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Stand der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Batteriezelle mit einem Gehäuse in dem ein Batteriewickel (Pouchzelle) aufgenommen ist und die über Anschlussterminals elektrisch kontaktierbar ist.
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Im Consumer-Bereich, so zum Beispiel Batterien für Mobiltelefone, werden in der Regel Lithium-Ionen-Batteriezellen, die als Pouchzellen aufgebaut sind, eingesetzt. Dabei befindet sich das aktive Elektrodenmaterial innerhalb eines Foliengehäuses, welches durch eine Versiegelung nach außen dichtend verschlossen wird. Durch eine derartige Versiegelung werden Ableiter geführt. Zur Sicherheit kann der Beutel, in der Regel an der Versiegelung, eine definierte Sollbruchstelle besitzen, welche sich bei Aufbau eines bestimmten Zellinnendruckes öffnet, um auf diese Weise ein thermisches Durchgehen der Batteriezelle zu vermeiden.
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Bei Lithium-Ionen-Batteriezellen kann es in bestimmten Situationen zur Gasbildung und zu einem Überdruck innerhalb der Batteriezellen kommen. Übersteigt der Batteriezelleninnendruck einen definierten Betrag, birst eine im Batteriezellendeckel der Batteriezellen vorgesehene Membran, so dass entstandenes Gas gezielt abgeleitet werden kann. Das auftretende Gas stellt aufgrund seiner Zusammensetzung eine Gefahr für Mensch und Umwelt dar. Das entstandene Gas wird innerhalb von Batteriemodulen eines Batteriepacks von Gaskollektoren aufgefangen, an deren Ende sich ein Anschlussstutzen befindet. An diesen wird ein Schlauchsystem angeschlossen, über welches das entstandene Gas zu einer Entgasungsöffnung des Batteriepacks geleitet wird.
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DE 10 2011 104 958 A1 bezieht sich auf eine batteriezellenintegrierte Messsensorleitung und einen Ausgleichswiderstand. Eine Batteriezelle für einen Batteriesatz eines Elektrofahrzeugs umfasst auf einer Oberfläche aufgebrachte Drähte, um das Verbinden der Batteriezelle mit einem Controller zu erleichtern. Es ist eine resistive oder eine nicht resistive Verdrahtung auf die Außenfläche der Batteriezelle gedruckt oder in einer anderen Weise auf diese aufgebracht, um die Notwendigkeit separater Schaltdrähte, die um oder durch den Batteriesatz hindurchgeführt sind, zu eliminieren. Ein auf der Oberfläche aufgebrachter Draht ist direkt mit jedem Anschluss der Batteriezelle verbunden und jeder Draht ist auf der Außenfläche der Batteriezelle an eine Stelle geführt, die zweckdienlich zum Verbinden eines Zellüberwachungscontrollers ist. Die auf der Oberfläche aufgebrachten Drähte können aus einem beliebigen geeigneten resistiven Material hergestellt sein, so dass der Widerstand eines jeden Drahtes bekannt ist und die Drähte verwendet werden können, um Leistung während eines Batteriezellenladezustandsausgleichs abzuführen. Es kann eine Isolierschicht über dem auf der Oberfläche aufgebrachten Draht aufgebracht sein, so dass das Risiko eines Kurzschlusses minimiert werden kann.
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DE 10 2008 013 188 A1 bezieht sich auf einen elektrochemischen Akkumulator und ein Fahrzeug mit einem elektrochemischen Akkumulator. Ein elektrochemischer Akkumulator umfasst eine Vielzahl galvanischer Zellen, einen Deckel, ein mit dem Deckel abgeschlossenes Gehäuse, mindestens einen Anschlusspol zur elektrischen Kontaktierung des Akkumulators, der mit einer Gruppe der galvanischen Zellen elektrisch verbunden ist, einen Elektrolyten innerhalb des Gehäuses, einen Kühlluftraum zur Aufnahme von Kühlluft zum Kühlen der Zellen, einen Entgasungsraum zur Aufnahme eines in einem Störfall aus den Zellen auftretenden Gases. Die Leistungsfähigkeit und Sicherheit lässt sich verbessern, wenn ein Kühlluftraum und der Entgasungsraum gasdicht voneinander getrennt ausgebildet sind und der Kühlluftraum und der Entgasungsraum unabhängig voneinander aus dem Gehäuse herausgeführt sind.
