DE102014213672A1 - Battery cell with a plug connection - Google Patents

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Thomas Maibrink
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Abstract

Es wird eine Batteriezelle (10), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, mit genau zwei Verbindungselementen zur Verbindung der Batteriezelle (10) mit mindestens einer weiteren Batteriezelle (10) beschrieben, wobei ein erstes Verbindungselement durch ein erstes Terminal (11) mit einer ersten Polarität und ein zweites Verbindungselement durch ein zweites Terminal (12) mit einer zweiten, von der ersten verschiedenen Polarität ausgebildet ist, und wobei das erste Terminal (11) als weiblicher Steckverbinder mit einem Hohlraum realisiert ist. Zusätzlich ist das zweite Terminal (12) als männlicher Steckverbinder mit einem zum Hohlraum des ersten Terminals (11) entsprechenden Einsteckelement realisiert. Weiter wird ein Batteriezellenmodul (20) mit erfindungsgemäßen Batteriezellen (10) sowie ein Kraftfahrzeug vorgestellt.It is a battery cell (10), in particular lithium-ion battery cell, described with exactly two connecting elements for connecting the battery cell (10) with at least one other battery cell (10), wherein a first connecting element through a first terminal (11) with a first Polarity and a second connecting element by a second terminal (12) having a second, different from the first polarity, and wherein the first terminal (11) is realized as a female connector with a cavity. In addition, the second terminal (12) is realized as a male connector with an insertion element corresponding to the cavity of the first terminal (11). Furthermore, a battery cell module (20) with battery cells (10) according to the invention and a motor vehicle are presented.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einer Steckverbindung, ein Batteriezellenmodul sowie ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a battery cell with a plug connection, a battery cell module and a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Es besteht weltweit ein erheblicher Bedarf an Batterien für breite Anwendungsbereiche, einerseits etwa für stationäre Anlagen, wie zum Beispiel Windkraftanlagen oder Solarkraftanlagen, andererseits aber auch für mobile Elektronikgeräte, wie zum Beispiel Laptops und Kommunikationsgeräte. Nicht zuletzt ist es auch abzusehen, dass der Bedarf an Batterien für Fahrzeuge, wie zum Beispiel für Hybrid- und Elektrofahrzeugen, in den nächsten Jahren steigen wird. An all diese Batterien werden sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Leistungsfähigkeit gestellt.There is a considerable worldwide demand for batteries for a wide range of applications, such as stationary systems such as wind turbines or solar power plants, but also for mobile electronic devices such as laptops and communication devices. Last but not least, it is also foreseeable that the demand for batteries for vehicles, such as for hybrid and electric vehicles, will increase in the coming years. All these batteries are subject to very high demands in terms of reliability, service life and performance.

Typischerweise werden hierfür mehrere Batteriezellen elektrisch in Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung miteinander verschaltet zur Bildung von leistungsstaken Batteriezellenmodulen. Dabei werden Zellverbinder eingesetzt zur elektrischen Verbindung der einzelnen Batteriezellen.Typically, for this purpose, a plurality of battery cells are electrically interconnected in series and / or in parallel with one another to form high-performance battery cell modules. Cell connectors are used for the electrical connection of the individual battery cells.

1 zeigt eine, aus dem Stand der Technik bekannte, übliche Anordnung von Batteriezellen 10 zu einem Batteriezellenmodul 20. Das Batteriezellenmodul 20 weist beispielsweise sechs Batteriezellen 10 auf, die mittels Zellverbinder 15 elektrisch leitend verbunden sind. Die Zellverbinder 15 verbinden jeweils ein Terminal 11, 12 einer Batteriezelle 10 mit einem Terminal 11, 12 einer benachbarten Batteriezelle 10. Als Terminals 11, 12 sind bolzenförmige Kontaktstifte vorgesehen. Damit die benachbarten Batteriezellen 10 jeweils miteinander verbunden werden können, sind die Batteriezellen 10 mit ihren Polen alternierend angeordnet. Die Batteriezellen 10 sind hier in Reihe miteinander verschaltet. 1 shows a known from the prior art, conventional arrangement of battery cells 10 to a battery cell module 20 , The battery cell module 20 has, for example, six battery cells 10 on, by means of cell connectors 15 are electrically connected. The cell connectors 15 each connect a terminal 11 . 12 a battery cell 10 with a terminal 11 . 12 an adjacent battery cell 10 , As terminals 11 . 12 bolt-shaped pins are provided. So that the neighboring battery cells 10 can each be connected to each other, are the battery cells 10 Arranged alternately with their poles. The battery cells 10 are interconnected here in series.

