt 32 erfassten Außendimensionen mit vorgegebenen Außendimensionen einer Batteriezelle übereinstimmen. Ist dies nicht der Fall, wird die Batteriezelle 10b erneut dem Beschichtungsschritt 30 zugeführt, wie in 4 durch einen Pfeil 36 verdeutlicht. Nach einem erneuten Beschichtungsschritt 30 wird erneut der Konturerfassungsschritt 32 durchgeführt und wiederum in einem Auswerteschritt 34 überprüft, ob die Batteriezelle nach wiederholter Beschichtung nun den vorgegebenen Außendimensionen entspricht. In 4 is an example of a method for producing the battery cell according to the invention 10c shown in a first variant. Starting from a real battery cell 10b is in a first coating step 30 the first coating 14 on the battery cell case 12 applied. The following will be in one survey step 32 the outer contours of the real battery cell 10b measured and, for example, from a control unit an evaluation step 34 subjected. In this it is checked whether the metrological in the surveying step 32 detected outside dimensions match predetermined outer dimensions of a battery cell. If this is not the case, the battery cell 10b again the coating step 30 fed, as in 4 through an arrow 36 clarified. After a new coating step 30 again becomes the contour detection step 32 performed and again in an evaluation step 34 Checks whether the battery cell after repeated coating now corresponds to the given outer dimensions.

Diese Vorgehensweise wird so lange wiederholt, bis sich die reale Außenkontur der Batteriezelle 10b der vorgegebenen Außenkontur einer erfindungsgemäßen Batteriezelle ausreichend angenähert hat. Hierbei kann beispielsweise eine Fehlerschwelle definiert sein, die eine bestimmte Abweichung, beispielsweise von 5 bis 10 Prozent, von den vorgegebenen Längenmaßen der Idealkontur einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 10c zulässt. Entsprechen die Außendimensionen der Batteriezelle 10b der vorgegebenen Kontur einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 10c oder entspricht sie im Wesentlichen diesen, wird, wie durch einen Pfeil 38 verdeutlicht, die erfindungsgemäße Batteriezelle 10c fertig gestellt. This procedure is repeated until the real outer contour of the battery cell 10b has sufficiently approximated the predetermined outer contour of a battery cell according to the invention. In this case, for example, an error threshold may be defined, which is a specific deviation, for example of 5 to 10 percent, of the predetermined length dimensions of the ideal contour of a battery cell according to the invention 10c allows. Correspond to the external dimensions of the battery cell 10b the predetermined contour of a battery cell according to the invention 10c or does it essentially correspond to this, will, as by an arrow 38 illustrates the battery cell according to the invention 10c finished.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass im Beschichtungsschritt 30 zunächst ein Überschuss an Beschichtungsmaterial der Beschichtung 14 auf die reale Batteriezelle 10b aufgebracht wird, im nachfolgenden Konturerfassungsschritt 32 die Außendimension der so beschichteten Batteriezelle erfasst werden und nachfolgend über den Auswerteschritt 34 festgelegt wird, an welchen Stellen wie viel des überschüssig aufgetragenen Beschichtungsmaterials abgetragen werden muss, um die Kontur der realen Batteriezelle 10b an die einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 10c ausreichend anzunähern. An alternative embodiment provides that in the coating step 30 initially an excess of coating material of the coating 14 on the real battery cell 10b is applied, in the subsequent contour acquisition step 32 the outer dimension of the thus coated battery cell are detected and subsequently on the evaluation step 34 It is determined at which points how much of the excess applied coating material has to be removed to the contour of the real battery cell 10b to a battery cell according to the invention 10c sufficiently approximate.

Danach erfolgt ein hier nicht dargestellter Ablationsschritt, bei dem ortsgenau von der Oberfläche des Batteriezellgehäuses 12 eine entsprechende Menge des Beschichtungsmaterials der Beschichtung 14 abgetragen wird. Nachfolgend kann erneut ein Konturerfassungsschritt 32 durchgeführt werden bzw. ein Auswerteschritt 34, um den Erfolg des so durchgeführten Erfolg des Ablationsverfahrens zu überprüfen. Stimmt die realisierte Kontur der Batteriezelle mit der einer vorgegebenen Batteriezelle überein bzw. ausreichend überein, so wird die Batteriezelle fertig gestellt. Thereafter, an ablation step, not shown here, takes place at the exact location of the surface of the battery cell housing 12 an appropriate amount of the coating material of the coating 14 is removed. Subsequently, again, a contour detection step 32 be carried out or an evaluation step 34 to verify the success of the success of the ablation procedure. If the realized contour of the battery cell coincides or sufficiently coincides with that of a predetermined battery cell, then the battery cell is completed.