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DE 10 2009 046 385 A1 hat eine Batterie mit einem Entgasungssystem sowie ein Verfahren zum Abführen von Austretungen zum Gegenstand. Durch diese können durch chemische Aktivität entstehende Gase und Elektrolyte mit einfachen Mitteln in einer Weise abgeführt werden und somit die Batteriezellen der Batterie vor einer Beschädigung geschützt werden. Es ist vorgesehen, dass die Batterie mit einem Entgasungssystem einer Grundplatte und zumindest ein auf der Grundplatte angeordnetes Zellmodul und wenigstens eine Batteriezelle aufweist. Die Batteriezelle weist eine mit Zellterminals versehene Oberseite und eine mit zumindest einer Entgasungsöffnung versehene Unterseite auf. Die Grundplatte weist an der Stelle der zumindest einen Entgasungsöffnung wenigstens einen Durchlass zu einem Auffangbereich auf. Die Unterseite ist gegenüberliegend der Oberseite und die Unterseite in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Oberseite angeordnet.
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Darstellung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle in einem Gehäuse vorgeschlagen, in dem ein Batteriewickel (Pouchzelle) aufgenommen ist, wobei die Batteriezelle über Anschlussterminals elektrisch kontaktierbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in das Gehäuse eine Überwachungselektronik mit einer Schnittstelle integriert ist und das Gehäuse Entgasungseinrichtungen umfasst.
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In vorteilhaften Weiterbildungen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Überwachungselektronik in das Gehäuse der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezelle integriert. Aufgrund des Umstandes, dass der Batteriewickel (Pouchzelle) den Hohlraum, der durch das Gehäuse gebildet wird, nicht vollständig ausfüllt, kann die Überwachungselektronik im Gehäuseinneren untergebracht werden. Eine Schnittstelle ist in vorteilhafter Weise in einer Begrenzungswand des Gehäuses in der Nähe der Überwachungselektronik angeordnet. Insbesondere handelt es sich bei der Schnittstelle um eine Steckerverbindung. Die Batteriezelle umfasst darüber hinaus entweder auf Seiten der Anode oder auf Seiten der Kathode einen Sensor, bei dem es sich insbesondere um einen Temperatursensor handeln kann, mit welchem die Temperatur im Gehäuseinneren erfasst werden kann. Des Weiteren erstreckt sich von der Anode ein erster Stromkollektor und von der Kathode ein zweiter Stromkollektor. Die beiden Anode und Kathode jeweils zugeordneten Stromkollektoren laufen in ein erstes Anschlussterminal und ein zweites Anschlussterminal aus. Im montierten Zustand des Batteriewickels (Pouchzelle) im Inneren des Gehäuses der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezelle, liegen die Anschlussterminals an der Außenseite de Gehäuses, insbesondere auf der Oberseite des Gehäuses und können dort elektrisch kontaktiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Pouchzelle im Inneren des Gehäuses der Batteriezelle von Aluminiumfolie nahezu vollständig umschlossen. Durch eine Aluminiumfolienumwicklung kann eine verbesserte und vergleichmäßigte Wärmeableitung erreicht werden. Die Aluminiumfolienumwicklung dient darüber hinaus auch als mechanischer Schutz an der ansonsten gegen mechanische Beschädigungen sehr empfindlichen Pouchzelle.
