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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse, insbesondere auf ein Gehäuse für eine Batteriezelle zum Einsatz als Traktionsbatterien für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge.
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Stand der Technik
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Um das Spannungsniveau oder die Stromstärke von Lithium-Ionen-Akkumulatoren zu erhöhen und deren Ausgangsleistung zu verbessern, können einzelne Batteriezellen in Reihe oder parallel miteinander zu Batteriemodulen verbunden werden. Die Batteriemodule wiederum werden zu einem gesamten Batteriepack zusammengesetzt. Dabei kommen in der Regel prismatische Zellen zum Einsatz, deren Format durch den Verband deutscher Automobilindustrie (VDA) normiert ist. Die prismatischen Zellen bestehen in der Regel aus einem metallischen Gehäuse, in welches aktives Elektrodenmaterial in Form von Batteriewickeln (Jelly Rolls) eingebracht ist. In der Regel werden mehrere prismatische Zellen mit Hilfe von Kollektoren parallel geschaltet. Die Kollektoren, die auch als Stromkollektoren bezeichnet werden, werden in der Regel auf die Außenseite des Gehäuses geführt und bilden dort die Anschlussterminals.
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Der innerhalb der Batteriezelle verbleibende Hohlraum wird in der Regel mit einem Elektrolyten verfüllt. Fertigungsbedingt und durch ein Aufquellen der Batteriewickel besitzen die Batteriezellen in der Regel eine leicht nach außen ausgebauchte Form. Daher entstehen bei einem Zusammenpressen einzelner Batteriezellen zu einem Batteriemodul in den Begrenzungswänden der Batteriezellengehäuse lokale Druckspitzen. Folglich darf ein Gehäuse einer Batteriezelle nur mit einer maximalen Druckkraft von beispielsweise ca. 10 kN belastet werden. Es bestehen länderspezifisch unterschiedliche Standards, was die Zulassung von Traktionsbatterien, so zum Beispiel Lithium-Ionen-Batteriepacks betrifft. So müssen beispielsweise in China Untereinheiten der Batteriepacks, das heißt die Batteriemodule, nach bestimmten Prüfvorschriften einer Druckprüfung unterzogen werden. Dabei wird das Batteriemodul mit einer statischen Druckkraft von beispielsweise F = 400 kN, belastet, wobei diese statische Druckkraft linienförmig auf das Batteriemodul einwirkt. Dabei dürfen die einzelnen Batteriezellen des Prüflings, d.h. des Batteriemodules nicht in Brand geraten und das Batteriemodul muss dieser statischen Druckkraft widerstehen und/oder es dürfen Verformungen auftreten, die maximal 40 % betragen. Das bedeutet, für ein Gehäuse einer Batteriezelle ist in jeder Dimension eine Stauchung um maximal 40% der ursprünglichen Ausdehnung zulässig.
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Bei einer weiteren Stauchung sowie bei einer Verkleinerung des Volumens des Gehäuses können die empfindlichen Teile der Batteriezelle, insbesondere die Batteriewickel, beschädigt werden. Auch können potentialbehaftete Kontakte, beispielsweise die Kollektoren, bei gegenseitiger Berührung sowie bei Berührung des Gehäuses einen elektrischen Kurzschluss verursachen.
