DE102014221626A1 - battery cell - Google Patents

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DE102014221626A1
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battery cell
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cell
collector
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DE102014221626.5A
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Inventor
Thomas Klemen
Anselm Berg
Michael Riefler
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle, umfassend ein Zellengehäuse mit einer Deckplatte (23) und mindestens einen Anschlussbolzen (62), welcher eine Decköffnung (25) in der Deckplatte (23) durchragt, und ein Isolationsmedium (40, 47, 52, 70), welches den Anschlussbolzen (62) und/oder ein mit dem Anschlussbolzen (62) elektrisch verbundenes Bauteil (32) gegen die Deckplatte (23) isoliert. Dabei ist das Isolationsmedium (40, 47, 52, 70) aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Isolationsmediums (40, 47, 52, 70) für eine Batteriezelle, wobei Gießharz in flüssiger Form in die Decköffnung (25) und/oder auf die Deckplatte (23) und/oder auf einen Kollektor (9) gegossen wird, und wobei nach Erstarren und Aushärten des Gießharzes das Isolationsmedium (40, 47, 52, 70) entsteht.The invention relates to a battery cell comprising a cell housing with a cover plate (23) and at least one connecting bolt (62), which projects through a cover opening (25) in the cover plate (23), and an insulation medium (40, 47, 52, 70), which isolates the connecting bolt (62) and / or a component (32) electrically connected to the connecting bolt (62) against the cover plate (23). In this case, the insulation medium (40, 47, 52, 70) is made of a solidified casting resin. The invention also relates to a method for producing an insulating medium (40, 47, 52, 70) for a battery cell, wherein casting resin in liquid form in the cover opening (25) and / or on the cover plate (23) and / or on a collector ( 9) is poured, and wherein after solidification and curing of the casting resin, the insulating medium (40, 47, 52, 70) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle, umfassend ein Zellengehäuse mit einer Deckplatte und einen mindestens Anschlussbolzen, welcher eine Decköffnung in der Deckplatte durchragt, und ein Isolationsmedium, welches den Anschlussbolzen und/oder ein mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenes Bauteil gegen die Deckplatte isoliert, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Isolationsmediums für eine Batteriezelle.The invention relates to a battery cell comprising a cell housing with a cover plate and an at least connecting bolt, which projects through a cover opening in the cover plate, and an insulation medium, which isolates the connecting bolt and / or a component electrically connected to the connecting bolt against the cover plate, and a method for producing an insulation medium for a battery cell.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Energie ist mittels Batterien speicherbar. Batterien wandeln chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie um. Hierbei werden Primärbatterien und Sekundärbatterien unterschieden. Primärbatterien sind nur einmal funktionsfähig, während Sekundärbatterien, die auch als Akkumulator bezeichnet werden, wieder aufladbar sind. Eine Batterie umfasst dabei eine oder mehrere Batteriezellen.Electrical energy can be stored by means of batteries. Batteries convert chemical reaction energy into electrical energy. Here, a distinction is made between primary batteries and secondary batteries. Primary batteries are only functional once, while secondary batteries, also referred to as accumulators, are rechargeable. A battery comprises one or more battery cells.

In einem Akkumulator finden insbesondere sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen Verwendung. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus. Lithium-Ionen-Batteriezellen kommen unter anderem in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen (Electric Vehicle, EV), Hybridfahrzeugen (Hybride Electric Vehicle, HEV) sowie Plug-In-Hybridfahrzeugen (Plug-In-Hybride Electric Vehicle, PHEV) zum Einsatz.In particular, so-called lithium-ion battery cells are used in an accumulator. These are characterized among other things by high energy densities, thermal stability and extremely low self-discharge. Lithium-ion battery cells are used, inter alia, in motor vehicles, in particular in electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HEV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV).

Lithium-Ionen-Batteriezellen weisen eine positive Elektrode, die auch als Kathode bezeichnet wird, und eine negative Elektrode, die auch als Anode bezeichnet wird, auf. Die Kathode sowie die Anode umfassen je einen Stromableiter, auf den ein Aktivmaterial aufgebracht ist. Bei dem Aktivmaterial für die Kathode handelt es sich beispielsweise um ein Metalloxid. Bei dem Aktivmaterial für die Anode handelt es sich beispielsweise um Graphit oder Silizium.Lithium-ion battery cells have a positive electrode, also referred to as a cathode, and a negative electrode, also referred to as an anode. The cathode and the anode each comprise a current conductor, on which an active material is applied. The active material for the cathode is, for example, a metal oxide. The active material for the anode is, for example, graphite or silicon.

In das Aktivmaterial der Anode sind Lithiumatome eingelagert. Beim Betrieb der Batteriezelle, also bei einem Entladevorgang, fließen Elektronen in einem äußeren Stromkreis von der Anode zur Kathode. Innerhalb der Batteriezelle wandern Lithiumionen bei einem Entladevorgang von der Anode zur Kathode. Dabei lagern die Lithiumionen aus dem Aktivmaterial der Anode reversibel aus, was auch als Deinterkalation bezeichnet wird. Bei einem Ladevorgang der Batteriezelle wandern die Lithiumionen von der Kathode zu der Anode. Dabei lagern die Lithiumionen wieder in das Aktivmaterial der Anode reversibel ein, was auch als Interkalation bezeichnet wird. In the active material of the anode lithium atoms are embedded. During operation of the battery cell, ie during a discharge process, electrons flow in an external circuit from the anode to the cathode. Within the battery cell, lithium ions migrate from the anode to the cathode during a discharge process. The lithium ions from the active material of the anode store reversibly, which is also called deintercalation. During a charging process of the battery cell, the lithium ions migrate from the cathode to the anode. In this case, the lithium ions reversibly store back into the active material of the anode, which is also referred to as intercalation.

Die Elektroden der Batteriezelle sind folienartig ausgebildet und unter Zwischenlage eines Separators, welcher die Anode von der Kathode trennt, zu einem Elektrodenwickel gewunden. Ein solcher Elektrodenwickel wird auch als Jelly-Roll bezeichnet. Die beiden Elektroden des Elektrodenwickels werden mittels Kollektoren elektrisch mit Polen der Batteriezelle, welche auch als Terminals bezeichnet werden, verbunden. Eine Batteriezelle umfasst in der Regel eine oder mehrere Elektrodeneinheiten. Die Elektroden und der Separator sind von einem in der Regel flüssigen Elektrolyt umgeben. Der Elektrolyt ist für die Lithiumionen leitfähig und ermöglicht den Transport der Lithiumionen zwischen den Elektroden.The electrodes of the battery cell are formed like a foil and wound with the interposition of a separator, which separates the anode from the cathode, to an electrode coil. Such an electrode winding is also referred to as a jelly roll. The two electrodes of the electrode coil are electrically connected by means of collectors with poles of the battery cell, which are also referred to as terminals. A battery cell usually comprises one or more electrode units. The electrodes and separator are surrounded by a generally liquid electrolyte. The electrolyte is conductive to the lithium ions and allows the transport of lithium ions between the electrodes.