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In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezelle sind die Anschlussterminals jeweils mit einer Anschlussterminal-Trennung versehen. Dies bedeutet, dass bei dieser Ausführungsvariante der Anschlussterminals je nach Kontaktierung eine größere oder geringere Batterieleistung gegriffen werden kann, was abhängig davon ist, wie die durch eine Anschlussterminal-Trennung unterbrochenen Anschlussterminals elektrisch kontaktiert werden. Ob in Parallelschaltung oder in Reihenschaltung kontaktiert, stellt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriezelle unterschiedliche Ausgangsleistungen zur Verfügung. Die Ausgangsleistung, die durch die Batteriezelle gestellt wird, ist wiederum abhängig vom Anwendungsbereich, beispielweise vor Speisung eines Laptops oder eines Mobiltelefones oder als Hochvolttraktionsbatterie im elektrischen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs (HEV), eines Plug-in-Hybridfahrzeugs (PHEV) oder eines Elektrofahrzeuges (EV).
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In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezelle, ist die Anode durch übereinanderliegende Kontaktanschlüsse gebildet. Übereinanderliegende Kontaktanschlüsse auf Seiten der Anode können ein erstes gebogenes Aluminiumblech und ein zweites gebogenes Aluminiumblech umfassen. Anstelle von Aluminium ist auch eine Aluminiumlegierung oder eine Aluminium-Nickel-Kombination denkbar. Auf Seiten der Kathode sind ebenfalls übereinanderliegende Kontaktanschlüsse vorgesehen, die ein erstes Kupferblech sowie ein zweites Kupferblech umfassen. Durch die Anode bzw. den von dieser ausgehenden ersten Stromkollektor wird der spätere Minuspol und durch die Kathode, von der der zweite Stromkollektor ausgeht, wird der spätere Pluspol der Batteriezelle gebildet.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriezelle umfasst darüber hinaus auch Entgasungseinrichtungen in Gestalt einer Entgasungsöffnung, die beispielsweise auf der Oberseite des Gehäuses vorgesehen sein kann. Anstelle einer Entgasungsöffnung kann das Gehäuse der Batteriezelle, in dem der Batteriewickel (Pouchzelle) aufgenommen ist, auch einen Entgasungsstutzen umfassen, so dass eine relativ einfache Anbindung an ein Entgasungssystem eines Fahrzeugs möglich ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise eine Überwachungselektronik zur Erfassung der Betriebsparameter der Batterie, beispielsweise in Gestalt von Spannungsabgriffen an Anode und Kathode in das Gehäuse der Batterie integriert werden. Des Weiteren besteht durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Möglichkeit, die Überwachungselektronik, die im Inneren des Gehäuses geschützt aufgenommen ist, von der Außenseite durch eine definierte Schnittstelle, beispielsweise einen Stecker, in Gestalt einer Steckdose oder dergleichen mit einer geordneten Überwachungsinstanz, beispielsweise einem Modulcontroller oder einem Batteriemanagementsystem zu verbinden. Im Inneren des Gehäuses der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezelle befindet sich darüber hinaus mindestens ein Sensor, insbesondere mindestens ein Temperatursensor, über welchen die im Betrieb der Batteriezelle auftretenden, im Gehäuseinneren der Batteriezelle herrschenden Temperaturen erfasst, durch die Überwachungselektronik ausgewertet und an einen Modulcontroller und über die definierte Schnittstelle, beispielsweise an einen Modulcontroller oder an ein Batteriemanagementsystem übermittelt werden können.
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Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung werden Anbauteile und damit einhergehende elektrische Verbindungen in vorteilhafter Weise vermieden, Überwachungselektronik ist im Inneren des Gehäuses der Batteriezelle weitestgehend mechanisch gegen äußere Einflüsse geschützt, elektrische Verbindungen an der Außenseite – abgesehen von der definierten Schnittstelle in Gestalt einer Steckdose – am Gehäuse der Batteriezelle können entfallen. Insgesamt gesehen ergibt sich eine verbesserte Handhabung der Batteriezelle, insbesondere ansonsten gegen mechanische Beschädigungen sehr empfindliche Pouchzellen sowie eine Verbesserung der Kühlungsmöglichkeiten.