Das Auftragen von Beschichtungsmaterial zur Erzeugung der Beschichtung 14 kann insbesondere bei der Notwendigkeit größerer Schichtdicken in mehreren nacheinander aufeinanderfolgenden Beschichtungsschritten vorgenommen werden, beispielsweise in Form eines 3D-Drucks. The application of coating material to produce the coating 14 can be carried out in particular in the need of greater layer thicknesses in several successive successive coating steps, for example in the form of a 3D printing.

Eine zweiten Alternative eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Batteriezelle 10c ist in 5 dargestellt. Dabei wird eine reale Batteriezelle 10b zunächst einem Vorbeschichtungsschritt 40 unterzogen, mit dem eine erste Beschichtung 14 auf das Batteriezellgehäuse 12 der realen Batteriezelle 10b aufgebracht wird. Nachfolgend erfolgt im Unterschied zur ersten Variante des Herstellungsverfahrens gemäß 4 zunächst ein Konturerfassungsschritt 32 verbunden mit einem Auswerteschritt 34, um zu überprüfen, ob die Kontur der realen Batteriezelle 10b ausreichend der vorgegebenen Kontur einer Batteriezelle entspricht. Auf Basis des Auswerteschritts 34 erfolgt nun eine Steuerung einer Beschichtungsanlage, sodass nachfolgend der Beschichtungsschritt 30 durchgeführt wird, woraufhin ein erneuter Konturerfassungsschritt 32 erfolgt. Stimmt die so realisierte Kontur der realen Batteriezelle 10b ausreichend mit der vorgegebenen Kontur einer Batteriezelle überein, so wird die Batteriezelle fertig gestellt. Stimmt die Kontur nicht ausreichend mit der vorgegebenen Kontur überein, so erfolgt ein erneuter Beschichtungsschritt 30.A second alternative of a method for producing the battery cell according to the invention 10c is in 5 shown. This is a real battery cell 10b first a pre-coating step 40 subjected to a first coating 14 on the battery cell case 12 the real battery cell 10b is applied. In the following, in contrast to the first variant of the manufacturing process according to 4 first a contour acquisition step 32 connected to an evaluation step 34 to check if the contour of the real battery cell 10b sufficiently corresponds to the predetermined contour of a battery cell. Based on the evaluation step 34 Now takes place a control of a coating system, so that subsequently the coating step 30 is performed, whereupon a new contour detection step 32 he follows. Is this the true contour of the real battery cell? 10b sufficiently consistent with the predetermined contour of a battery cell, the battery cell is completed. If the contour does not agree sufficiently with the given contour, a renewed coating step takes place 30 ,