Eine gattungsgemäße Batteriezelle ist beispielsweise in der DE 10 2012 217 451 A1 offenbart. Die Batteriezelle weist ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus einem Metall gefertigt ist. Das Zellengehäuse ist prismatisch, insbesondere quaderförmig, ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Die Terminals befinden sich außerhalb des Zellengehäuses. A generic battery cell is for example in the DE 10 2012 217 451 A1 disclosed. The battery cell has a cell housing, which is made of a metal, for example. The cell housing is prismatic, in particular cuboid, designed and pressure-resistant. The terminals are located outside the cell housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird eine Batteriezelle vorgeschlagen, umfassend ein Zellengehäuse mit einer Deckplatte und mindestens einen Anschlussbolzen, welcher eine Decköffnung in der Deckplatte durchragt, und ein Isolationsmedium, welches den Anschlussbolzen und/oder ein mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenes Bauteil gegen die Deckplatte isoliert.A battery cell is proposed, comprising a cell housing with a cover plate and at least one connecting bolt, which projects through a cover opening in the cover plate, and an insulation medium which insulates the connection bolt and / or a component electrically connected to the connection bolt against the cover plate.

Die Batteriezelle kann dabei einen oder auch mehrere Elektrodenwickel aufweisen. Dabei kann jeder der Elektrodenwickel eigene, eine Decköffnung in der Deckplatte durchragende, Anschlussbolzen aufweisen.The battery cell may have one or more electrode winding. In this case, each of the electrode winding may have its own, a cover opening in the cover plate protruding, connecting bolts.

Erfindungsgemäß ist das Isolationsmedium dabei aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Als Gießharz werden gemäß der vorliegenden Erfindung Stoffe bezeichnet, welche zunächst in flüssiger Form vorliegen und nach Verarbeitung erstarren und aushärten und danach in fester Form vorliegen. Derartige Stoffe werden auch als Vergussmasse oder Gießmasse bezeichnet.According to the invention, the insulation medium is produced from a solidified casting resin. Casting resin according to the present invention refers to substances which are initially in liquid form and solidify and harden after processing and are then present in solid form. Such substances are also referred to as casting compound or casting compound.

Beispielsweise sind folgende Stoffe als Gießharz verwendbar: Epoxidharz, Polyurethane, Polyacrylat, Parylene, Silikone sowie Fluorpolymer.For example, the following materials are used as casting resin: epoxy resin, polyurethanes, polyacrylate, parylene, silicones and fluoropolymer.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Isolationsmedium ein Dichtring, welcher den Anschlussbolzen gegen die Deckplatte isoliert. Der Dichtring befindet sich dabei in der Decköffnung. According to a possible embodiment of the invention, the insulation medium is a sealing ring which isolates the connecting bolt against the cover plate. The sealing ring is located in the deck opening.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Isolationsmedium ein Anschlussisolator, welcher einen mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenen, innerhalb des Zellengehäuses angeordneten, Kollektor gegen die Deckplatte isoliert. Der Anschlussisolator befindet sich dabei innerhalb des Zellengehäuses.According to a possible embodiment of the invention, the insulation medium is a terminal insulator which isolates a collector connected to the terminal plate and electrically connected to the terminal pin, arranged inside the cell housing. The terminal insulator is located inside the cell housing.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Isolationsmedium ein Abstandsisolator, welcher eine mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundene, außerhalb des Zellengehäuses angeordnete, Verbindungsplatte, und/oder ein mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenes, außerhalb des Zellengehäuses angeordnetes, Terminal gegen die Deckplatte isoliert. Der Abstandsisolator befindet sich dabei außerhalb des Zellengehäuses.According to a possible embodiment of the invention, the isolation medium is a spacer insulator which isolates a connection plate electrically connected to the connection bolt, arranged outside the cell housing, connecting plate, and / or a terminal electrically connected to the terminal, arranged outside the cell housing, terminal against the cover plate. The spacer insulator is located outside of the cell housing.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Isolationsmedium als einteiliges Dichtelement ausgebildet, welches den Anschlussbolzen gegen die Deckplatte isoliert. Zusätzlich isoliert das Dichtelement einen mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenen, innerhalb des Zellengehäuses angeordneten, Kollektor und/oder eine mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundene, außerhalb des Zellengehäuses angeordnete, Verbindungsplatte, und/oder ein mit dem Anschlussbolzen elektrisch verbundenes, außerhalb des Zellengehäuses angeordnetes, Terminal gegen die Deckplatte.According to an advantageous embodiment of the invention, the insulation medium is formed as a one-piece sealing element, which isolates the connecting bolt against the cover plate. In addition, the sealing element isolates an electrically connected to the terminal bolt, arranged inside the cell housing, collector and / or electrically connected to the terminal bolt, arranged outside the cell housing, connecting plate, and / or connected to the terminal bolt electrically connected, outside of the cell housing arranged terminal against the cover plate.

Vorzugsweise dichtet das Isolationsmedium die Decköffnung auch luftdicht und/oder flüssigkeitsdicht ab.Preferably, the insulation medium seals the cover opening also airtight and / or liquid-tight.

Vorteilhaft ist das Isolationsmedium formschlüssig mit dem Zellengehäuse verbunden. Dadurch kann das Isolationsmedium Torsionskräfte, welche über das Terminal und den Anschlussbolzen eingeleitet werden, aufnehmen und somit den Kollektor entlasten.Advantageously, the insulation medium is positively connected to the cell housing. As a result, the insulation medium torsional forces which are introduced via the terminal and the connecting bolt, record and thus relieve the collector.

Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines Isolationsmediums für eine erfindungsgemäße Batteriezelle vorgeschlagen. Dabei wird Gießharz in flüssiger Form in die Decköffnung und/oder auf die Deckplatte und/oder auf den Kollektor gegossen, und nach Erstarren und Aushärten des Gießharzes entsteht das Isolationsmedium.A method for producing an insulation medium for a battery cell according to the invention is also proposed. In this case, casting resin is poured in liquid form into the cover opening and / or on the cover plate and / or on the collector, and after solidification and curing of the casting resin, the insulation medium is formed.

Vorteilhaft ist auf der Deckplatte eine Erhebung vorgesehen, welche ein Wegfließen des flüssigen Gießharzes, das auf die Deckplatte gegossen wird, vor dem Erstarren verhindert.Advantageously, a survey is provided on the cover plate, which prevents flow of the liquid casting resin, which is poured onto the cover plate, before solidification.