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Es hat sich herausgestellt, dass die Brandgefahr von Lithium-Ionen-Batteriepacks oder von Lithium-Ionen-Batteriemodulen als einzelner in Reihe oder parallel geschalteter Batteriezellen durch eine Beschädigung der Batteriezellen in der Regel ausgelöst wird, beispielsweise durch eine resultierende chemische Reaktion des in dem Gehäuse der Batteriezelle bevorrateten Elektrolyten mit der Umgebungsluft oder bei Auftreten eines elektrischen Kurzschlusses.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt angesichts des oben aufgezeigten technischen Problems die Aufgabe zugrunde, an Gehäusen für Batteriezellen, die wiederum zu einem Batteriemodul zusammengefasst werden, die Verformbarkeit zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird ein Batteriezellengehäuse zur Aufnahme von mindestens einer Elektrodenanordnung vorgeschlagen, wobei die das Batteriezellengehäuse begrenzenden Flächen jeweils einen Zentrumsbereich mit im Vergleich zu einem Randbereich verringerter Steifigkeit aufweisen. Der jeweilige Randbereich einer der besagten Flächen hat also eine höhere Steifigkeit als der Zentrumsbereich derselben Fläche. Der Zentrumsbereich bildet somit eine Sollverformungsstelle, welche im Fall einer einwirkenden Druckkraft gezielt verformt wird. Die Sollverformungsstelle kann derart ausgeführt werden, dass die Verformung gezielt in eine vorgegebene Richtung stattfindet.
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Eine derartige Sollverformungsstelle kann durch verschiedene konstruktive Ausgestaltungen realisiert werden. Beispielsweise kann in dem jeweiligen Zentrumsbereich eine lokale Sicke oder eine Vorknickung vorgesehen sein. Auch eine lokale Verjüngung ist denkbar. Ferner ist eine gezielte Materialschwächung durch Einsatz eines weniger festen Materials als in den Randbereichen denkbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die das Batteriezellengehäuse begrenzenden Flächen einen zu den Zentrumsbereichen der jeweiligen Flächen hin abnehmenden Materialdickenverlauf auf.
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In einer vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens wird das Batteriezellengehäuse aus einem Gehäusedeckel und einem einen Innenraum begrenzenden Gehäusetopf gebildet. Der Gehäusedeckel weist in einer vorteilhaften Ausführungsvariante auf seiner Außenseite, der von dem Innenraum des Gehäusetopfes wegweisenden Seite, eine wannenförmige Vertiefung auf. Diese wannenförmige Vertiefung kann im Gehäusedeckel derart ausgebildet werden, dass hin zu einem Flächenmittelpunkt sowohl von der Querseite als auch von der Längsseite des Gehäusedeckels der Materialdickenverlauf zum Flächenmittelpunkt des Gehäusedeckels hin kontinuierlich abnimmt, so dass theoretisch im Flächenmittelpunkt des Gehäusedeckels die geringste Wandstärke vorliegt.
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Der Gehäusedeckel, der den einen Innenraum begrenzenden Gehäusetopf des Batteriezellengehäuses an dessen offener Oberseite verschließt, ist an seiner den Innenraum zuweisenden Innenseite plan ausgeführt. Im Falle des Gehäusedeckels, fällt das Zentrum der Fläche des Gehäusedeckels, d.h. der Flächenmittelpunkt mit einer Entgasungsöffnung für eine Batteriezelle zusammen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses weist der den Innenraum des Batteriezellengehäuses begrenzende Gehäusetopf einen Gehäuseboden auf, der an seiner den Innenraum des Gehäusetopfes zuweisenden Innenseite eine wannenförmige Vertiefung aufweist. Die wannenförmige Vertiefung an der dem Innenraum des Gehäusetopfes zuweisenden Innenseite, d.h. der Bodenfläche des Gehäuses, kann analog zur Vertiefung am Gehäusedeckel ausgeführt sein, die auf der Außenseite des den Gehäusetopf des Batteriezellengehäuses verschließenden Gehäusedeckels ausgebildet ist.
