DE102015010241A1 - Battery cell and cell block with battery cells - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle (10a; 10b; 10c; 10d), insbesondere für eine Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, mit zumindest zwei Hüllblechen (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) und mit zumindest einem die Hüllbleche (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) verbindenden, elektrisch isolierenden Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d), wobei die Batteriezelle (10a; 10b; 10c; 10d) eine außen liegende Diffusionssperre (20a; 20b; 20c; 20d) aufweist, die die Hüllbleche (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) und das zumindest eine Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) zumindest teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) in ein Zellinneres (26a; 26b; 26c; 26d) zu verhindern, sowie einen Zellblock (25d) mit Batteriezellen (10d), die zumindest zwei Hüllbleche (11d, 12d) und zumindest ein die Hüllbleche (11d, 12d) verbindendes, elektrisch isolierendes Rahmenelement (13d, 14d) aufweisen, wobei der Zellblock (25d) zumindest eine außen liegende Diffusionssperre (20d) aufweist, die die Hüllbleche (11d, 12d) und das zumindest eine Rahmenelement (13d, 14d) zumindest teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement (13d, 14d) in ein Zellinneres (26d) zu verhindern.The invention relates to a battery cell (10a, 10b, 10c, 10d), in particular for a high-voltage motor vehicle battery, having at least two cover plates (11a, 11b, 11c, 11d, 12a, 12b, 12c, 12d) and at least one of the cover plates. 11a, 11b, 11c, 11d, 12a, 12b, 12c, 12d), electrically insulating frame element (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d), wherein the battery cell (10a, 10b, 10c, 10d 20d) comprising an outer diffusion barrier (20a; 20b; 20c; 20d) comprising the cladding sheets (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) and the at least one frame element (13a; 13b; 13c; 13d; 14a; 14b; 14c; 14d) is at least partially covered outwardly and intended to diffuse water vapor through the at least one frame element (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) into a cell interior (26a 26b; 26c; 26d), and a cell block (25d) with battery cells (10d) comprising at least two enveloping plates (11d, 12d) and at least one of the enveloping plates (11d, 12d). connecting, electrically insulating frame member (13d, 14d), wherein the cell block (25d) at least one outer diffusion barrier (20d), the cover plates (11d, 12d) and the at least one frame member (13d, 14d) at least partially outward covered and which is intended to prevent diffusion of water vapor through the at least one frame member (13d, 14d) into a cell interior (26d).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle und einen Zellblock mit Batteriezellen.The invention relates to a battery cell and a cell block with battery cells.

Es sind bereits Batteriezellen mit zumindest zwei Hüllblechen und mit zumindest einem die Hüllbleche verbindenden Rahmenelement bekannt.There are already known battery cells with at least two cladding sheets and at least one frame element connecting the cladding sheets.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Batteriezelle mit einem geringen Bauraumbedarf bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a battery cell with a small space requirement. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Batteriezelle, insbesondere für eine Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, mit zumindest zwei Hüllblechen und mit zumindest einem die Hüllbleche verbindenden Rahmenelement.The invention is based on a battery cell, in particular for a high-voltage motor vehicle battery, with at least two cladding sheets and with at least one frame element connecting the cladding sheets.