Durch eine derartige Verdrahtung des Batteriezellenmoduls 20 entstehen parasitäre Induktivitäten. In diesen Induktivitäten wird Energie gespeichert, wenn das Batteriezellenmodul 20 von Strom durchflossen ist. Diese Induktivitäten können zu Störungen führen und sind daher grundsätzlich unerwünscht.By such a wiring of the battery cell module 20 generate parasitic inductances. Energy is stored in these inductors when the battery cell module 20 flowed through by electricity. These inductances can lead to disturbances and are therefore generally undesirable.

Aus US 2003/0054240 A1 sind Batteriezellen bekannt, die auch ohne separate Zellverbinder miteinander elektrisch verbunden werden können. Die Batteriezellen weisen jeweils mehr als zwei Verbindungselemente auf. Die Verbindungselemente sind in Form von Steckverbindungen ausgestaltet, die teilweise auch als Terminals dienen und so eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen mehreren Batteriezellen ermöglichen. Out US 2003/0054240 A1 Battery cells are known which can be electrically connected to each other without separate cell connectors. The battery cells each have more than two connecting elements. The connecting elements are designed in the form of plug-in connections, which partly also serve as terminals and thus enable a mechanical and electrical connection between a plurality of battery cells.

Weiter wird in DE 10 2012 209 856 A1 eine Batteriezelle beschrieben, die als Terminals weibliche Steckverbinder mit einem Hohlraum aufweisen. Solch eine Batteriezelle kann mit einer weiteren Batteriezelle mittels eines Zellverbinders verbunden werden, der männliche Steckverbinder aufweist und zur Herstellung einer Verbindung in den Hohlraum des weiblichen Steckverbinders eingeführt wird. Next will be in DE 10 2012 209 856 A1 a battery cell are described, which have terminals with female connector with a cavity. Such a battery cell can be connected to another battery cell by means of a cell connector having male connectors and inserted into the cavity of the female connector for connection.

Es besteht der Bedarf an einer Batteriezelle, die zur elektrischen Verbindung mit einer weiteren Batteriezelle möglichst einfach ausgestaltet ist und dennoch einen separaten Zellverbinder nicht erfordert.There is a need for a battery cell that is as simple as possible for electrical connection with another battery cell and yet does not require a separate cell connector.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Batteriezelle ist mit genau zwei Verbindungselementen zur Verbindung der Batteriezelle mit mindestens einer weiteren Batteriezelle ausgebildet. Ein erstes Verbindungselement ist dabei durch ein erstes Terminal mit einer ersten Polarität und ein zweites Verbindungselement durch ein zweites Terminal mit einer zweiten, von der ersten verschiedenen Polarität ausgebildet. Zusätzlich ist das erste Terminal als weiblicher Steckverbinder mit einem Hohlraum ausgebildet, während das zweite Terminal als männlicher Steckverbinder mit einem zum Hohlraum des ersten Terminals entsprechenden Einsteckelement ausgebildet ist. Terminals sind hierbei solche Verbindungselemente der Batteriezelle, die zur elektrischen Kontaktierung und Verbindung mit anderen Batteriezellen bereitgestellt werden. The battery cell according to the invention is formed with exactly two connecting elements for connecting the battery cell to at least one further battery cell. A first connecting element is formed by a first terminal having a first polarity and a second connecting element by a second terminal having a second, different from the first polarity. In addition, the first terminal is formed as a female connector with a cavity, while the second terminal is formed as a male connector with a corresponding to the cavity of the first terminal male member. Terminals are in this case such connecting elements of the battery cell, which are provided for electrical contacting and connection with other battery cells.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Batteriezelle wird erreicht, dass einerseits ein separater Zellverbinder zur elektrischen Kontaktierung mit einer weiteren Batteriezelle vorteilhaft nicht notwendig ist. Andererseits wird durch die Bereitstellung von genau zwei Verbindungselementen, die zugleich als Terminals mit jeweils einer bestimmten Polarität dienen, auf weitere, nicht zwangsläufig notwendige Verbindungselemente verzichtet. Insgesamt wird dadurch eine auf eine einfache Verbindungsmöglichkeit optimierte Batteriezelle bereitgestellt.With the embodiment of the battery cell according to the invention it is achieved that, on the one hand, a separate cell connector for making electrical contact with another battery cell is advantageously not necessary. On the other hand, by providing exactly two connecting elements, which at the same time serve as terminals each having a specific polarity, further, not necessarily necessary connecting elements are dispensed with. Overall, this provides an optimized for a simple connection possibility battery cell.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 ein herkömmliches Batteriezellenmodul nach dem Stand der Technik, 1 a conventional battery cell module according to the prior art,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls mit erfindungsgemäßen Batteriezellen, 2 A first embodiment of the battery cell module according to the invention with battery cells according to the invention,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls mit erfindungsgemäßen Batteriezellen, 3 A second embodiment of the battery cell module according to the invention with battery cells according to the invention,