Eine erfindungsgemäße Batteriezelle findet vorteilhaft Verwendung in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), oder in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV). Auch eine Verwendung in einer stationären Batterie oder in einer Batterie in einer marinen Anwendung ist denkbar.A battery cell according to the invention advantageously finds use in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), or in a plug-in hybrid vehicle (PHEV). Also, use in a stationary battery or in a battery in a marine application is conceivable.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die Herstellung des Isolationsmediums aus Gießharz sind die Herstellkosten für die Batteriezelle geringer. Anstelle der Montage von aus Kunststoff vorgefertigten, diskreten Isolationsteilen wird das Gießharz auf die betreffenden Stellen der Batteriezelle gegossen, wo es erstarrt und aushärtet. Auch die Herstellung der diskreten Isolationsteile entfällt. Ferner werden durch den Einsatz von Gießharz Gewicht und Bauraum eingespart. Zusätzlich kann ein aus Gießharz hergestelltes Isolationsmedium auch die Decköffnung in der Deckplatte des Zellengehäuses luftdicht sowie flüssigkeitsdicht abdichten. Gießharz weist ferner klebende Eigenschaften auf und erhöht damit die mechanische Festigkeit der Batteriezelle.By producing the insulation medium made of cast resin, the manufacturing costs for the battery cell are lower. Instead of the assembly of prefabricated plastic, discrete insulation parts, the casting resin is poured onto the relevant points of the battery cell, where it solidifies and hardens. The production of discrete isolation parts is eliminated. Furthermore, the use of cast resin saves weight and installation space. In addition, an insulating medium made of casting resin can also seal the cover opening in the cover plate of the cell housing airtight and liquid-tight. Cast resin also has adhesive properties and thus increases the mechanical strength of the battery cell.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

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

Es zeigen:Show it:

1: eine Explosionsdarstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Batteriezelle, 1 FIG. 4: an exploded view of a battery cell known from the prior art, FIG.

2: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer ersten Ausführungsform, 2 FIG. 2 is a section through a contact arrangement of a battery cell according to a first embodiment, FIG.

3: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer zweiten Ausführungsform, 3 FIG. 2: a section through a contact arrangement of a battery cell according to a second embodiment, FIG.

4: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer dritten Ausführungsform, 4 FIG. 2 is a section through a contact arrangement of a battery cell according to a third embodiment, FIG.

5: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer vierten Ausführungsform, 5 FIG. 4 is a section through a contact arrangement of a battery cell according to a fourth embodiment, FIG.

6: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer fünften Ausführungsform, 6 FIG. 2 is a sectional view of a contact arrangement of a battery cell according to a fifth embodiment; FIG.

7: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer sechsten Ausführungsform, 7 FIG. 4 is a sectional view of a contact arrangement of a battery cell according to a sixth embodiment; FIG.

8: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer siebten Ausführungsform und 8th FIG. 3: a section through a contact arrangement of a battery cell according to a seventh embodiment and FIG

9: einen Schnitt durch eine Kontaktanordnung einer Batteriezelle gemäß einer achten Ausführungsform. 9 FIG. 2: a section through a contact arrangement of a battery cell according to an eighth embodiment. FIG.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Batteriezelle 100 ist in 1 dargestellt. Die Batteriezelle 100 umfasst ein Zellengehäuse 11, welches prismatisch, vorliegend quaderförmig, ausgebildet ist. Das Zellengehäuse 11 ist vorliegend elektrisch leitend ausgeführt und beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Das Zellengehäuse 11 umfasst einen quaderförmigen Behälter 13, welcher an einer Seite eine Behälteröffnung 14 aufweist. Die Behälteröffnung 14 wird durch eine Deckelanordnung 15 verschlossen, welche unter anderem eine Deckplatte 23 umfasst. Der quaderförmigen Behälter 13 und die Deckplatte 23 des Zellengehäuses 11 sind dabei jeweils elektrisch leitend ausgeführt und beispielsweise aus Aluminium gefertigt.A known from the prior art battery cell 100 is in 1 shown. The battery cell 100 includes a cell housing 11 , which is prismatic, in the present cuboid, is formed. The cell case 11 In the present case, it is designed to be electrically conductive and, for example, made of aluminum. The cell case 11 includes a cuboid container 13 , which on one side a container opening 14 having. The container opening 14 is through a lid assembly 15 closed, including a cover plate 23 includes. The cuboid container 13 and the cover plate 23 of the cell case 11 are each made electrically conductive and made of aluminum, for example.

Auch andere Ausführungsformen des Zellgehäuses 11, beispielsweise zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, sind denkbar.Other embodiments of the cell housing 11 , For example, cylindrical, in particular circular cylindrical, are conceivable.

Die Batteriezelle 100 umfasst ein negatives Terminal 21 und ein positives Terminal 22. Über die Terminals 21, 22 kann eine von der Batteriezelle 100 zur Verfügung gestellte Spannung abgegriffen werden. Ferner kann die Batteriezelle 100 über die Terminals 21, 22 auch geladen werden. Die Terminals 21, 22 sind beabstandet voneinander auf der Deckplatte 23 des prismatischen Zellengehäuses 11 angeordnet. The battery cell 100 includes a negative terminal 21 and a positive terminal 22 , About the terminals 21 . 22 can one from the battery cell 100 provided voltage can be tapped. Furthermore, the battery cell 100 over the terminals 21 . 22 also be loaded. The terminals 21 . 22 are spaced from each other on the cover plate 23 of the prismatic cell housing 11 arranged.

Innerhalb des Zellengehäuses 11 der Batteriezelle 100 ist ein Elektrodenwickel 3 angeordnet, welcher zwei Elektroden, nämlich eine Anode 5 und eine in dieser Darstellung nicht sichtbare Kathode, aufweist. Die Anode 5 und die Kathode sind jeweils folienartig ausgeführt und unter Zwischenlage eines in dieser Darstellung nicht sichtbaren Separators zu dem Elektrodenwickel 3 gewickelt. Es ist auch denkbar, dass mehrere Elektrodenwickel 3 in dem Zellengehäuse 11 vorgesehen sind.Inside the cell case 11 the battery cell 100 is an electrode winding 3 arranged, which two electrodes, namely an anode 5 and a cathode not visible in this illustration. The anode 5 and the cathode are each designed like a foil and with the interposition of a separator, not visible in this illustration, to the electrode winding 3 wound. It is also conceivable that several electrode winding 3 in the cell case 11 are provided.

Die Anode 5 und die Kathode sind durch den Separator voneinander getrennt. Der Separator ist ebenfalls folienartig ausgebildet. Der Separator ist dabei elektrisch isolierend ausgebildet, aber ionisch leitfähig, also für Lithiumionen durchlässig.The anode 5 and the cathode are separated by the separator. The separator is also formed like a film. The separator is electrically insulating, but ionically conductive, so permeable to lithium ions.

Die Anode 5 umfasst ein anodisches Aktivmaterial, welches folienartig ausgeführt ist. Das anodische Aktivmaterial weist als Grundstoff Silizium oder eine Silizium enthaltende Legierung auf. Die Anode 5 umfasst ferner einen Stromableiter 4, welcher ebenfalls folienartig ausgebildet ist. Das anodische Aktivmaterial und der Stromableiter 4 der Anode 5 sind flächig aneinander gelegt und miteinander verbunden.The anode 5 comprises an anodic active material, which is carried out like a film. The anodic active material has as a base silicon or a silicon-containing alloy. The anode 5 further includes a current collector 4 , which is also formed like a film. The anodic active material and the current conductor 4 the anode 5 are laid flat against each other and connected to each other.