Es wird vorgeschlagen, dass die Batteriezelle eine außen liegende Diffusionssperre aufweist, die die Hüllbleche und das zumindest eine Rahmenelement zumindest teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement in ein Zellinneres zu verhindern. Dadurch kann das Rahmenelement bezüglich einer Breite so ausgelegt werden, dass lediglich ein Elektrolytaustritt aus dem Zellinneren verhindert wird. Das Rahmenelement muss nun nicht mehr eine Dicke aufweisen, die eine Eindringtiefe von Wasserdampf in ein Material des Rahmenelements übersteigt, um ein Diffundieren von Wasserdampf durch das Rahmenelement zu verhindern. Ein Bauraumbedarf des Rahmenelements kann somit verringert werden. Es können für die außen liegende Diffusionssperre Materialien gewählt werden, die nicht elektrisch isolierend wirken. Dadurch können elektrisch leitende Materialien für die Diffusionssperre ausgewählt werden, die ein Diffundieren von Wasserdampf bei geringeren Materialdicken als elektrisch isolierende Materialien verhindern. Dadurch kann eine dünnere Diffusionssperre erreicht werden. Ein Bauraumbedarf für die Batteriezelle kann damit verringert werden. Unter einem „Hüllblech” soll insbesondere ein aus einem Blech geformtes Batteriegehäuseteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, ein Zellinneres zur Aufnahme eines elektrochemisch aktiven Teils der Batteriezelle auf zumindest einer Seite zu begrenzen. Vorzugsweise sind die Hüllbleche aus einem elektrisch leitenden Material. Die Hüllbleche können je nach Anforderungen in Form einer Platte, in Form einer Schale oder einer anderen geeigneten Form ausgeführt sein. Unter einem „Rahmenelement” soll insbesondere ein zwischen den Hüllblechen angeordnetes Batteriegehäuseteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, die Hüllbleche mechanisch miteinander zu verbinden. Vorzugsweise ist das Rahmenelement aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.It is proposed that the battery cell has an external diffusion barrier which at least partially covers the enveloping plates and the at least one frame element outwards and which is intended to prevent a diffusion of water vapor through the at least one frame element into a cell interior. As a result, the frame element can be designed with respect to a width so that only an electrolyte leakage from the cell interior is prevented. The frame element no longer has to have a thickness which exceeds a penetration depth of water vapor into a material of the frame element in order to prevent diffusion of water vapor through the frame element. A space requirement of the frame member can thus be reduced. It can be selected for the outer diffusion barrier materials that do not act electrically insulating. As a result, electrically conductive materials for the diffusion barrier can be selected, which prevent diffusion of water vapor at lower material thicknesses than electrically insulating materials. As a result, a thinner diffusion barrier can be achieved. A space requirement for the battery cell can thus be reduced. A "cladding sheet" is to be understood in particular as a battery housing part formed from a sheet metal, which is intended to limit a cell interior to accommodate an electrochemically active part of the battery cell on at least one side. Preferably, the cladding sheets of an electrically conductive material. The cladding can be made in the form of a plate, in the form of a shell or other suitable form depending on requirements. A "frame element" is to be understood in particular a arranged between the Hüllblechen battery housing part, which is intended to mechanically connect the Hüllbleche each other. Preferably, the frame member is made of an electrically insulating material.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Diffusionssperre eine Metallfolie umfasst, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere zu verhindern. Dadurch kann eine besonders dünne Diffusionssperre erreicht werden. Ein Bauraumbedarf für die Batteriezelle kann damit verringert werden. Unter einer „Metallfolie” soll in diesem Zusammenhang ein flaches Blech aus einem Metall verstanden werden, das eine maximale Dicke von 0,2 mm, vorteilhaft eine maximale Dicke von 0,1 mm aufweist.Furthermore, it is proposed that the diffusion barrier comprises a metal foil, which is intended to prevent a diffusion of water vapor into the cell interior. As a result, a particularly thin diffusion barrier can be achieved. A space requirement for the battery cell can thus be reduced. In this context, a "metal foil" is to be understood as meaning a flat metal sheet which has a maximum thickness of 0.2 mm, advantageously a maximum thickness of 0.1 mm.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Batteriezelle ein Isolierungselement umfasst, das zur elektrischen Isolierung zumindest zwischen der Diffusionssperre und den Hüllblechen angeordnet ist. Dadurch kann ein Kurzschluss der Batteriezelle sicher vermieden werden und somit eine Beschädigungsanfälligkeit der Batteriezelle vermindert werden.Furthermore, it is proposed that the battery cell comprises an insulation element, which is arranged for electrical insulation at least between the diffusion barrier and the Hüllblechen. As a result, a short circuit of the battery cell can be safely avoided and thus a susceptibility to damage of the battery cell can be reduced.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Rahmenelement das Isolierungselement ausbildet. Dadurch kann eine Bauteilanzahl reduziert werden. Ferner kann ein Montageprozess der Batteriezelle beschleunigt werden, da eine separate Montage eines Isolierungselements entfällt.It is also proposed that the at least one frame element forms the insulation element. This can reduce a number of components. Furthermore, an assembly process of the battery cell can be accelerated because a separate mounting of an insulation element is eliminated.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Diffusionssperre eine thermoplastische Schicht aufweist, die dazu vorgesehen ist, unter Hitze und Druck mit dem Isolierungselement verbunden zu werden. Dadurch kann eine besonders einfach zu montierende Diffusionssperre erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the diffusion barrier has a thermoplastic layer, which is intended to be connected to the insulating element under heat and pressure. This allows a particularly easy to install diffusion barrier can be achieved.