4 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls mit erfindungsgemäßen Batteriezellen, und 4 a third embodiment of the battery cell module according to the invention with battery cells according to the invention, and

5 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls mit erfindungsgemäßen Batteriezellen. 5 A fourth embodiment of the battery cell module according to the invention with battery cells according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments

Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Batteriezelle sowie des erfindungsgemäßen Batteriezellmoduls wird mit Hilfe der 2 erläutert. Grundsätzlich wird mit der Erfindung eine Batteriezelle 10 mit genau zwei Verbindungselementen zur Verbindung der Batteriezelle 10 mit mindestens einer weiteren Batteriezelle 10 bereitgestellt. Die Batteriezelle 10 kann eine Lithium-Ionen-Batteriezelle sein. Dabei ist ein erstes Verbindungselement durch ein erstes Terminal 11 mit einer ersten Polarität und ein zweites Verbindungselement durch ein zweites Terminal 12 mit einer zweiten, von der ersten verschiedenen Polarität ausgebildet. Weiter ist das erste Terminal 11 als weiblicher Steckverbinder mit einem Hohlraum realisiert, während das zweite Terminal 12 als männlicher Steckverbinder mit einem zum Hohlraum des ersten Terminals 11 entsprechenden Einsteckelement realisiert ist. A first embodiment of the battery cell according to the invention and the battery cell module according to the invention is using the 2 explained. Basically, with the invention, a battery cell 10 with exactly two connecting elements for connecting the battery cell 10 with at least one other battery cell 10 provided. The battery cell 10 may be a lithium-ion battery cell. In this case, a first connection element is through a first terminal 11 with a first polarity and a second connecting element through a second terminal 12 formed with a second, of the first different polarity. Next is the first terminal 11 realized as a female connector with a cavity, while the second terminal 12 as a male connector with one to the cavity of the first terminal 11 corresponding plug-in element is realized.