Der Stromableiter 4 der Anode 5 ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Kupfer. Der Stromableiter 4 der Anode 5 steht auf einer ersten Schmalseite über einen Rand des Elektrodenwickels 3 über und ist mit einem ersten Kollektor 7 verbunden. Über den ersten Kollektor 7 ist der Stromableiter 4 der Anode 5 elektrisch mit dem negativen Terminal 21 der Batteriezelle 100 verbunden.The current collector 4 the anode 5 is made electrically conductive and made of a metal, such as copper. The current collector 4 the anode 5 is on a first narrow side over an edge of the electrode coil 3 over and is with a first collector 7 connected. About the first collector 7 is the current conductor 4 the anode 5 electrically with the negative terminal 21 the battery cell 100 connected.

Die Kathode umfasst ein kathodisches Aktivmaterial, welches folienartig ausgeführt ist. Das kathodische Aktivmaterial weist als Grundstoff ein Metalloxid auf, beispielsweise Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2). Die Kathode umfasst ferner einen Stromableiter, welcher ebenfalls folienartig ausgebildet ist. Das kathodische Aktivmaterial und der Stromableiter sind flächig aneinander gelegt und miteinander verbunden.The cathode comprises a cathodic active material, which is designed like a film. The cathodic active material has as a base material a metal oxide, for example lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ). The cathode further comprises a current conductor, which is likewise formed like a foil. The cathodic active material and the current collector are laid flat against each other and connected to each other.

Der Stromableiter der Kathode ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Aluminium. Der Stromableiter der Kathode steht auf einer zweiten Schmalseite, welche der ersten Schmalseite gegenüber liegt, über einen Rand des Elektrodenwickels 3 über und ist mit einem zweiten Kollektor 9 verbunden. Über den zweiten Kollektor 9 ist der Stromableiter der Kathode elektrisch mit dem positiven Terminal 22 der Batteriezelle 100 verbunden. The current collector of the cathode is made electrically conductive and made of a metal, for example aluminum. The current collector of the cathode is on a second narrow side, which is the first narrow side opposite, over an edge of the electrode coil 3 over and is with a second collector 9 connected. About the second collector 9 the cathode current collector is electrically connected to the positive terminal 22 the battery cell 100 connected.

Der erste Kollektor 7, welcher sich innerhalb des Zellengehäuses 11 befindet, ist mittels einer ersten Kontaktanordnung 18 mit dem negativen Terminal 21 verbunden, welches sich außerhalb des Zellengehäuses 11 befindet. Der zweite Kollektor 9, welcher sich innerhalb des Zellengehäuses 11 befindet, ist mittels einer zweiten Kontaktanordnung 19 mit dem positiven Terminal 22 verbunden, welches sich außerhalb des Zellengehäuses 11 befindet.The first collector 7 which is inside the cell housing 11 is, is by means of a first contact arrangement 18 with the negative terminal 21 connected, which is outside the cell case 11 located. The second collector 9 which is inside the cell housing 11 is is by means of a second contact arrangement 19 with the positive terminal 22 connected, which is outside the cell case 11 located.

Das Zellengehäuse 11 der Batteriezelle 100 ist mit einem flüssigen Elektrolyt gefüllt. Der Elektrolyt umgibt die Anode 5, die Kathode und den Separator. Auch der Elektrolyt ist ionisch leitfähig. Der Elektrolyt wird nach dem Zusammenbau des Zellengehäuses 11 durch eine Einfüllöffnung 26 in der Deckplatte 23 in das Zellengehäuse 11 eingefüllt. Danach wird die Einfüllöffnung 26 mittels eines nicht dargestellten Dichtstopfens verschlossen.The cell case 11 the battery cell 100 is filled with a liquid electrolyte. The electrolyte surrounds the anode 5 , the cathode and the separator. The electrolyte is also ionically conductive. The electrolyte is after assembly of the cell case 11 through a filling opening 26 in the cover plate 23 into the cell case 11 filled. Thereafter, the filling opening 26 closed by means of a sealing plug, not shown.

Der erste Kollektor 7 ist mit einem ersten Anschlussbolzen 61 verbunden, welcher auf einer dem Elektrodenwickel 3 abgewandten Seite von dem ersten Kollektor 7 weg ragt. Der erste Anschlussbolzen 61 durchragt dabei eine erste Decköffnung 24 in der Deckplatte 23 der Deckelanordnung 15 und ist an seinem dem ersten Kollektor 7 abgewandten Ende mit dem negativen Terminal 21 verbunden.The first collector 7 is with a first connecting bolt 61 connected, which on a the electrode winding 3 opposite side of the first collector 7 sticks out. The first connection bolt 61 penetrates a first deck opening 24 in the cover plate 23 the lid assembly 15 and is at his the first collector 7 opposite end with the negative terminal 21 connected.

Der zweite Kollektor 9 ist mit einem zweiten Anschlussbolzen 62 verbunden, welcher auf einer dem Elektrodenwickel 3 abgewandten Seite von dem zweiten Kollektor 9 weg ragt. Der zweite Anschlussbolzen 62 durchragt dabei eine zweite Decköffnung 25 in der Deckplatte 23 der Deckelanordnung 15 und ist an seinem dem zweiten Kollektor 9 abgewandten Ende mit dem positiven Terminal 22 verbunden. The second collector 9 is with a second connecting bolt 62 connected, which on a the electrode winding 3 opposite side of the second collector 9 sticks out. The second connecting bolt 62 penetrates a second deck opening 25 in the cover plate 23 the lid assembly 15 and is at his second collector 9 opposite end with the positive terminal 22 connected.

Die Deckelanordnung 15 umfasst vorliegend eine Potentialplatte 17, welche elektrisch leitfähig ausgeführt ist, und welche zwischen der Deckplatte 23 und dem negativen Terminal 21 angeordnet ist. Die Potentialplatte 17 verbindet die Deckplatte 23 elektrisch mit dem negativen Terminal 21. Somit liegt das Zellengehäuse 11 auf dem gleichen elektrischen Potential wie das negative Terminal 21. The lid arrangement 15 in this case comprises a potential plate 17 , which is made electrically conductive, and which between the cover plate 23 and the negative terminal 21 is arranged. The potential plate 17 connects the cover plate 23 electrically with the negative terminal 21 , Thus lies the cell case 11 at the same electrical potential as the negative terminal 21 ,

Anstelle der Potentialplatte 17 kann auch eine Isolation vorgesehen sein, welche die Deckplatte 23 elektrisch von dem negativen Terminal 21 isoliert. In diesem Fall können das Zellengehäuse 11 und das negative Terminal 21 auf verschiedenen elektrischen Potentialen liegen.Instead of the potential plate 17 may also be provided insulation, which the cover plate 23 electrically from the negative terminal 21 isolated. In this case, the cell case 11 and the negative terminal 21 are at different electrical potentials.