Die Erfindung betrifft ferner einen Zellblock mit Batteriezellen, die zumindest zwei Hüllbleche und zumindest ein die Hüllbleche verbindendes, elektrisch isolierendes Rahmenelement aufweisen. Es wird vorgeschlagen, dass der Zellblock zumindest eine außen liegende Diffusionssperre aufweist, die die Hüllbleche und das zumindest eine Rahmenelement zumindest teilweise nach außen abdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement in ein Zellinneres zu verhindern. Dadurch kann das zumindest eine Rahmenelement bezüglich einer Breite so ausgelegt werden, dass lediglich ein Elektrolytaustritt aus dem Zellinneren verhindert wird, nicht jedoch zusätzlich ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement durch die Breite des zumindest einen Rahmenelements verhindert wird. Dadurch kann ein Bauraumbedarf des zumindest einen Rahmenelements verringert werden. Es können für die außen liegende Diffusionssperre Materialien gewählt werden, die nicht elektrisch isolierend wirken. Dadurch können elektrisch leitende Materialien für die Diffusionssperre ausgewählt werden, die ein Diffundieren von Wasserdampf bei geringeren Materialdicken als elektrisch isolierende Materialien verhindern. Dadurch kann eine dünnere Diffusionssperre erreicht werden. Ein Bauraumbedarf für die Batteriezelle kann damit verringert werden.The invention further relates to a cell block with battery cells which have at least two enveloping plates and at least one electrically insulating frame element connecting the enveloping plates. It is proposed that the cell block has at least one outer diffusion barrier which at least partially covers the cladding sheets and the at least one frame element outwards and which is intended to prevent a diffusion of water vapor through the at least one frame element into a cell interior. As a result, the at least one frame element can be designed with respect to a width so that only an electrolyte leakage from the cell interior is prevented, but not additionally a diffusion of water vapor through the at least one frame element is prevented by the width of the at least one frame element. As a result, a space requirement of the at least one frame element can be reduced. It can be selected for the outer diffusion barrier materials that do not act electrically insulating. As a result, electrically conductive materials for the diffusion barrier can be selected, the one Avoid diffusion of water vapor at lower material thicknesses than electrically insulating materials. As a result, a thinner diffusion barrier can be achieved. A space requirement for the battery cell can thus be reduced.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, four embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen grundsätzlichen Aufbau einer Batteriezelle in einer Explosionsdarstellung, 1 a basic structure of a battery cell in an exploded view,

2 einen grundsätzlichen Aufbau der Batteriezelle in einer schematischen Darstellung in Seitenansicht, 2 a basic structure of the battery cell in a schematic representation in side view,

3 eine Ausschnittsvergrößerung der Batteriezelle auf ein Rahmenelement, auf eine Diffusionssperre und ein Isolierungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 an enlarged detail of the battery cell on a frame member, on a diffusion barrier and an insulating element according to a first embodiment of the invention,

4 eine alternative Ausgestaltung des Rahmenelements, 4 an alternative embodiment of the frame element,

5 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 5 a schematic representation of a battery cell according to a second embodiment of the invention,

6 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 6 a schematic representation of a battery cell according to a third embodiment of the invention and

7 eine schematische Darstellung eines Zellblocks gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 7 a schematic representation of a cell block according to a fourth embodiment of the invention.