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Batteriemodul, dass mindestens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl bzw. eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Batteriezellen umfasst. Diese Batteriemodul 100c ist in 3b dargestellt. Eine alternative Herstellungsform zur Herstellung des Batteriemoduls 100c kann auch darauf beruhen, dass ein Batteriestapel von realen Batteriezellen 10b, wie er in 2a dargestellt ist, mit oder ohne Anlegen eines äußeren Drucks 20 zunächst mit einer ausreichend niederviskosen Vergussmasse vergossen wird und nachfolgend vor oder nach der Härtung der Vergussmasse mit dem Druck 20 beaufschlagt wird, so dass in einem einzigen Verfahrensschritt das erfindungsgemäße Batteriemodul 100c realisiert werden kann. In diesem Fall bildet die Vergussmasse somit in situ die erste bzw. zweite Beschichtung 14, 22 mit variabler Schichtdicke im Sinne der Anmeldung.The invention furthermore relates to a battery module which comprises at least one, preferably a plurality or a plurality of battery cells according to the invention. This battery module 100c is in 3b shown. An alternative manufacturing method for the production of the battery module 100c can also be based on having a battery pack of real battery cells 10b as he is in 2a is shown, with or without applying an external pressure 20 first with a sufficiently low-viscosity potting compound is poured and subsequently before or after the curing of the potting compound with the pressure 20 is acted upon, so that in a single process step, the battery module according to the invention 100c can be realized. In this case, the potting compound thus forms in situ the first or second coating 14 . 22 with variable layer thickness in the sense of the application.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 100c kann darin bestehen, zunächst reale Batteriezellen 10b mit einem Überschuss an Beschichtungsmaterial auf deren Oberfläche zu versehen, diese gemäß 3a unter Druck 20 beispielsweise mit Hilfe einer Spannvorrichtung 18 zusammen zu pressen und überschüssiges Beschichtungsmaterial auf diese Weise aus dem Plattenstapel der Batteriezellen 10b so weit zu entfernen, dass das erfindungsgemäße Batteriemodul 100c gemäß 3b gebildet wird. In diesem Fall bildet der aufgebrachte Überschuss an Beschichtungsmaterial somit in situ die erste bzw. zweite Beschichtung 14, 22 mit variabler Schichtdicke im Sinne der Anmeldung.Another possibility for the production of the battery module according to the invention 100c may consist of, first real battery cells 10b with an excess of coating material on its surface to provide this according to 3a vacuum 20 for example with the aid of a tensioning device 18 press together and excess coating material in this way from the plate stack of the battery cells 10b so far remove that the battery module according to the invention 100c according to 3b is formed. In this case, the applied excess builds up Coating material thus in situ the first or second coating 14 . 22 with variable layer thickness in the sense of the application.

Hier besteht die alternative Möglichkeit, als Beschichtungsmaterial zur Erzeugung der ersten bzw. zweiten Beschichtung 14, 22 ein thermoplastisches Material, wie beispielsweise Polyethylen zu verwenden, und das Anlegen eines Drucks 20 beispielsweise mittels einer Spannvorrichtung 18 bei einer Temperatur zwischen 100 und 150°C durchzuführen, so dass das verwendete Polyethylen in einem thermoplastischen Zustand vorliegt und einfach geformt werden kann. Auch in diesem Fall resultiert nach Abkühlen das erfindungsgemäße Batteriemodul 100c gemäß 3b.Here, the alternative possibility exists as a coating material for producing the first or second coating 14 . 22 to use a thermoplastic material, such as polyethylene, and applying a pressure 20 for example by means of a clamping device 18 at a temperature between 100 and 150 ° C, so that the polyethylene used is in a thermoplastic state and can be easily molded. Also in this case results after cooling the battery module according to the invention 100c according to 3b ,

Die erfindungsgemäße Batteriezelle 10c ist beispielsweise als Lithium-Ionen-, Lithium-Schwefel- oder Lithium-Luft-Batteriezelle ausgeführt. The battery cell according to the invention 10c is designed for example as a lithium-ion, lithium-sulfur or lithium-air battery cell.

Sie bzw. darauf aufbauende Batteriemodule 100c findet Anwendung beispielsweise in tragbaren Energiespeichersystemen für Mobiltelefone oder Computer sowie für mobile Anwendungen in E-Bikes, Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen, Hybrid-Fahrzeugen und Elektrofahrzeugen sowie in stationären Anwendungen beispielsweise zur Energiespeicherung regenerativ erzeugter, elektrischer Energie. You or on it based battery modules 100c It is used, for example, in portable energy storage systems for mobile phones or computers as well as for mobile applications in e-bikes, plug-in hybrid vehicles, hybrid vehicles and electric vehicles, as well as in stationary applications, for example for the energy storage of regeneratively generated electrical energy.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2010-092662 A [0009] JP 2010-092662A [0009]

Claims (16)