Die Deckelanordnung 15 umfasst ferner eine Verbindungsplatte 32, welche ebenfalls elektrisch leitfähig ausgeführt ist, und welche zwischen der Deckplatte 23 und dem positiven Terminal 22 angeordnet ist. Die Verbindungsplatte 32 ist elektrisch mit dem positiven Terminal 22 verbunden. Auf der der Deckplatte 23 abgewandten Seite der Verbindungsplatte 32, seitlich neben dem positiven Terminal 22, ist ferner eine Verbindungsplattenisolierung 35 angebracht, vorliegend aufgeklebt.The lid arrangement 15 further includes a connection plate 32 , which is also carried out electrically conductive, and which between the cover plate 23 and the positive terminal 22 is arranged. The connection plate 32 is electric with the positive terminal 22 connected. On the cover plate 23 opposite side of the connecting plate 32 , next to the positive terminal 22 , is also a connection plate insulation 35 attached, glued here.

Zwischen der Deckplatte 23 und der Verbindungsplatte 32 ist ein Abstandsisolator 40 vorgesehen, welcher die Deckplatte 23 elektrisch von der Verbindungsplatte 32 und dem positiven Terminal 22 isoliert. Der Abstandsisolator 40 weist eine Durchgriffsöffnung 44 auf, welche von dem zweiten Anschlussbolzen 62 durchragt wird.Between the cover plate 23 and the connection plate 32 is a distance insulator 40 provided, which the cover plate 23 electrically from the connection plate 32 and the positive terminal 22 isolated. The distance insulator 40 has a passage opening 44 on which of the second connecting bolt 62 is penetrated.

Die Deckelanordnung 15 umfasst auch eine Deckenplattenisolierfolie 36, welche auf der dem Behälter 13 abgewandten Seite der Deckplatte 23 aufgeklebt ist. Die Deckenplattenisolierfolie 36 weist eine erste Folienöffnung 37 auf, welche von dem negativen Terminal 21 und der Potentialplatte 17 durchragt wird. Die Deckenplattenisolierfolie 36 weist auch eine zweite Folienöffnung 38 auf, auf deren Funktion später eingegangen wird. Die Deckenplattenisolierfolie 36 weist auch eine dritte Folienöffnung 39 auf, welche von dem positiven Terminal 22, der Verbindungsplatte 32, der Verbindungsplattenisolierung 35 und dem Abstandsisolator 40 durchragt wird.The lid arrangement 15 also includes a Deckenplattenisolierfolie 36 which on the container 13 opposite side of the cover plate 23 is glued on. The ceiling tile insulation film 36 has a first film opening 37 on which of the negative terminal 21 and the potential plate 17 is penetrated. The ceiling tile insulation film 36 also has a second foil opening 38 whose function will be discussed later. The ceiling tile insulation film 36 also has a third slide opening 39 on which of the positive terminal 22 , the connection plate 32 , the connection plate insulation 35 and the spacer insulator 40 is penetrated.

Zwischen der Deckplatte 23 und dem ersten Kollektor 7 ist ein erster Anschlussisolator 46 vorgesehen, welcher die Deckplatte 23 elektrisch von dem ersten Kollektor 7 isoliert. Der erste Anschlussisolator 46 weist eine erste Isolatoröffnung 56 auf, welche der erste Anschlussbolzen 61 durchgreift.Between the cover plate 23 and the first collector 7 is a first connection insulator 46 provided, which the cover plate 23 electrically from the first collector 7 isolated. The first connection insulator 46 has a first insulator opening 56 on which the first connecting bolt 61 be upheld.

Zwischen der Deckplatte 23 und dem zweiten Kollektor 9 ist ein zweiter Anschlussisolator 47 vorgesehen, welcher die Deckplatte 23 elektrisch von dem zweiten Kollektor 9 isoliert. Der zweite Anschlussisolator 47 weist eine zweite Isolatoröffnung 57 auf, welche der zweite Anschlussbolzen 62 durchgreift.Between the cover plate 23 and the second collector 9 is a second terminal insulator 47 provided, which the cover plate 23 electrically from the second collector 9 isolated. The second connection insulator 47 has a second insulator opening 57 on which the second connecting bolt 62 be upheld.

Ein erster Dichtring 51 ist zwischen dem ersten Anschlussbolzen 61 und der Deckplatte 23 angeordnet. Der erste Dichtring 51 ist dabei um den ersten Anschlussbolzen 61 herum gelegt und befindet sich in der ersten Decköffnung 24 der Deckplatte 23. Der erste Dichtring 51 isoliert den ersten Anschlussbolzen 61 elektrisch von der Deckplatte 23. Zusätzlich dichtet der erste Dichtring 51 die erste Decköffnung 24 luftdicht und flüssigkeitsdicht ab. Somit ist insbesondere ein Eindringen von Feuchtigkeit durch die erste Decköffnung 24 in das Zellengehäuse 11 hinein, sowie ein Austreten von Elektrolyt durch die erste Decköffnung 24 aus dem Zellengehäuse 11 heraus verhindert.A first sealing ring 51 is between the first connection bolt 61 and the cover plate 23 arranged. The first sealing ring 51 is about the first connection bolt 61 placed around and is located in the first deck opening 24 the cover plate 23 , The first sealing ring 51 Insulates the first terminal bolt 61 electrically from the cover plate 23 , In addition, the first sealing ring seals 51 the first deck opening 24 airtight and liquid-tight. Thus, in particular, a penetration of moisture through the first deck opening 24 into the cell case 11 into it, as well as leakage of electrolyte through the first deck opening 24 from the cell case 11 prevented out.

Ein zweiter Dichtring 52 ist zwischen dem zweiten Anschlussbolzen 62 und der Deckplatte 23 angeordnet. Der zweite Dichtring 52 ist dabei um den zweiten Anschlussbolzen 62 herum gelegt und befindet sich in der zweiten Decköffnung 25 der Deckplatte 23. Der zweite Dichtring 52 isoliert den zweiten Anschlussbolzen 62 elektrisch von der Deckplatte 23. Zusätzlich dichtet der zweite Dichtring 52 die zweite Decköffnung 25 luftdicht und flüssigkeitsdicht ab. Somit ist insbesondere ein Eindringen von Feuchtigkeit durch die zweite Decköffnung 25 in das Zellengehäuse 11 hinein, sowie ein Austreten von Elektrolyt durch die zweite Decköffnung 25 aus dem Zellengehäuse 11 heraus verhindert.A second sealing ring 52 is between the second connection bolt 62 and the cover plate 23 arranged. The second sealing ring 52 is about the second connecting bolt 62 placed around and is located in the second deck opening 25 the cover plate 23 , The second sealing ring 52 Insulates the second connecting bolt 62 electrically from the cover plate 23 , In addition, the second sealing ring seals 52 the second deck opening 25 airtight and liquid-tight. Thus, in particular a penetration of moisture through the second deck opening 25 into the cell case 11 into it, as well as leakage of electrolyte through the second deck opening 25 from the cell case 11 prevented out.