Neben den bereits oben beschriebenen Vorteilen ergeben sich hieraus folgende weitere Vorteile: Da die erfindungsgemäße Batteriezelle 10 genau zwei Verbindungselemente aufweist, und zusätzlich vorgesehen ist, dass die beiden Verbindungselemente durch zwei Terminals 11, 12 mit jeweils voneinander verschiedener Polarität realisiert sind, ist es beim Verbinden mit einer weiteren Batteriezelle 10 mit ebenfalls genau zwei Terminals 11, 12 mit jeweils voneinander verschiedener Polarität als Verbindungselementen klar und eindeutig bestimmt, welche Verbindungselemente der beiden Batteriezellen 10 miteinander zu verbinden sind. Das einzige positive Terminal 11, 12 einer Batteriezelle 10 kann eindeutig nur mit dem einzigen negativen Terminal 11, 12 einer weiteren Batteriezelle 10 verbunden werden. Jede andere Möglichkeit einer Zuordnung der Verbindungselemente macht technisch keinen Sinn.In addition to the advantages already described above, the following further advantages result from this: Since the battery cell according to the invention 10 has exactly two connecting elements, and is additionally provided that the two connecting elements through two terminals 11 . 12 are realized with each other of different polarity, it is when connecting to another battery cell 10 with also exactly two terminals 11 . 12 each clearly different polarity as connecting elements clearly and uniquely determines which connecting elements of the two battery cells 10 to connect with each other. The only positive terminal 11 . 12 a battery cell 10 can clearly only with the single negative terminal 11 . 12 another battery cell 10 get connected. Any other possibility of assigning the connecting elements makes no technical sense.

Vorteilhaft ist es weiter erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Terminals 11, 12 als weiblicher bzw. männlicher Steckverbinder ausgebildet sind. So ist es ausgeschlossen, dass beispielsweise Terminals gleicher Polarität zweier Batteriezellen 10 irrtümlich miteinander verbunden werden, da ein weiblicher Steckverbinder nur mit einem männlichen Steckverbinder verbunden werden kann und umgekehrt. Advantageously, it is further provided according to the invention that the terminals 11 . 12 are designed as a female or male connector. So it is impossible, for example, terminals of the same polarity of two battery cells 10 be mistakenly connected to each other, since a female connector can only be connected to a male connector and vice versa.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Batteriezelle 10 nicht auf eine bestimmte äußere Form beschränkt, sondern ist für jede Gestalt geeignet. So können die Batteriezellen 10 prismatisch, insbesondere im Querschnitt rechteckig, oder zylindrisch sein. Des Weiteren können sogenannte Pouch-Zellen oder Coffeebag-Zellen zum Einsatz kommen, welche auch als Folienzellen bezeichnet werden. Basically, the battery cell according to the invention 10 not limited to a particular external shape, but is suitable for any shape. So can the battery cells 10 prismatic, in particular rectangular in cross-section, or be cylindrical. Furthermore, so-called pouch cells or Coffeebag cells can be used, which are also referred to as foil cells.

Bevorzugt umfasst die Batteriezelle 10, wie in Figuren dargestellt, jedoch ein prismatisches Batteriezellengehäuse G mit einer Bodenseite B, einer der Bodenseite gegenüber angeordneten Stirnseite S, einer linken LS und rechten Seitenfläche RS sowie einer Vorderseite V und einer Rückseite R. Weist das Batteriezellengehäuse G geometrisch die Form eines Quaders auf, so entspricht die Bodenseite B und die Stirnseite S jeweils der Grundfläche bzw. der Deckfläche eines Quaders. Die weiteren Seiten linke und rechte Seitenfläche LS, RS sowie die Vorder- und Rückseite V, R des Batteriezellengehäuses G entsprechen den vier Mantelseiten eines Quaders.Preferably, the battery cell comprises 10 However, as shown in figures, a prismatic battery cell case G having a bottom side B, a bottom side opposite end face S, a left LS and right side surface RS and a front side V and a back R. Has the battery cell housing G geometrically in the shape of a cuboid , So the bottom side B and the end face S respectively corresponds to the base surface and the top surface of a cuboid. The other sides left and right side surface LS, RS and the front and back V, R of the battery cell housing G correspond to the four shell sides of a cuboid.