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Der Gehäusetopf weist sowohl ein Paar zueinander paralleler Querseiten als auch ein Paar zueinander paralleler Längsseiten auf. Zumindest ein Paar der den Gehäusetopf bildenden Flächen, entweder das Paar zueinander paralleler Querseiten oder das Paar zueinander parallel verlaufender Längsseiten weist an der jeweils dem Innenraum zuweisenden Seite einen zum Zentrumsbereich der jeweiligen Fläche hin abnehmenden Materialdickenverlauf auf. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Prinzip einer gezielten Materialdickenschwächung, was in Bezug auf den Gehäusedeckel des Batteriezellengehäuses und den Gehäuseboden des den Innenraum des Batteriezellengehäuses begrenzenden Gehäusetopfes verwirklicht ist, kann nun auf die jeweils den Gehäusetopf begrenzenden Querseiten bzw. Längsseiten übertragen werden. Bevorzugt ist das Batteriezellengehäuse in einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt. Dies erleichtert die Zusammenführung mehrerer Batteriezellengehäuse zu einem Batteriemodul eines Batterietopfs, der als Traktionsbatterie an einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug zum Einsatz kommt.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriezellengehäuse kann aus jedem sauerstoffundurchlässigen Material gefertigt werden, beispielsweise Metall, Kunststoff, Keramik, Glas oder ein Kompositwerkstoff, insbesondere ein mit Glas beschichteter Kunststoff.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Kollektoren, welche die Elektrodenanordnung im Inneren des Batteriezellengehäuses elektrisch mit den außen befindlichen Anschlussterminals verbinden, mechanisch mit je einer der besagten begrenzenden Fläche verbunden. Insbesondere ist der Kollektor dabei nahe dem Zentrumsbereich mit der Fläche verbunden. Dabei weist auch jeder Kollektor eine Sollbruchstelle auf. Im Falle einer Verformung der Fläche bewegt sich der Kollektor dann mit dem Zentrumsbereich mit und entfernt sich von der Elektrodenanordnung. Dabei reißt der Kollektor an der Sollbruchstelle auseinander. Somit ist die elektrische Verbindung zwischen der Elektrodenanordnung und dem Anschlussterminal unterbrochen. Dadurch ist ein Kurzschluss über den Pfad Kollektor der Anode zu Gehäuse zu Kollektor der Kathode nicht mehr möglich oder dessen Risiko verringert. Dadurch ist die Gefahr eines Kurzschlusses bei einer Verformung einer Fläche weiter vermindert.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuse werden in vorteilhafter Weise zu einem Batteriemodul zusammengefasst. Dieses Batteriemodul umfasst eine Anzahl elektrisch miteinander verschalteter Batteriezellen mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriegehäusen. Derartige Batteriemodule kommen, jeweils mehrere Batteriezellen umfassend, als Traktionsbatterien für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge zum Einsatz.
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Vorteile der Erfindung
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Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausgestaltung der Komponenten, die das Batteriezellengehäuse bilden, wird sowohl die Verformbarkeit des Gehäusedeckels als auch die Verformbarkeit des Gehäusetopfes des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses bei einer Druckbelastung erheblich erhöht. Ferner verformen sich die das Batteriezellengehäuse bildenden Flächen gezielt nach außen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass sich das Zellvolumen nicht verringert. Dies wiederum bedeutet, dass die Batteriezelle eine größere Verformung ausführen kann, ohne dass das Batteriezellengehäuse Schaden nimmt, insbesondere dass dieses in Brand gerät. Aufgrund der durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erheblich verbesserten Verformbarkeit eines Batteriezellengehäuses, kann die eingangs erwähnte Druckprüfung erfolgreich bewältigt werden. Insbesondere sind die Gefahr eines internen elektrischen Kurzschlusses sowie die Gefahr des Auslaufens des Elektrolyten vermindert. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung sinkt bei Batteriezellen, insbesondere bei Fremdeinwirkungen die Gefahr einer Beschädigung, so dass das Auftreten von Gefahren für Mensch und Umwelt bei Applikation der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung als Komponente von Traktionsbatterien für Hybridfahrzeuge oder reine Elektrofahrzeuge erheblich verringert wird. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann insbesondere erreicht werden, dass aufgrund der gezielt vorgenommenen Materialschwächungen auf der Innenseite des Gehäusetopfes, auf der Außenseite des Gehäusedeckels sowie an den den Gehäusetopf begrenzenden Quer- bzw. Längsseiten diese Flächen sich bei einer Druckbelastung gezielt nach außen verformen. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriezellengehäuse lässt sich – vorausgesetzt es kommen metallische Materialien zum Einsatz – in kostengünstiger und effektiver Weise im Fließpressverfahren herstellen. Der den Gehäusetopf des bevorzugt mit einer rechteckförmigen Querschnittsfläche gefertigten Batteriezellengehäuses verschließende Gehäusedeckel kann beispielsweise kostengünstig als Stanzteil oder als Spritzgussteil hergestellt werden, aber auch als Druckgussteil oder als Sinterteil. Vorzugsweise wird der Gehäusedeckel mit einer sauerstoffundurchlässigen Schicht imprägniert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematisch dargestellte Prüfanordnung für mehrere Batteriezellen enthaltende Batteriemodule,
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2 eine Draufsicht auf einen Gehäusedeckel,
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3 eine Seitenansicht gemäß des Schnittverlaufes III-III in 2,
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4 eine Schnittdarstellung in Längsrichtung gemäß des Schnittverlaufes IV-IV in 2,
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5 einen Schnitt durch den Gehäusetopf des Batteriezellengehäuses gemäß des in 6 eingetragenen Schnittverlaufes V-V,
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6 eine Draufsicht auf den Gehäusetopf des Batteriezellengehäuses von der offenen Seite her,
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7 einen Schnitt durch den Gehäusetopf des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses gemäß des Schnittverlaufes VII-VII in 6,
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8 eine Draufsicht auf den Gehäusetopf eines Batteriezellengehäuses gemäß einer ersten Abwandlung von der offenen Seite her,
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9 eine Draufsicht auf den Gehäusetopf eines Batteriezellengehäuses gemäß einer zweiten Abwandlung von der offenen Seite her und
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10 eine Draufsicht auf den Gehäusetopf eines Batteriezellengehäuses gemäß einer dritten Abwandlung von der offenen Seite her.
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Ausführungsvarianten
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1 zeigt in schematischer Weise eine Prüfanordnung 10, mit welcher die Druckbelastbarkeit eines Batteriemoduls 14 ermittelt werden kann.
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1 zeigt eine Prüfanordnung 10, in der ein Batteriemodul 14 mit einer statischen Druckkraft 12, die insbesondere in der Größenordnung von 400 kN liegt, belastet wird. 1 zeigt, dass das Batteriemodul 14 eine Anzahl von Batteriezellen 36 umfasst, deren Batteriezellengehäuse 38 mit ihren Längsseiten aufeinander liegen. Die einzelnen Batteriezellen 36 sind innerhalb des Batteriemoduls 14 so angeordnet, dass die Anschlussterminals 16 allesamt zu einer Seite weisen. Eine Oberseite des Batteriemodules 14 ist mit Bezugszeichen 20 gezeichnet, ein Modulboden ist durch Bezugszeichen 22 identifiziert. Das Batteriemodul 14 ruht in Hochkantlage auf einer Aufnahmewange 24, und wird über eine Druckwange 26 mit der statischen Druckkraft 12 – angedeutet durch den in vertikale Richtung nach unten weisenden Pfeil – belastet.
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Aufgrund der Konfiguration der das Batteriemodul 14 beaufschlagenden Seite der Druckwange 26 ergibt sich eine linienförmige Berührung 28.
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1 zeigt des Weiteren, dass die linienförmige Berührung 28 an einer Querseite 32 des Batteriemodules 14 in dieses eingeleitet wird; eine Längsseite des Batteriemodules 14 gemäß der Darstellung in 1 ist mit Bezugszeichen 30 bezeichnet. Die Aufnahmewange 24 umfasst eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Aufstandsfläche 34, auf welcher das Batteriemodul 14 mit einer Querseite 32 in Hochkantlage positioniert ist.
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2 zeigt einen Gehäusedeckel 40 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38.
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Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuse 38 handelt es sich insbesondere um ein mehrteilig ausgebildetes Batteriezellengehäuse 38. Es umfasst im Wesentlichen einen Gehäusedeckel 40, der in den 2, 3 und 4 näher dargestellt ist, sowie des Weiteren einen Gehäusetopf 60, der anhand der 5, 6 und 7 noch eingehender beschrieben wird.