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Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Gehäuse mit einer Entgasungsöffnung bzw. einem Anschlussstutzen an ein Entgasungssystem auszustatten. Im normalen Betriebszustand der Batteriezelle ist die Entgasungsöffnung, die sich vorzugsweise auf der Oberseite des Gehäuses befindet, durch eine Membran in Gestalt eines Berstventiles verschlossen. Das Berstventil öffnet erst dann, wenn bei einem gesonderten Betriebszustand der Batteriezelle der Innendruck im Gehäuse über ein unzulässiges Maß hinaus ansteigt und eine Entgasung stattfindet. Anstelle der Entgasungsöffnung auf der Oberseite des Gehäuses der Batteriezelle kann an diesem auch ein Anschlussstutzen für ein Entgasungssystem vorgesehen sein, welches in einem Überstand über den Gehäusedeckel hervorragt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht eines Batteriewickels oder einer Pouchzelle mit Anode und Kathode sowie den beiden Anschlussterminals,
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2 eine Draufsicht auf einen Batteriewickel oder eine Pouchzelle gemäß der Darstellung in 1,
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3 eine Außenansicht des Gehäuses der Batteriezelle mit außenliegenden ersten Anschlussterminal und zweiten Anschlussterminal,
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4 eine Seitenansicht des Gehäuses gemäß der Darstellung in 3,
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5 eine Darstellung mit einem Anschlussterminal-Trennung versehener Terminals des Batteriewickels oder der Pouchzelle,
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6 eine Draufsicht auf einen Batteriewickel oder eine Pouchzelle gemäß 5 umgeben von einer Aluminiumfolie Anode und Kathode,
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7 eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit Anschlussterminals, die mit einer Anschlussterminal-Trennung versehen sind und einer Entgasungsöffnung,
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8 eine Draufsicht auf das Gehäuse der Batteriezelle gemäß 7,
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9 die Darstellung von Kathode und Anode jeweils durch übereinanderliegende Al-Cu-Kontaktfläche gebildet,
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10 die Draufsicht auf die Batteriezelle gemäß der Darstellung in 9,
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11 die Draufsicht auf ein Batteriegehäuse mit den beiden Anschlussterminals und einem sich auf der Oberseite des Gehäuses der Batteriezelle befindenden Anschlusszapfen und
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12 eine Seitenansicht des Gehäuses mit den Anschlussterminals und dem sich in einem Überstand vom Gehäuse aus erstreckenden Anschlusszapfen für ein Entgasungssystem.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Seitenansicht einer Batteriezelle 10, die einen Batteriewickel oder eine Pouchzelle 26 umfasst. Eine Anode 12 geht in ein erstes Anschlussterminal 14 (Al) über, während eine Kathode 16 auf der gegenüberliegenden Seite des Batteriewickels oder der Pouchzelle 26 in ein zweites Anschlussterminal 18 (Cu) übergeht. An der Anode 12 befindet sich ein erster Spannungsabgriff 20, während die Kathode 16 einen zweiten Spannungsabgriff 22 aufweist. An der Unterseite des Batteriewickels oder der Pouchzelle 26 ist eine Überwachungselektronik 32 zu erkennen. Die beiden Spannungsabgriffe 20 bzw. 22, die sich zur Anode 12 und zur Kathode 16 erstrecken, sind mit der Überwachungselektronik 32 verbunden.
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2 zeigt die Draufsicht auf den in 1 dargestellten Batteriewickel (Pouchzelle).
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Die Anode 12 ist in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet, während die Kathode 16 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt ist. An der Anode erstreckt sich ein erster Stromkollektor 28, der in das erste Anschlussterminal 14 übergeht. Von der Kathode 16 aus erstreckt sich ein zweiter Stromkollektor 30, der in das zweite Anschlussterminal 18 übergeht. Kathodenseitig befindet sich an dem Batteriewickel oder der Pouchzelle 26 ein Sensor 24. Beim Sensor 24 handelt es sich bevorzugt um einen Temperatursensor, um die sich im Betrieb der Batteriezelle einstellende Betriebstemperatur zu messen. Auch der Sensor 24 steht mit der Überwachungselektronik 32, die eine definierte Schnittstelle 34 in Gestalt einer Steckdose aufweist, in Verbindung.