Das prismatische Batteriezellengehäuse G mit den Seiten eines Quaders wird geometrisch von sechs klar definierten Flächen gebildet, die jeweils die Form eines Rechtecks aufweisen. Die Quaderform des Batteriezellengehäuses G ermöglicht so eine kompakte Anordnung mehrerer Batteriezellen 10.The prismatic battery cell housing G with the sides of a cuboid is geometrically formed by six clearly defined surfaces, each having the shape of a rectangle. The cuboid shape of the battery cell housing G thus enables a compact arrangement of a plurality of battery cells 10 ,

Bezüglich der Anordnung der beiden Terminals 11, 12 auf dem Batteriezellengehäuse G sind je nach Bedarf verschiedene Ansätze möglich. Nach einem ersten Ansatz können die beiden Terminals 11, 12 auf zwei voneinander unterschiedlichen Seiten S, B, LS, RS, V, R, insbesondere auf jeweils gegenüber angeordneten Seiten S, B; LS, RS; V, R, des Batteriezellengehäuses G angeordnet sein. Regarding the arrangement of the two terminals 11 . 12 on the battery cell case G different approaches are possible as needed. After a first approach, the two terminals 11 . 12 on two mutually different sides S, B, LS, RS, V, R, in particular on opposite sides S, B; LS, RS; V, R, of the battery cell housing G.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die beiden Terminals 11, 12 auf jeweils gegenüberliegenden Mantelseiten LS, RS; V, R des Batteriezellengehäuses G angeordnet. Konkret sind die beiden Terminals 11, 12 jeweils auf der Vorderseite V und auf der Rückseite R des Batteriezellengehäuses G angeordnet. Das erste Terminal 11 als weiblicher Steckverbinder ist auf der Vorderseite V, das zweite Terminal 12 als männlicher Steckverbinder 12 auf der Rückseite R angeordnet. Dabei ist das erste Terminal 11 auf jeder Batteriezelle 10 stets auf der Vorderseite V angeordnet, aber alternierend näher zur linken LS bzw. rechten Seitenfläche RS angeordnet. Für das zweite Terminal 12 gilt die alternierende seitliche Anordnung auf der Rückseite R entsprechend. So wird die folgende Anordnung mehrerer Batteriezellen 10 ermöglicht: Die Batteriezellen 10 sind derart miteinander zu einem Batteriezellenmodul 20 verschaltet, dass jeweils die Vorderseiten V und Rückseiten R der benachbarten Batteriezellengehäusen G einander zugewandt sind. In the embodiment according to 2 are the two terminals 11 . 12 on opposite shell sides LS, RS; V, R of the battery cell housing G arranged. Specifically, the two terminals 11 . 12 arranged in each case on the front side V and on the rear side R of the battery cell housing G. The first terminal 11 as the female connector is on the front V, the second terminal 12 as a male connector 12 arranged on the back R. This is the first terminal 11 on each battery cell 10 always arranged on the front V, but arranged alternately closer to the left LS and right side surface RS. For the second terminal 12 applies the alternating lateral arrangement on the back R accordingly. So, the following arrangement of several battery cells 10 allows: the battery cells 10 are so to each other to a battery cell module 20 interconnects that the front sides V and rear sides R of the adjacent battery cell cases G face each other.

Eine weitere Möglichkeit der Anordnung, bei der die beiden Terminals 11, 12 auf jeweils gegenüberliegenden Seiten S, B; LS, RS; V, R des Batteriezellengehäuses G angeordnet sind, zeigt 3. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Terminal 11, 12 auf der Stirnseite S und das andere Terminal 11, 12 auf der Bodenseite B des Batteriezellengehäuses G angeordnet. In der 3 ist konkret das erste Terminal 11 als weiblicher Steckverbinder auf der Bodenseite B, das zweite Terminal 12 als männlicher Steckverbinder auf der Stirnseite S angeordnet. So können die Batteriezellen 10 derart zu einem Batteriezellenmodul 20 miteinander verschaltet werden, dass jeweils die Stirnseiten S und Bodenseiten B der benachbarten Batteriezellengehäusen G einander zugewandt angeordnet sind. Diese Anordnung ist besonders geeignet für eine flache Bauweise und optimierte Kühlanbindung.Another way of ordering in which the two terminals 11 . 12 on opposite sides S, B; LS, RS; V, R of the battery cell housing G are arranged, shows 3 , In this embodiment, a terminal 11 . 12 on the front S and the other terminal 11 . 12 arranged on the bottom side B of the battery cell case G. In the 3 is actually the first terminal 11 as a female connector on the bottom side B, the second terminal 12 arranged as a male connector on the front side S. So can the battery cells 10 such to a battery cell module 20 interconnected with each other, that in each case the end faces S and bottom sides B of the adjacent battery cell housings G are arranged facing each other. This arrangement is particularly suitable for a flat design and optimized cooling connection.