Batteriezelle mit einem Batteriezellgehäuse (12) und einem daran angepassten ersten und zweiten Batteriezellterminal (16) zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle (10a, 10b, 10c) sowie einer die Außenfläche des Batteriezellgehäuses (12) zumindest teilweise bedeckenden, insbesondere elektrisch isolierenden Beschichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (14, 22) zumindest im Bereich einer Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) über die Fläche der Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) hinweg variierende Schichtdicke aufweist. Battery cell with a battery cell housing ( 12 ) and a first and second battery cell terminal adapted thereto ( 16 ) for electrically contacting the battery cell ( 10a . 10b . 10c ) and one the outer surface of the battery cell housing ( 12 ) at least partially covering, in particular electrically insulating coating ( 14 ), characterized in that the coating ( 14 . 22 ) at least in the region of a large area of the battery cell housing ( 12 ) over the area of the large area of the battery cell housing ( 12 ) has varying layer thickness. Batteriezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Beschichtung (14, 22) zumindest über die Fläche der Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) hinweg so gewählt ist, dass die durch die Beschichtung (14, 22) gebildete Außenoberfläche der Batteriezelle (10c) parallel verläuft zu einer weiteren Außenoberfläche einer weiteren Großfläche des Batteriezellgehäuses (12). Battery cell according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the coating ( 14 . 22 ) at least over the area of the large area of the battery cell housing ( 12 ) is chosen so that through the coating ( 14 . 22 ) formed outer surface of the battery cell ( 10c ) runs parallel to a further outer surface of a further large area of the battery cell housing ( 12 ). Batteriezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (10c) eine prismatische Bauform aufweist. Battery cell according to claim 1 or 2, characterized in that the battery cell ( 10c ) has a prismatic design. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (14, 22) zumindest teilweise aus einer ersten Beschichtung (14) und einer zweiten Beschichtung (22) gebildet ist.Battery cell according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 14 . 22 ) at least partially from a first coating ( 14 ) and a second coating ( 22 ) is formed. Batteriezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (22) Aluminiumoxid, Bornitrid oder Gummipartikel enthält. Battery cell according to claim 4, characterized in that the second coating ( 22 ) Contains alumina, boron nitride or rubber particles. Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Lithium-Ionen-, eine Lithium-Schwefel-, oder eine Lithium-Luft-Batteriezelle handelt. Battery cell according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a lithium-ion, a lithium-sulfur, or a lithium-air battery cell. Batteriemodul, enthaltend mindestens eine Batteriezelle (10c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Battery module containing at least one battery cell ( 10c ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen eines Batteriezellgehäuses (12) einer Batteriezelle zumindest teilweise mit einer Beschichtung (14, 22) versehen werden und dass eine messtechnische Kontrolle (32, 34) der Außendimensionen des Batteriezellgehäuses (12) erfolgt. Method for producing a battery cell according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the outer surfaces of a battery cell housing ( 12 ) of a battery cell at least partially with a coating ( 14 . 22 ) and that a metrological control ( 32 . 34 ) of the outer dimensions of the battery cell housing ( 12 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die messtechnische Erfassung (32, 34) der Außendimensionen des Batteriezellgehäuses (12) in einem ersten Arbeitsschritt erfolgt, und dass basierend auf dem Messergebnis in einem zweiten Schritt das Auftragen (30) der Beschichtung (14, 22) auf die Außenfläche des Batteriezellgehäuses (12) derart erfolgt, dass die gemessenen Außendimensionen des Batteriezellgehäuses (12) an vorgegebene Außendimensionen des Batteriezellgehäuses (12) angenähert werden. A method according to claim 8, characterized in that the metrological detection ( 32 . 34 ) of the outer dimensions of the battery cell housing ( 12 ) takes place in a first working step, and that based on the measurement result in a second step, the application ( 30 ) of the coating ( 14 . 