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2 zeigt, dass die Überwachungselektronik 32 Halbleiterbauelemente aufweist, die auf einer Leiterplatte aufgenommen sind. An der Leiterplatte der Überwachungselektronik 32 befindet sich besagte definierte Schnittstelle 34 in Gestalt einer Steckdose, um ein Beispiel zu nennen.
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3 zeigt das Gehäuse der Batteriezelle, in welche die Anordnung gemäß der 1 und 2 eingelassen ist.
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Im montierten Zustand des Batteriewickels oder der Pouchzelle 26 im Inneren eines Gehäuses 36 stehen das erste Anschlussterminal 14 und das zweite Anschlussterminal 18 (vergleiche auch Darstellung gemäß 4) über eine Anschlussseite 38 des Gehäuses 36 leicht über. Von der Anschlussseite 38 erfolgt die elektrische Kontaktierung des ersten Anschlussterminals 14 und des zweiten Anschlussterminals 18.
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3 zeigt, dass sich gemäß dieser Ansicht die Überwachungselektronik 32 und die definierte Schnittstelle 34 im Inneren des Gehäuses bzw. an einer Begrenzungswand des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 befinden. Ebenfalls in 3 dargestellt – jedoch durch das Gehäuse 36 verdeckt – sind die Anode 12 und die Kathode 16 zu erkennen.
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Der Draufsicht gemäß 4 ist zu entnehmen, dass die definierte Schnittstelle 34, über welche die Überwachungselektronik 32 im Inneren des Gehäuses 36 kontaktierbar ist, in diesem Fall der Anschlussseite 38 gegenüberliegend an der Unterseite des Gehäuses 36 liegt und von dieser Seite her kontaktierbar ist.
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Im Inneren des Gehäuses 36 befinden sich die Anode 12, der Sensor 24, die Kathode 16, die Überwachungselektronik 32 sowie die im Zusammenhang mit den 1 und 2 bereits beschriebenen Spannungsabgriffe 20 bzw. 22, die sich von der Anode 12 bzw. der Kathode 16 zur Überwachungselektronik 32 erstrecken.
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Der Darstellung gemäß 5 ist ein Batteriewickel oder eine Pouchzelle 26 zu entnehmen, deren Anschlussterminals mit einer Anschlussterminal-Trennung versehen sind.
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Aus der Ansicht gemäß 5 geht hervor, dass sowohl das erste Anschlussterminal 14 als auch das zweite Anschlussterminal 18 des Batteriewickels oder der Pouchzelle 26 mit einer Anschlussterminal-Trennung 54 in zwei Pole geteilt wird. Dadurch besteht die Möglichkeit einer flexibleren Kontaktierung des Batteriewickels oder der Pouchzelle 26, beispielsweise in Reihen- oder Parallelschaltung. Auf diese Weise kann die elektrische Leistungsabgabe der Batteriezelle 10 flexibel gehandhabt werden. In der Darstellung gemäß 5 ist das erste Anschlussterminal 14 mit der Anode 12 verbunden, die aus Aluminiummaterial gebildet ist, während das zweite Anschlussterminal 18 mit der Kathode 16 verbunden ist, die aus Kupfer oder einem Kupfer enthaltenden Material gefertigt ist.
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Der Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 gemäß der Darstellung in 5 ist von einer Aluminiumfolie 50 umschlossen. Durch die Aluminiumfolie 50 wird eine gleichmäßigere Wärmeableitung erreicht; ferner dient diese der Verbesserung des mechanischen Schutzes der Pouchzelle 26.
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Der Darstellung gemäß 6 ist der Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 gemäß 5 in Seitenansicht zu entnehmen.
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Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass die Anode 12 mit einem getrennten Stromkollektor 52 versehen ist. Die beiden getrennten Stromkollektoren 52 gemäß der Darstellung in 6, die jeweils mit der Anode 12 und der Kathode 16, gefertigt aus einem Kupfer enthaltenden Material, verbunden sind, umfassen das erste Anschlussterminal 14 sowie das zweite Anschlussterminal 18, jeweils versehen mit der in der Draufsicht gemäß 5 dargestellten Anschlussterminal-Trennung 54.