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2 zeigt, dass der Gehäusedeckel 40 im Wesentlichen rechteckförmig – analog zur Querschnittsfläche des Gehäusetopfes 60 gemäß der Darstellung in 6 – gefertigt ist.
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Aus der Draufsicht gemäß 2 geht hervor, dass der Gehäusedeckel 40 in seinem Zentrumsbereich 80 eine Entgasungsöffnung 52 aufweist. Die Entgasungsöffnung 52 ist Bestandteil eines Berstventils, über welches eine Entgasung einer Batteriezelle 36 bei Auftreten einer Gefahrensituation erfolgen kann. Des Weiteren ist der Draufsicht gemäß 2 entnehmbar, dass der Gehäusedeckel 40 eine erste Terminalöffnung 48 sowie eine zweite Terminalöffnung 50 umfasst. In die gemäß 3 dargestellte Außenseite 56 des Gehäusedeckels 40 ist eine wannenförmige Vertiefung 54 eingelassen. Die wannenförmige Vertiefung 54 ist charakterisiert durch einen abnehmenden Materialstärkeverlauf von einem Randbereich 82 des Gehäusedeckels 40 in Richtung auf den Zentrumsbereich 80 mit der Entgasungsöffnung 52. Da die Entgasungsöffnung 52 eine Öffnung darstellt, fällt der Flächenmittelpunkt des Gehäusedeckels 40 mit dem Mittelpunkt der Entgasungsöffnung 52 zusammen. Durch Bezugszeichen 46 ist der abnehmende Materialstärkeverlauf angedeutet, der sich – hier ausgehend von den Ecken des Gehäusedeckels 40 – gleichmäßig zur Berandung der Entgasungsöffnung 52 erstreckt.
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3 zeigt die Darstellung des Schnittverlaufes III-III gemäß der Darstellung in 2.
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In der Schnittdarstellung gemäß 2, welche einen Schnitt durch die kurze Seite, d.h. die Querseite des Gehäusedeckels 40 gemäß der Darstellung in 2, darstellt, geht hervor, dass sich an der Außenseite 56 des Gehäusedeckels 40 besagte wannenförmige Vertiefung 54 befindet, während die der Außenseite 56 des Gehäusedeckels 40 gegenüberliegende Innenseite 58 des Gehäusedeckels 40 im Wesentlichen plan verlaufend ausgebildet ist. Der Schnitt III-III gemäß 2 umfasst die Entgasungsöffnung 52. Mit Bezugszeichen 46 ist ein Übergangsbereich 46 mit abnehmendem Materialdickenverlauf bezeichnet, der sich ausgehend von dem Randbereich 82 des Gehäusedeckels 40, an dem die erste Materialdicke 42 vorliegt, bis zum Rand der Entgasungsöffnung 52 erstreckt, an dem die zweite Materialdicke 44 gemäß der Darstellung in 3 vorliegt.
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4 zeigt den Schnittverlauf IV-IV gemäß 2.
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In der Darstellung gemäß 4 ist ein Längsschnitt durch den Gehäusedeckel 40 dargestellt, der in 2 in der Draufsicht abgebildet ist. Aus dem Schnittverlauf, der in 4 dargestellt ist, ergibt sich, dass die wannenförmige Vertiefung 54 durch eine sich kontinuierlich zur Entgasungsöffnung 52 erstreckende Materialdickenabnahme gekennzeichnet ist. Während im Randbereich 82 des Gehäusedeckels 40 die erste Materialdicke 42 vorliegt, nimmt diese entlang des Übergangsbereiches 46 auf die zweite Materialdicke 44 ab, die beispielsweise an der Berandung der Entgasungsöffnung 52 im Zentrumsbereich 80 des Gehäusedeckels 40 vorliegt. Aus der Darstellung gemäß 4 ergibt sich des Weiteren, dass der Gehäusedeckel 40 an seiner Innenseite 58, d.h. an der einem Innenraum 66 des Gehäusetopfes 60 zuweisenden Seite, im Wesentlichen plan verläuft. Der Gehäusedeckel 40 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38 kann beispielsweise im Druckgussverfahren oder im Sinterverfahren aus einem metallischen Material hergestellt werden. Die Querschnittsfläche des Gehäusedeckels 40 gemäß der Darstellungen in den 2, 3 und 4 ist im Wesentlichen rechteckförmig, d.h. komplementär zur Querschnittsfläche, in der der Gehäusetopf 60, der den Innenraum 66 begrenzt, ausgeführt.