Die Deckplatte 23 des Zellengehäuses 11 umfasst ferner eine Berstöffnung 33, welche von einer Berstscheibe 34 verschlossen ist. Im Falle eines Überdrucks innerhalb des Zellengehäuses 11 öffnet die Berstscheibe 34, wodurch der Überdruck durch die Berstöffnung 33 nach außen entweichen kann. Dadurch wird ein Bersten des Zellengehäuses 11 verhindert. Die Berstöffnung 33 in der Deckplatte 23 fluchtet dabei mit der zweiten Folienöffnung 38 in der Deckenplattenisolierfolie 36.The cover plate 23 of the cell case 11 further includes a burst opening 33 which is from a rupture disk 34 is closed. In case of overpressure inside the cell case 11 opens the rupture disk 34 , whereby the overpressure through the bursting opening 33 can escape to the outside. This will burst the cell case 11 prevented. The burst opening 33 in the cover plate 23 Aligns with the second film opening 38 in the ceiling tile insulation film 36 ,

Die Batteriezelle 100 weist vorliegend auch eine Überladungsschutzvorrichtung (overcharge safety device, OSD) auf. Die Überladungsschutzvorrichtung umfasst eine in der Deckplatte 23 des Zellengehäuses 11 vorgesehene OSD-Öffnung 29, welche von einer OSD-Membran 28 verschlossen ist. Die OSD-Membran 28 ist als dünne Metallfolie ausgeführt. Im Falle eines Überdrucks innerhalb des Zellengehäuses 11, welcher beispielsweise durch einen Temperaturanstieg infolge einer Überladung der Batteriezelle 100 eintreten kann, verformt sich die OSD-Membran 28 und berührt dabei die Verbindungsplatte 32. Der Abstandsisolator 40 weist dazu eine Kurzschlussöffnung 42 auf, welche die OSD-Membran 28 bei einer Verformung durchgreifen kann. Dadurch entsteht ein Kurzschluss zwischen dem Zellengehäuse 11 und dem zweiten Kollektor 9, wodurch ein Ladevorgang der Batteriezelle 100 unterbrochen wird.The battery cell 100 In the present case, it also has an overcharge safety device (OSD). The overcharge protection device includes one in the cover plate 23 of the cell case 11 provided OSD opening 29 which is from an OSD membrane 28 is closed. The OSD membrane 28 is as a thin metal foil executed. In case of overpressure inside the cell case 11 , which, for example, by a temperature increase due to an overcharge of the battery cell 100 can occur, deforms the OSD membrane 28 and touches the connection plate 32 , The distance insulator 40 has a short circuit opening 42 on which the OSD membrane 28 can pass through a deformation. This creates a short circuit between the cell case 11 and the second collector 9 , whereby a charging process of the battery cell 100 is interrupted.

Die Überladungsschutzvorrichtung ist nicht zwingend erforderlich und kann auch entfallen.The overcharge protection device is not mandatory and can be omitted.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 2 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 2 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a first embodiment. The one with the second collector 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Dabei ist der zweite Dichtring 52, wie aus dem Stand der Technik bekannt, als diskretes Isolationsteil ausgeführt und in die zweite Kontaktanordnung 19 in die zweite Decköffnung 25 eingesetzt.Here is the second sealing ring 52 as known from the prior art, designed as a discrete isolation part and in the second contact arrangement 19 in the second deck opening 25 used.

Der Abstandsisolator 40 und der zweite Anschlussisolator 47 sind aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand auf den zweiten Kollektor 9, sowie auf die Deckplatte 23 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entstehen dann der Abstandsisolator 40 und der zweite Anschlussisolator 47.The distance insulator 40 and the second terminal insulator 47 are made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in the liquid state on the second collector 9 , as well as on the cover plate 23 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then arise the spacer insulator 40 and the second terminal insulator 47 ,

In 3 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 3 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a second embodiment. The one with the second collector 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Dabei sind der Abstandsisolator 40 und der zweite Anschlussisolator 47, wie aus dem Stand der Technik bekannt, als diskrete Isolationsteile ausgeführt und in die zweite Kontaktanordnung 19 eingesetzt.Here are the distance insulator 40 and the second terminal insulator 47 as known from the prior art, designed as discrete isolation parts and in the second contact arrangement 19 used.

Der zweite Dichtring 52 ist aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand in die zweite Decköffnung 25 zwischen den zweiten Anschlussbolzen 62 und die Deckplatte 23 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entsteht dann der zweite Dichtring 52.The second sealing ring 52 is made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in the liquid state in the second deck opening 25 between the second connecting bolt 62 and the cover plate 23 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then creates the second sealing ring 52 ,

In 4 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 4 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a third embodiment. The one with the second collector 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Der Abstandsisolator 40, der zweite Dichtring 52 und der zweite Anschlussisolator 47 sind aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand auf den zweiten Kollektor 9, in die zweite Decköffnung 25 zwischen den zweiten Anschlussbolzen 62 und die Deckplatte 23, sowie auf die Deckplatte 23 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entstehen dann der Abstandsisolator 40, der zweite Dichtring 52 und der zweite Anschlussisolator 47.The distance insulator 40 , the second sealing ring 52 and the second terminal insulator 47 are made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in the liquid state on the second collector 9 , in the second deck opening 25 between the second connecting bolt 62 and the cover plate 23 , as well as on the cover plate 23 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then arise the spacer insulator 40 , the second sealing ring 52 and the second terminal insulator 47 ,

Der Abstandsisolator 40, der zweite Dichtring 52 und der zweite Anschlussisolator 47 sind dabei einteilig ausgebildet und bilden ein Dichtelement 70. Das Dichtelement 70 isoliert den zweiten Kollektor 9, den zweiten Anschlussbolzen 62 und die Verbindungplatte 32 elektrisch von der Deckplatte 23. Zusätzlich dichtet das Dichtelement 70 die zweite Decköffnung 25 luftdicht und flüssigkeitsdicht ab.The distance insulator 40 , the second sealing ring 52 and the second terminal insulator 47 are integrally formed and form a sealing element 70 , The sealing element 70 isolates the second collector 9 , the second connecting bolt 62 and the connection plate 32 electrically from the cover plate 23 , In addition, the sealing element seals 70 the second deck opening 25 airtight and liquid-tight.

In 5 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer vierten Ausführungsform gezeigt. Die Batteriezelle 100 weist ein Dichtelement 70 auf, welches ähnlich wie das Dichtelement 70 der Batteriezelle 100 gemäß der dritten Ausführungsform aus einem erstarrten Gießharz hergestellt ist. Der zweite Anschlussbolzen 62 und der zweite Kollektor 9 sind nicht dargestellt.In 5 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a fourth embodiment. The battery cell 100 has a sealing element 70 on, which is similar to the sealing element 70 the battery cell 100 made according to the third embodiment of a solidified casting resin. The second connecting bolt 62 and the second collector 9 are not shown.