Nach einem zweiten Ansatz wie in 4 oder 5 dargestellt, können die beiden Terminals 11, 12 auf einer einzigen Seite S, B, LS, RS, V, R, insbesondere auf der Stirnseite S, des Batteriezellengehäuses G angeordnet sein. Dieser Ansatz ermöglicht, dass die Batteriezellen 10 derart zu einem Batteriezellenmodul 20 miteinander verschaltet werden, dass jeweils die Stirnseiten S der benachbarten Batteriezellengehäusen G einander zugewandt angeordnet sind.After a second approach as in 4 or 5 shown, the two terminals 11 . 12 be arranged on a single side S, B, LS, RS, V, R, in particular on the end face S, of the battery cell housing G. This approach allows the battery cells 10 such to a battery cell module 20 interconnected with each other, that in each case the end faces S of the adjacent battery cell housings G are arranged facing each other.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 bilden die Batteriezellen 10 einen Batteriestapel mit zwei Stapellagen L1, L2. In dieser Anordnung sind die Stirnseiten S der Batteriezellen 10 aus beiden Stapellagen L1, L2 einander zugewandt angeordnet, aber die Stirnseiten S der Batteriezellen 10 in der zweiten, oberen Lage L2 decken nicht vollständig die Stirnseiten S der Batteriezellen 10 in der ersten, unteren Lage L1 ab. Denn die Kanten der Stirnseiten S der Batteriezellen 10 in der zweiten, oberen Lage L2 verlaufen schräg und nicht parallel zu den Kanten der Stirnseiten S der Batteriezellen 10 in der ersten, unteren Lage L1, da nur durch eine schräge Anordnung der oberen Batteriezellen 10 gegenüber den unteren Batteriezellen 10 eine Verbindung einer oberen Batteriezelle 10 mit beiden benachbarten, unteren Batteriezellen 10 möglich ist. Hierzu kann der Abstand der beiden Terminals 11, 12 der oberen Batteriezellen 10 größer sein als der Abstand der beiden Terminals 11, 12 der unteren Batteriezellen 10.In the embodiment according to 4 form the battery cells 10 a battery stack with two stack layers L1, L2. In this arrangement, the end faces S of the battery cells 10 arranged facing each other from both stack layers L1, L2, but the end faces S of the battery cells 10 in the second, upper layer L2 do not completely cover the end faces S of the battery cells 10 in the first, lower position L1. Because the edges of the end faces S of the battery cells 10 in the second, upper layer L2 extend obliquely and not parallel to the edges of the end faces S of the battery cells 10 in the first, lower layer L1, as only by an oblique arrangement of the upper battery cells 10 opposite the lower battery cells 10 a connection of an upper battery cell 10 with both adjacent lower battery cells 10 is possible. For this, the distance between the two terminals 11 . 12 the upper battery cells 10 be greater than the distance between the two terminals 11 . 12 the lower battery cells 10 ,

Eine weitere Anordnungsmöglichkeit von Batteriezellen 10 mit beiden Terminals 11, 12 auf der Stirnseite S des Batteriezellengehäuses G zeigt 5. Die Batteriezellen 10 bilden eine flächige, versetzte Anordnung der Batteriezellen 10 mit zwei Reihen R1, R2. Diese Anordnung ist, ähnlich wie die Anordnung gemäß 3, besonders geeignet für eine flache Bauweise und optimierte Kühlanbindung.Another arrangement possibility of battery cells 10 with both terminals 11 . 12 on the front side S of the battery cell case G shows 5 , The battery cells 10 form a flat, staggered arrangement of the battery cells 10 with two rows R1, R2. This arrangement is similar to the arrangement according to 3 , particularly suitable for a flat design and optimized cooling connection.