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Die 5, 6 und 7 zeigen den Gehäusetopf 60 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38 in Längs- und Querschnitt sowie in der Draufsicht in das Innere des Gehäusetopfes 60. Der Gehäusetopf 60 gemäß den Darstellungen in den 5, 6 und 7 kann vorzugsweise im Fließpressverfahren hergestellt werden, insbesondere aus einem metallischen Material. 5 zeigt einen Schnitt durch den Gehäusetopf 60 gemäß des in 6 eingetragenen Schnittverlaufes V-V. Aus 5 geht hervor, dass ein Gehäuseboden 62 des Gehäusetopfes 60, auf dessen Innenseite 64 die wannenförmige Vertiefung 54 ausgeführt ist, durch die erste Materialdicke 42 in einem Randbereich 86 einerseits und durch die in einem Zentrumsbereich 84 des Gehäusebodens 62 vorliegende zweite Materialdicke 44 andererseits gekennzeichnet ist. Der Materialdickenverlauf nimmt ausgehend von der ersten Materialdicke 42 in dem Randbereich 86 des Gehäusebodens 62 hin zur zweiten, reduzierten Materialdicke 44 ab, die in dem Zentrumsbereich 84 des Gehäusebodens 62 entsprechend des Übergangsbereiches 46 vorliegt.
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Des Weiteren ist der Darstellung gemäß 5 zu entnehmen, dass der Gehäusetopf 60 eine erste Querseite 68 sowie eine zweite Querseite 70 aufweist, an denen ebenfalls in einem Randbereich 90 die erste Materialdicke 42 und in einem Zentrumsbereich 88 die in Bezug auf die erste Materialdicke 42 reduzierte zweite Materialdicke 44 vorliegt. Die damit einhergehende Materialschwächung liegt mithin auf einer Innenseite 76 des Gehäusetopfes 60 vor, während die Außenseite 78 des Gehäusetopfes 60 gemäß der Darstellung in 5 im Wesentlichen plan ausgeführt ist, so dass die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuse 38 eng aneinander liegend zu dem in 1 dargestellten Batteriemodul 14 zusammengefasst werden können.
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6 zeigt die Draufsicht auf den Gehäusetopf 60 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38.
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Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass der Gehäuseboden 62 mit der wannenförmigen Vertiefung 54 versehen ist. Die wannenförmige Vertiefung 54 ist durch die erste Materialdicke 42 in dem Randbereich 86 des Gehäusebodens 62 einerseits und die zweite reduzierte Materialdicke 44 in dem Zentrumsbereich 84 des Gehäusebodens 62 andererseits charakterisiert, wie in Zusammenhang mit 5 bereits erwähnt.
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6 zeigt des Weiteren die Materialschwächung an der ersten Querseite 68 sowie der zweiten Querseite 70. In Bezug auf diese liegt die erste Materialdicke 42 in dem Randbereich 90, d.h. in den Ecken des Gehäusedeckels 40 vor, während in dem Zentrumsbereich 88 der ersten und der zweiten Querseite 68 bzw. 70 die zweite in Bezug auf die erste Materialdicke 42 reduzierte Materialdicke 44 vorliegt. Aus der Draufsicht gemäß 6 geht des Weiteren hervor, dass der Gehäusetopf 60 des Weiteren durch eine erste Längsseite 72 sowie eine zweite Längsseite 74 begrenzt ist. In der in 6 dargestellten Ausführungsvariante weisen die Längsseiten 72, 74 des Gehäusetopfes 60 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38 eine konstante erste Materialdicke 42 auf.