Das Dichtelement 70 erstreckt sich beidseitig der Deckplatte 23. Außerhalb des Zellengehäuses 11 liegt die Verbindungsplatte 32 auf dem Dichtelement 70 auf. Innerhalb des Zellengehäuses 11 erstreckt sich das Dichtelement 70 großflächig über die der Verbindungsplatte 32 abgewandte Seite der Deckplatte 23 und liegt an den inneren Rändern des Behälters 13 an. Das Dichtelement 70 ist somit formschlüssig mit dem Zellengehäuse 11, vorliegend mit dem Behälter 13, verbunden.The sealing element 70 extends on both sides of the cover plate 23 , Outside the cell case 11 is the connection plate 32 on the sealing element 70 on. Inside the cell case 11 the sealing element extends 70 large area over the connection plate 32 opposite side of the cover plate 23 and lies on the inner edges of the container 13 at. The sealing element 70 is thus form-fitting with the cell housing 11 , present with the container 13 , connected.

Dadurch erhöht das Dichtelement 70 zusätzlich die mechanische Stabilität der zweiten Kontaktanordnung 19. Insbesondere kann das Dichtelement 70 Torsionskräfte, welche über das positive Terminal 22 und den zweiten Anschlussbolzen 62 eingeleitet werden, aufnehmen und somit den zweiten Kollektor 9 entlasten.This increases the sealing element 70 In addition, the mechanical stability of the second contact arrangement 19 , In particular, the sealing element 70 Torsional forces acting through the positive terminal 22 and the second terminal bolt 62 initiated, record and thus the second collector 9 relieve.

In 6 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer fünften Ausführungsform gezeigt. Der mit dem zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden. In 6 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a fifth embodiment. The one with the second collector 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Die Batteriezelle 100 weist ein Dichtelement 70 auf, welches ähnlich wie das Dichtelement 70 der Batteriezelle 100 gemäß der dritten sowie der vierten Ausführungsform aus einem erstarrten Gießharz hergestellt ist.The battery cell 100 has a sealing element 70 on, which is similar to the sealing element 70 the battery cell 100 According to the third and the fourth embodiment is made of a solidified casting resin.

In der Deckplatte 23 sind auf der der Verbindungsplatte 32 zugewandten Seite Vertiefungen 72 vorgesehen. Die Vertiefungen 72 befinden sich außerhalb des Zellengehäuses 11 und in der Nähe der zweiten Decköffnung 25. Die Vertiefungen 72 sind vorliegend um die zweite Decköffnung 25 umlaufend angeordnet. In the cover plate 23 are on the connection plate 32 facing side depressions 72 intended. The wells 72 are outside the cell case 11 and near the second deck opening 25 , The wells 72 are present at the second deck opening 25 arranged circumferentially.

Bei Gießen des Dichtelements 70 läuft das Gießharz unter anderem in die Vertiefungen 72 hinein und erstarrt dort. Das Dichtelement 70 ist somit formschlüssig mit dem Zellengehäuse 11, vorliegend mit der Deckplatte 23, verbunden.When casting the sealing element 70 Among other things, the casting resin runs into the recesses 72 inside and freezes there. The sealing element 70 is thus form-fitting with the cell housing 11 , in this case with the cover plate 23 , connected.

Dadurch erhöht das Dichtelement 70 zusätzlich die mechanische Stabilität der zweiten Kontaktanordnung 19. Insbesondere kann das Dichtelement 70 Torsionskräfte, welche über das positive Terminal 22 und den zweiten Anschlussbolzen 62 eingeleitet werden, aufnehmen und somit den zweiten Kollektor 9 entlasten.This increases the sealing element 70 In addition, the mechanical stability of the second contact arrangement 19 , In particular, the sealing element 70 Torsional forces acting through the positive terminal 22 and the second terminal bolt 62 initiated, record and thus the second collector 9 relieve.

In 7 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem nicht dargestellten zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 7 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 according to a sixth embodiment. The with the second collector, not shown 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Der Abstandsisolator 40 ist aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand zwischen die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entsteht dann der Abstandsisolator 40.The distance insulator 40 is made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in a liquid state between the cover plate 23 and the connection plate 32 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then creates the spacer insulator 40 ,

Der Abstandsisolator 40 erstreckt sich dabei bis zu dem zweiten Anschlussbolzen 62. Dadurch dichtet der Abstandsisolator 40 auch die zweite Decköffnung 25 luftdicht und flüssigkeitsdicht ab. Ein zusätzlicher Dichtring zum Abdichten der zweiten Decköffnung 25 ist somit nicht erforderlich.The distance insulator 40 extends up to the second connecting bolt 62 , This seals the spacer insulator 40 also the second deck opening 25 airtight and liquid-tight. An additional sealing ring for sealing the second deck opening 25 is not required.

In 8 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer siebten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem nicht dargestellten zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 8th is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 shown according to a seventh embodiment. The with the second collector, not shown 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Der Abstandsisolator 40 ist, ähnlich wie der Abstandsisolator 40 der Batteriezelle 100 gemäß der sechsten Ausführungsform, aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand zwischen die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entsteht dann der Abstandsisolator 40.The distance insulator 40 is, similar to the distance insulator 40 the battery cell 100 according to the sixth embodiment, made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in a liquid state between the cover plate 23 and the connection plate 32 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then creates the spacer insulator 40 ,

Bei Gießen des Abstandsisolators 40 ist ein Gießrahmen 74 auf die Deckplatte 23 gelegt. Der Gießrahmen 74 erstreckt sich dabei um die zweite Decköffnung 25 herum. Der Gießrahmen 74 verhindert ein Wegfließen des Gießharzes 74 vor dem Erstarren.When casting the spacer insulator 40 is a casting frame 74 on the cover plate 23 placed. The casting frame 74 extends around the second deck opening 25 around. The casting frame 74 prevents flow of the casting resin 74 before freezing.

In 9 ist ein Schnitt durch die zweite Kontaktanordnung 19 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 100 gemäß einer achten Ausführungsform gezeigt. Der mit dem nicht dargestellten zweiten Kollektor 9 verbundene zweite Anschlussbolzen 62 durchragt die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 und ist mit einem nicht dargestellten Terminal verbunden.In 9 is a section through the second contact arrangement 19 a battery cell according to the invention 100 according to an eighth embodiment. The with the second collector, not shown 9 connected second connecting bolt 62 protrudes through the cover plate 23 and the connection plate 32 and is connected to a terminal, not shown.

Der Abstandsisolator 40 ist, ähnlich wie der Abstandsisolator 40 der Batteriezelle 100 gemäß der sechsten Ausführungsform sowie der siebten Ausführungsform, aus einem erstarrten Gießharz hergestellt. Während der Montage der Batteriezelle 100 wird das Gießharz in flüssigem Zustand zwischen die Deckplatte 23 und die Verbindungsplatte 32 gegossen. Nach dem anschließenden Erstarren und Aushärten des Gießharzes entsteht dann der Abstandsisolator 40.The distance insulator 40 is, similar to the distance insulator 40 the battery cell 100 According to the sixth embodiment and the seventh embodiment, made of a solidified casting resin. During installation of the battery cell 100 the casting resin is in a liquid state between the cover plate 23 and the connection plate 32 cast. After the subsequent solidification and curing of the casting resin then creates the spacer insulator 40 ,

Auf der der Verbindungsplatte 32 zugewandten Seite der Deckplatte 23 ist eine Gießkontur 76 vorgesehen. Die Gießkontur 76 befindet sich außerhalb des Zellengehäuses 11 und in der Nähe der zweiten Decköffnung 25. Die Gießkontur 76 erstreckt sich dabei umlaufend um die zweite Decköffnung 25 herum. Die Gießkontur 76 verhindert ein Wegfließen des Gießharzes 74 vor dem Erstarren.On the connection plate 32 facing side of the cover plate 23 is a casting contour 76 intended. The casting contour 76 is outside the cell case 11 and near the second deck opening 25 , The casting contour 76 extends circumferentially around the second deck opening 25 around. The casting contour 76 prevents flow of the casting resin 74 before freezing.