Neben den oben mit Hilfe der Figuren explizit diskutierten Ausführungsformen der Batteriezellenmodulen 20 können weitere, andere Ausgestaltungen bereitgestellt werden. In Bezug auf ein Batteriezellenmodul 20 beansprucht die Erfindung grundsätzlich jedes Batteriezellenmodul 20 mit mehreren erfindungsgemäßen Batteriezellen 10. Insbesondere ist dabei vorteilhaft, wenn jede Batteriezelle 10 mit mindestens einer weiteren Batteriezelle 10 über die Terminals 11, 12 elektrisch verbunden ist.In addition to the embodiments of the battery cell modules explicitly discussed above with the aid of the figures 20 Further, other embodiments may be provided. With respect to a battery cell module 20 In principle, the invention claims every battery cell module 20 with several battery cells according to the invention 10 , In particular, it is advantageous if each battery cell 10 with at least one other battery cell 10 over the terminals 11 . 12 electrically connected.

Das erfindungsgemäße Batteriezellenmodul 20 kann zu vielfältigen Zwecken eingesetzt bzw. eingebaut werden. Es wird beispielhaft vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeug, insbesondere elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Batteriezellenmodul 20 zu versehen, wobei das Batteriezellenmodul 20 mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist. The battery cell module according to the invention 20 Can be used or installed for a variety of purposes. It is proposed by way of example, a motor vehicle, in particular an electric motor driven motor vehicle, with a battery cell module according to the invention 20 to provide, wherein the battery cell module 20 is connected to a drive system of the motor vehicle.

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  • DE 102012209856 A1 [0007] DE 102012209856 A1 [0007]

Claims (14)