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Der Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 ist von der Aluminiumfolie 50 umwickelt, welche im Wesentlichen den gesamten Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 umgibt und nur in einem Randbereich diesen nicht überdeckt.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Anode 12 gemäß der Darstellung in 6 aus einem Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthaltenden Material und die Kathode 16 aus Kupfer oder einem Kupfer enthaltenden Material gefertigt ist.
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7 zeigt eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit Anschlussterminals, die mit einer Anschlussterminal-Trennung versehen sind, sowie mit einer Entgasungsöffnung. Aus der Draufsicht gemäß 7 geht hervor, dass das erste Anschlussterminal 14 der Anode 12 mit der in Parallelrichtung zu den Seitenflächen des Gehäuses 36 verlaufenden Anschlussterminal-Trennung 54 versehen ist. Auf der Oberseite des Gehäuses 36 umfasst dieses eine hier kreisförmig ausgebildete Entgasungsöffnung 56. Die Entgasungsöffnung 56, beispielsweise verschlossen durch ein Berstventil mit reduzierter Materialstärke, kann auch oval oder in einer anderen Geometrie beschaffen sein. Das Berstventil, welches die Entgasungsöffnung 56 des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 verschließt, öffnet bei Überschreiten eines bestimmten Innendruckes der Batteriezelle 10, so dass Schadgase kontrolliert aus dem Inneren des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 über die bei Bersten des Berstventiles oder einer anderen Sicherheitsvorrichtung freigegebene Entgasungsöffnung 56 aus dem Inneren der Batteriezelle 10 entweichen können und sich ein Druckausgleich einstellt. Analog zur Anode 12 ist die Kathode 16 mit dem zweiten Anschlussterminal 18 verbunden, welches ebenfalls eine Anschlussterminal-Trennung 54 aufweist, wobei die Trennfuge der Anschlussterminal-Trennung 54 im Wesentlichen parallel zu den Längsseiten des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 verläuft.
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8 zeigt eine Seitenansicht auf das Gehäuse der Batteriezelle gemäß der Darstellung in 7.
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Auf der Außenseite des Gehäuses 36, insbesondere auf dessen Anschlussseite bzw. dessen Oberseite 38, sind das erste Anschlussterminal 14 sowie das zweite Anschlussterminal 18 zu erkennen. Beide sind mit den in der Draufsicht gemäß 7 dargestellten Anschlussterminal-Trennungen 54 versehen. An der Anschlussseite bzw. Oberseite 38 des Gehäuses 36 befindet sich die in der Draufsicht gemäß 7 dargestellte Entgasungsöffnung 56. Im Inneren des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 liegen die Anode 12 und die Kathode 16, welche jeweils mit getrennten Stromkollektoren 52 versehen sind.
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9 zeigt die Darstellung von Kathode und Anode jeweils durch übereinanderliegende Kontaktflächen gebildet.
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In 9 ist die Batteriezelle 10 dargestellt, die den Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 umfasst. Die Anode 12 und die Kathode 16 sind jeweils mit übereinanderliegenden Kontaktanschlüssen 70 versehen. Bei der Anode handelt es sich beispielsweise um ein erstes Aluminiumblech 72 sowie ein zweites Aluminiumblech 74, welche abgewinkelt übereinanderliegend über die Anode 12 geführt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. auf Seiten der Kathode 16, umfassen die dort dargestellten übereinanderliegenden Kontaktanschlüsse 70 jeweils ein erstes Kupferblech 76 sowie ein zweites Kupferblech 78. Die beiden Kupferbleche 76, 78 sind ebenfalls gewinkelt ausgeführt und übereinanderliegend dargestellt.
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10 zeigt die Draufsicht auf die Batteriezelle gemäß der Darstellung in 9.
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10 zeigt, dass die übereinanderliegenden Kontaktanschlüsse 70, einerseits Aluminiumbleche 72, 74 auf Seiten der Anode 12 umfassend und andererseits das erste Kupferblech 76 und das zweite Kupferblech 78 auf Seiten der Kathode 16 umfassend, ebenfalls getrennte Stromkollektoren 52 umschließen. Die getrennten Stromkollektoren 52 laufen im ersten Anschlussterminal 14 bzw. im zweiten Anschlussterminal 18 aus. Analog zu den Ausführungsvarianten der Batteriezelle 10 gemäß den Darstellungen in den 5 und 6, ist der Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 von einer Aluminiumfolie 50 überdeckt.