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In der Darstellung gemäß 6 sind die jeweiligen Innenseiten der Querseiten 68 bzw. 70 sowie der Längsseiten 72 bzw. 74 mit Bezugszeichen 76 bezeichnet. Die Außenseiten 78 der Querseiten 68, 70 bzw. der Längsseiten 72, 74 sind plan ausgeführt, so dass die Batteriezellengehäuse 38 bei Verspannung innerhalb eines Batteriemoduls 14 plan aneinander anliegen.
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7 zeigt eine Darstellung des Gehäusetopfes 60 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriezellengehäuses 38 entsprechend des Schnittverlaufes VII-VII in 5.
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7 zeigt, dass die hier im Schnitt dargestellten Längsseiten 72 bzw. 74 in der ersten Materialdicke 42 ausgeführt sind und den Innenraum 66 des Gehäusetopfes 60 begrenzen.
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Aus der Schnittdarstellung, die in 7 dargestellt ist geht zudem hervor, dass im Gehäuseboden 62 des Gehäusetopfes 60, der an seiner Oberseite offen ist und durch den Gehäusedeckel 40 verschließbar ist, die bereits erwähnte wannenförmige Vertiefung 54 ausgeführt ist.
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In 8 ist eine Draufsicht auf den Gehäusetopf 60 eines Batteriezellengehäuses 38 gemäß einer ersten Abwandlung von der offenen Seite her gezeigt. Dabei ist in dem Zentrumsbereich 88 der ersten Querseite 68 und in dem ersten Zentrumsbereich 88 der zweiten Querseite 70 jeweils eine Verjüngung 96 vorgesehen. Bei den Verjüngungen 96 handelt es sich jeweils um einen Bereich mit im Vergleich zu dem jeweiligen Randbereich 90 der Querseite 68, 70 verringerter Materialstärke. Die Materialstärke nimmt jedoch von dem Randbereich 90 der Querseite 68, 70 bis zu dem Zentrumsbereich 88 der Querseite 68, 70 nicht kontinuierlich ab, sondern ist nur in unmittelbarer Nähe des Zentrumsbereich 88 der Querseite 68, 70 verringert.
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In 9 ist eine Draufsicht auf den Gehäusetopf 60 eines Batteriezellengehäuses 38 gemäß einer zweiten Abwandlung von der offenen Seite her gezeigt. Dabei ist in dem Zentrumsbereich 88 der ersten Querseite 68 und in dem ersten Zentrumsbereich 88 der zweiten Querseite 70 jeweils eine Vorknickung 97 vorgesehen. Bei den Vorknickungen 97 handelt es sich jeweils um einen Bereich mit im Vergleich zu dem jeweiligen Randbereich 90 der Querseite 68, 70 gleicher Materialstärke. Die Außenseiten 78 der Querseiten 68, 70 sind jedoch leicht nach außen geknickt, und im Fall einer Druckbelastung auf die Längsseiten 72, 74 werden die Querseiten 68, 70 weiter außen geknickt.
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In 10 ist eine Draufsicht auf den Gehäusetopf 60 eines Batteriezellengehäuses 38 gemäß einer dritten Abwandlung von der offenen Seite her gezeigt. Dabei ist in dem Zentrumsbereich 88 der ersten Querseite 68 und in dem ersten Zentrumsbereich 88 der zweiten Querseite 70 jeweils eine Sicke 98 vorgesehen. Bei den Sicke 98 handelt es sich jeweils um einen Bereich mit im Vergleich zu dem jeweiligen Randbereich 90 der Querseite 68, 70 gleicher Materialstärke. Die Sicken 98 sind jeweils als nach außen weisende Ausprägungen ausgeführt.