Batteriezelle (10), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, mit genau zwei Verbindungselementen zur Verbindung der Batteriezelle (10) mit mindestens einer weiteren Batteriezelle (10), wobei ein erstes Verbindungselement durch ein erstes Terminal (11) mit einer ersten Polarität und ein zweites Verbindungselement durch ein zweites Terminal (12) mit einer zweiten, von der ersten verschiedenen Polarität ausgebildet ist, und wobei das erste Terminal (11) als weiblicher Steckverbinder mit einem Hohlraum realisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Terminal (12) als männlicher Steckverbinder mit einem zum Hohlraum des ersten Terminals (11) entsprechenden Einsteckelement realisiert ist.Battery cell ( 10 ), in particular lithium-ion battery cell, with exactly two connecting elements for connecting the battery cell ( 10 ) with at least one further battery cell ( 10 ), wherein a first connecting element through a first terminal ( 11 ) with a first polarity and a second connecting element through a second terminal ( 12 ) is formed with a second, of the first different polarity, and wherein the first terminal ( 11 ) is realized as a female connector with a cavity, characterized in that the second terminal ( 12 ) as a male connector with one to the cavity of the first terminal ( 11 ) corresponding plug-in element is realized. Batteriezelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (10) ein prismatisches Batteriezellengehäuse (G) mit einer Bodenseite (B), einer der Bodenseite gegenüberliegenden Stirnseite (S), einer linken (LS) und rechten Seitenfläche (RS) sowie einer Vorderseite (V) und einer Rückseite (R) umfasst.Battery cell ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the battery cell ( 10 ) comprises a prismatic battery cell case (G) having a bottom side (B), a front side (S) opposite to the bottom side, left (LS) and right side surfaces (RS), and a front side (V) and a back side (R). Batteriezelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Terminals (11, 12) auf zwei voneinander unterschiedlichen Seiten (S, B, LS, RS, V, R), insbesondere auf jeweils gegenüberliegenden Seiten (S, B; LS, RS; V, R), des Batteriezellengehäuses (G) angeordnet sind. Battery cell ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the two terminals ( 11 . 12 ) are arranged on two mutually different sides (S, B, LS, RS, V, R), in particular on opposite sides (S, B, LS, RS, V, R) of the battery cell housing (G). Batteriezelle (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Terminals (11, 12) auf jeweils gegenüberliegenden Mantelseiten (LS, RS; V, R), insbesondere auf der Vorderseite (V) und Rückseite (R), des Batteriezellengehäuses (G) angeordnet sind.Battery cell ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the two terminals ( 11 . 12 ) are arranged on opposite lateral sides (LS, RS, V, R), in particular on the front side (V) and rear side (R), of the battery cell housing (G). Batteriezelle (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Terminal (11, 12), insbesondere das zweite Terminal (12), auf der Stirnseite (S) und das andere Terminal (11, 12), insbesondere das erste Terminal (11), auf der Bodenseite (B) des Batteriezellengehäuses (G) angeordnet ist.Battery cell ( 10 ) according to claim 3, characterized in that a terminal ( 11 . 12 ), in particular the second terminal ( 12 ), on the front (S) and the other terminal ( 11 . 12 ), in particular the first terminal ( 11 ), on the bottom side (B) of the battery cell case (G) is arranged. Batteriezelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Terminals (11, 12) auf einer einzigen Seite (S, B, M1, M2, M3, M4), insbesondere auf der Stirnseite (S), des Batteriezellengehäuses (G) angeordnet sind. Battery cell ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the two terminals ( 11 . 12 ) are arranged on a single side (S, B, M1, M2, M3, M4), in particular on the front side (S), of the battery cell housing (G). Batteriezellenmodul (20) mit mehreren Batteriezellen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. Battery cell module ( 20 ) with several battery cells ( 10 ) according to one of claims 1 to 6. Batteriezellenmodul (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Batteriezelle (10) mit mindestens einer weiteren Batteriezelle (10) über die Terminals (11, 12) elektrisch verbunden ist.Battery cell module ( 20 ) according to claim 7, characterized in that each battery cell ( 10 ) with at least one further battery cell ( 10 ) via the terminals ( 11 . 12 ) is electrically connected. Batteriezellenmodul (20) mit mehreren Batteriezellen (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) derart miteinander verschaltet sind, dass jeweils die Vorderseiten (V) und Rückseiten (R) der benachbarten Batteriezellengehäusen (G) einander zugewandt angeordnet sind. Battery cell module ( 20 ) with several battery cells ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the battery cells ( 10 ) are interconnected such that in each case the front sides (V) and back sides (R) of the adjacent battery cell housings (G) are arranged facing each other. Batteriezellenmodul (20) mit mehreren Batteriezellen (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) derart miteinander verschaltet sind, dass jeweils die Stirnseiten (S) und Bodenseiten (B) der benachbarten Batteriezellengehäusen (G) einander zugewandt angeordnet sind. Battery cell module ( 20 ) with several battery cells ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the battery cells ( 10 ) are interconnected such that in each case the end faces (S) and bottom sides (B) of the adjacent battery cell housings (G) are arranged facing each other. Batteriezellenmodul (20) mit mehreren Batteriezellen (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) derart miteinander verschaltet sind, dass jeweils die Stirnseiten (S) der Batteriezellengehäusen (G) einander zugewandt angeordnet sind.Battery cell module ( 20 ) with several battery cells ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the battery cells ( 10 ) are interconnected in such a way that in each case the end faces (S) of the battery cell housings (G) are arranged facing each other. Batteriezellenmodul (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) einen Batteriestapel mit zwei Stapellagen (L1, L2) bilden. Battery cell module ( 20 ) according to claim 11, characterized in that the battery cells ( 10 ) form a battery stack with two stack layers (L1, L2). Batteriezellenmodul (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) eine flächige, versetzte Anordnung der Batteriezellen (10) mit zwei Reihen (R1, R2) bilden. Battery cell module ( 20 ) according to claim 11, characterized in that the battery cells ( 10 ) a flat, staggered arrangement of the battery cells ( 10 ) with two rows (R1, R2). Kraftfahrzeug, insbesondere elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem Batteriezellenmodul (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei das Batteriezellenmodul (20) mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges verbunden ist.Motor vehicle, in particular an electric motor driven motor vehicle, with a battery cell module ( 20 ) according to one of claims 7 to 13, wherein the battery cell module ( 20 ) is connected to a drive system of the motor vehicle.
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