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Der Darstellung gemäß der 11 ist die Draufsicht auf ein Batteriegehäuse mit den beiden Anschlussterminals und einem sich auf der Oberseite des Gehäuses der Batteriezelle befindenden Anschlusszapfen zu entnehmen.
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11 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Entgasungseinrichtung. In der Draufsicht gemäß 11 befindet sich auf der Anschlussseite 38 des Gehäuses 36 der Batteriezelle 10 ein Anschlusszapfen 90. Der Anschlusszapfen 90 ist in einem in 12 dargestellten Überstand 92 über die Anschlussseite 38 des Gehäuses 36 ausgebildet, vergleiche Darstellung gemäß 12. Der Anschlusszapfen 90 bildet einen Kanal 94, an dessen Ende eine Anfasung 96 ausgeführt ist. Wie aus der Darstellung gemäß 11 des Weiteren hervorgeht, liegen auf der Anschlussseite 38 des Gehäuses 36 das erste Anschlussterminal 14 sowie das zweite Anschlussterminal 18. Diese sind hier ohne die Anschlussterminal-Trennung 54, wie sie in den 5 und 7 dargestellt ist, ausgeführt. Im Inneren des Gehäuses 36 befinden sich auf Seiten der Anode 12 die übereinanderliegenden Kontaktanschlüsse 70, das erste gewinkelte Aluminiumblech 72 sowie das zweite gewinkelte Aluminiumblech 74 umfassend. Der Anode 12 gegenüberliegend sind an der Kathode 16 ebenfalls übereinanderliegende Kontaktanschlüsse 70 ausgeführt. Die übereinanderliegenden Kontaktanschlüsse 70 auf Seiten der Kathode 16 umfassen ebenfalls gewinkelt ausgebildete Bleche, im vorliegenden Fall das erste Kupferblech 76 sowie das zweite Kupferblech 78. Der Batteriewickel oder die Pouchzelle 26 ist in der in 11 dargestellten Ausführungsvariante innerhalb des Gehäuses 36 ebenfalls von einer Aluminiumfolie 50 umschlossen.
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12 zeigt die Seitenansicht des Gehäuses mit den Anschlussterminals und dem sich in einem Überstand vom Gehäuse aus erstreckenden Anschlusszapfen für ein Entgasungssystem gemäß der Darstellung in 11.
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Aus der 12 geht der Überstand 92 deutlicher hervor, in welchem der Anschlusszapfen 90 an der Anschlussseite 38 des Gehäuses 36 über dieses hervorsteht. Durch den Überstand 92 wird in einfacher Weise eine zuverlässige Verbindungsmöglichkeit, beispielsweise zu einem Rohrende, einem Stutzen oder einem Schlauchende eines Entgasungssystems geschaffen. Im Falle des Überschreitens eines definierten Innendrucks der Batteriezelle 10 öffnet eine Sicherheitsvorrichtung in Gestalt eines Berstventiles, so dass im Inneren der Batteriezelle 10, d.h. dem Inneren des Gehäuses 36, entstandenes Startgas über den Anschlusszapfen 90 und über den Kanal 94 definiert in das Entgasungssystem austreten kann.
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Auch in 12 ist dargestellt, dass sich auf Seiten der Anode 12 und der Kathode 16 übereinanderliegende Kontaktanschlüsse 70 befinden. Diese sind als gewinkelte Aluminiumbleche 72, 74, bzw. als gewinkelte Kupferbleche 76 und 78 ausgeführt und mit getrennten Stromkollektoren 52 versehen, die jeweils in das erste Anschlussterminal 14 bzw. das zweite Anschlussterminal 18 auslaufen.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereiches eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011104958 A1 [0004]
- DE 102008013188 A1 [0005]
- DE 102009046385 A1 [0006]