22 ) on the outer surface of the battery cell housing ( 12 ) such that the measured outer dimensions of the battery cell housing ( 12 ) to predetermined outer dimensions of the battery cell housing ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein zumindest teilweises Beschichten (40) der Außenfläche des Batteriezellgehäuses (12) mit der Beschichtung (14, 22) erfolgt, und dass in einem zweiten Schritt eine messtechnische Erfassung (32, 34) der so erzeugten Außenkontur des zumindest teilweise beschichteten Batteriezellgehäuses (12) erfolgt und dass in einem dritten Schritt eine Ablation von Material der auf dem Batteriezellgehäuse (12) aufgebrachten Beschichtung (14, 22) erfolgt, derart, dass die gemessenen Außendimensionen des beschichteten Batteriezellgehäuses (12) vorgegebenen Außendimensionen eines Batteriezellgehäuses (12) angenähert werden. A method according to claim 8, characterized in that in a first process step, an at least partial coating ( 40 ) of the outer surface of the battery cell housing ( 12 ) with the coating ( 14 . 22 ), and that in a second step, a metrological detection ( 32 . 34 ) of the outer contour of the at least partially coated battery cell housing ( 12 ) and that in a third step, an ablation of material on the battery cell housing ( 12 ) applied coating ( 14 . 22 ), such that the measured outer dimensions of the coated battery cell housing ( 12 ) predetermined outer dimensions of a battery cell housing ( 12 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Beschichtung (30) aus einem Aufbringen mehrerer Einzelschichten der Beschichtung (14, 22) erfolgt. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the application of the coating ( 30 ) from applying a plurality of individual layers of the coating ( 14 . 22 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach vorzugsweise jedem Aufbringen (30) einer Einzelschicht der Beschichtung (14, 22) eine messtechnische Erfassung (32, 34) der Außendimensionen des Batteriezellgehäuses (12) erfolgt.Method according to claim 11, characterized in that after each application ( 30 ) of a single layer of the coating ( 14 . 22 ) a metrological recording ( 32 . 34 ) of the outer dimensions of the battery cell housing ( 12 ) he follows. Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Batteriezellen (10b) zu einem Batteriezellstapel zusammen gefügt werden, der resultierende Stapel aus Batteriezellen (10b) in einem zweiten Schritt mit einer Vergussmasse zur Erzeugung einer Beschichtung (14, 22) zumindest im Bereich einer Großfläche der Batteriezellgehäuse (12) mit einer über die Fläche der Großfläche der Batteriezellgehäuse (12) hinweg sich verändernden Schichtdicke unter Ausfüllung von zwischen den Batteriezellen (10b) auftretenden Hohlräumen vergossen wird. Method for producing a battery module according to claim 7, characterized in that in a first step battery cells ( 10b ) are joined together to form a battery cell stack, the resulting stack of battery cells ( 10b ) in a second step with a potting compound to produce a coating ( 14 . 22 ) at least in the region of a large area of the battery cell housing ( 12 ) with an over the area of the large area of the battery cell housing ( 12 ) changing layer thickness by filling between the battery cells ( 10b ) is poured voids occurring. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen von Druck (20) auf den Batteriezellstapel eine Erwärmung desselben auf eine Schmelztemperatur des Materials der Beschichtung (14, 22) erfolgt.A method according to claim 13, characterized in that prior to the application of pressure ( 20 ) on the battery cell stack, a heating thereof to a melting temperature of the material of the coating ( 14 . 22 ) he follows. Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Mehrzahl von Batteriezellen (10b) auf deren Batteriezellgehäuse (12) mit einer flüssigen Beschichtung zumindest teilweise versehen werden, dass die Batteriezellen (10b) in einem zweiten Schritt zu einem Batteriezellstapel gruppiert werden und dass der Stapel aus Batteriezellen (10b) in einem dritten Schritt mit einem Druck (20) beaufschlagt wird, derart, dass überschüssiges Material der flüssigen Beschichtung aus dem Batteriezellstapel verdrängt wird und eine Beschichtung (14, 22) zumindest im Bereich einer Großfläche der Batteriezellgehäuse (12) erzeugt wird, die über die Fläche der Großfläche des Batteriezellgehäuses (12) hinweg eine sich verändernde Schichtdicke aufweist. Method for producing a battery module according to claim 7, characterized in that in a first step a plurality of battery cells ( 10b ) on the battery cell case ( 12 ) be provided with a liquid coating at least partially that the battery cells ( 10b ) are grouped in a second step to a battery cell stack and that the stack of battery cells ( 10b ) in a third step with a pressure ( 20 ) is applied, such that excess material of the liquid coating is displaced from the battery cell stack and a coating ( 14 . 22 ) at least in the region of a large area of the battery cell housing ( 12 ) is generated over the area of the large area of the battery cell housing ( 12 ) has a varying layer thickness. Verwendung einer Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Batteriemoduls nach Anspruch 7 in tragbaren, mobilen oder stationären Energiespeichersystemen. Use of a battery cell according to any one of claims 1 to 6 or a battery module according to claim 7 in portable, mobile or stationary energy storage systems.
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