In den in den 2 bis 9 dargestellten Ausführungsformen ist jeweils die zweite Kontaktanordnung 19 einer Batteriezelle 100 gezeigt und beschrieben. Selbstverständlich können auch Teile der ersten Kontaktanordnung 18 der Batteriezelle 100, insbesondere der erste Dichtring 51 sowie der erste Anschlussisolator 46, aus einem erstarrten Gießharz hergestellt werden.In the in the 2 to 9 illustrated embodiments is in each case the second contact arrangement 19 a battery cell 100 shown and described. Of course, also parts of the first contact arrangement 18 the battery cell 100 . in particular the first sealing ring 51 as well as the first connection insulator 46 , made from a solidified resin.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Claims (10)

Batteriezelle (100), umfassend ein Zellengehäuse (11) mit einer Deckplatte (23) und mindestens einen Anschlussbolzen (61, 62), welcher eine Decköffnung (24, 25) in der Deckplatte (23) durchragt, und ein Isolationsmedium (40, 46, 47, 51, 52, 70), welches den Anschlussbolzen (61, 62) und/oder ein mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundenes Bauteil (7, 9, 21, 22, 32) gegen die Deckplatte (23) isoliert, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium (40, 46, 47, 51, 52, 70) aus einem erstarrten Gießharz hergestellt ist.Battery cell ( 100 ), comprising a cell housing ( 11 ) with a cover plate ( 23 ) and at least one connecting bolt ( 61 . 62 ), which has a deck opening ( 24 . 25 ) in the cover plate ( 23 ) and an isolation medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ), which the connecting bolt ( 61 . 62 ) and / or one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected component ( 7 . 9 . 21 . 22 . 32 ) against the cover plate ( 23 ), characterized in that the isolation medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ) is made of a solidified casting resin. Batteriezelle (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium ein Dichtring (51, 52) ist, welcher den Anschlussbolzen (61, 62) gegen die Deckplatte (23) isoliert.Battery cell ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the insulating medium is a sealing ring ( 51 . 52 ), which the connecting bolt ( 61 . 62 ) against the cover plate ( 23 ) isolated. Batteriezelle (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium ein Anschlussisolator (46, 47) ist, welcher einen mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundenen, innerhalb des Zellengehäuses (11) angeordneten, Kollektor (7, 9) gegen die Deckplatte (23) isoliert.Battery cell ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the insulation medium is a terminal insulator ( 46 . 47 ), which one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected within the cell housing ( 11 ), collector ( 7 . 9 ) against the cover plate ( 23 ) isolated. Batteriezelle (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium ein Abstandsisolator (40) ist, welcher eine mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundene, außerhalb des Zellengehäuses (11) angeordnete, Verbindungsplatte (32), und/oder ein mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundenes, außerhalb des Zellengehäuses (11) angeordnetes, Terminal (21, 22) gegen die Deckplatte (23) isoliert. Battery cell ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the insulation medium is a spacer insulator ( 40 ), which one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected, outside the cell housing ( 11 ), connecting plate ( 32 ), and / or one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected, outside the cell housing ( 11 ), terminal ( 21 . 22 ) against the cover plate ( 23 ) isolated. Batteriezelle (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium als einteiliges Dichtelement (70) ausgebildet ist, welches einen mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundenen, innerhalb des Zellengehäuses (11) angeordneten, Kollektor (7, 9) gegen die Deckplatte (23) isoliert, und/oder eine mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundene, außerhalb des Zellengehäuses (11) angeordnete, Verbindungsplatte (32), und/oder ein mit dem Anschlussbolzen (61, 62) elektrisch verbundenes, außerhalb des Zellengehäuses (11) angeordnetes, Terminal (21, 22) gegen die Deckplatte (23) isoliert.Battery cell ( 100 ) according to claim 2, characterized in that the insulating medium as a one-piece sealing element ( 70 ) is formed, which one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected within the cell housing ( 11 ), collector ( 7 . 9 ) against the cover plate ( 23 ), and / or one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected, outside the cell housing ( 11 ), connecting plate ( 32 ), and / or one with the connecting bolt ( 61 . 62 ) electrically connected, outside the cell housing ( 11 ), terminal ( 21 . 22 ) against the cover plate ( 23 ) isolated. Batteriezelle (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium (40, 46, 47, 51, 52, 70) die Decköffnung (24, 25) luftdicht und/oder flüssigkeitsdicht abdichtet.Battery cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the isolation medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ) the deck opening ( 24 . 25 ) airtight and / or liquid-tight seals. Batteriezelle (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium (40, 46, 47, 51, 52, 70) formschlüssig mit dem Zellengehäuse (11) verbunden ist.Battery cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the isolation medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ) in a form-fitting manner with the cell housing ( 11 ) connected is. Verfahren zum Herstellen eines Isolationsmediums (40, 46, 47, 51, 52, 70) für eine Batteriezelle (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Gießharz in flüssiger Form in die Decköffnung (24, 25) und/oder auf die Deckplatte (23) und/oder auf einen Kollektor (7, 9) gegossen wird, und wobei nach Erstarren und Aushärten des Gießharzes das Isolationsmedium (40, 46, 47, 51, 52, 70) entsteht.Method for producing an insulating medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ) for a battery cell ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein casting resin in liquid form into the cover opening ( 24 . 25 ) and / or on the cover plate ( 23 ) and / or on a collector ( 7 . 9 ), and wherein after solidification and curing of the casting resin, the insulating medium ( 40 . 46 . 47 . 51 . 52 . 70 ) arises. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz auf die Deckplatte (23) gegossen wird, wobei auf der Deckplatte (23) eine Erhebung (74, 76) vorgesehen ist, welche ein Wegfließen des flüssigen Gießharzes vor dem Erstarren verhindert.A method according to claim 8, characterized in that the casting resin on the cover plate ( 23 ) is poured, wherein on the cover plate ( 23 ) a survey ( 74 . 76 ) is provided, which prevents flow of the liquid casting resin before solidification. Verwendung einer Batteriezelle (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV), in einer stationären Batterie oder in einer Batterie in einer marinen Anwendung.Use of a battery cell ( 100 ) according to one of claims 1 to 7 in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV), in a stationary battery or in a battery in a marine application.
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