Die 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Batteriezelle 10a für eine Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, mit zwei Hüllblechen 11a, 12a und mit zwei die Hüllbleche 11a, 12a verbindenden, elektrisch isolierenden Rahmenelementen 13a, 14a. Die Hüllbleche 11a, 12a umschließen ein Zellinneres 26a. Die Rahmenelemente 13a, 14a bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material und bilden einen Rahmen aus, der die Hüllbleche 11a, 12a elektrisch isoliert. Die Hüllbleche 11a, 12a bilden jeweils eine Batteriegehäusehälfte aus und bestehen aus einem elektrisch leitenden Material. Die Hüllbleche 11a, 12a bilden Pole der Batteriezelle 10a aus und sind zum Einleiten und/oder Entnehmen von elektrischer Leistung vorgesehen. Eine Verlustwärme der Batteriezelle 10a wird über die Hüllbleche 11a, 12a an eine Schmalseite der Batteriezelle 10a geleitet. Die Batteriezelle 10a ist als bipolare Rahmenflachzelle ausgebildet.The 1 to 5 show a first embodiment of a battery cell 10a for a high-voltage motor vehicle battery, with two cladding sheets 11a . 12a and with two the cladding sheets 11a . 12a connecting, electrically insulating frame elements 13a . 14a , The cover plates 11a . 12a enclose a cell interior 26a , The frame elements 13a . 14a consist of an electrically insulating material and form a frame that covers the cladding 11a . 12a electrically isolated. The cover plates 11a . 12a each form a battery housing half and consist of an electrically conductive material. The cover plates 11a . 12a form poles of the battery cell 10a and are provided for the introduction and / or removal of electrical power. A waste heat of the battery cell 10a is over the cladding 11a . 12a to a narrow side of the battery cell 10a directed. The battery cell 10a is designed as a bipolar Rahmenflachzelle.

Die Rahmenelemente 13a, 14a sind als sogenanntes Vorsiegelband in Form einer Pouchfolie ausgeführt, die einen dreischichtigen Aufbau aufweist (2 und 3). Die Rahmenelemente 13a, 14a weisen jeweils eine mittlere Schicht 16a, 16a' auf, die aus einer Folie oder einem Vlies aus einem harten Kunststoff, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), besteht. Umgeben ist die mittlere Schicht 16a, 16a' von zwei Schichten 17a, 18a, 17a', 18a', die aus aminosäure-modifiziertem Polypropylen mit hochreaktiven Maleinsäureanhydrid-Funktionalitäten (PPa) bestehen. PPa ist elektrolytbeständig und weist gute Haftungseigenschaften mit dem Metall der Hüllbleche 11a, 12a auf. Das Hüllblech 11a besteht aus Aluminium und weist eine Chromatierung auf, die auf das Aluminium aufgetragen ist und die die stoffschlüssige Haftung mit dem PPa der Schichten 17a, 18a, 17a', 18a' der Rahmenelemente 13a, 14a sicherstellt. Die Rahmenelemente 13a, 14a sind jeweils etwa 0,15 mm dick und erstrecken sich von dem Zellinneren 26a bis zu einem Außenbereich über eine Strecke von 2 mm.The frame elements 13a . 14a are designed as a so-called pre-seal tape in the form of a Pouchfolie, which has a three-layer structure ( 2 and 3 ). The frame elements 13a . 14a each have a middle layer 16a . 16a ' which consists of a film or a fleece made of a hard plastic, such as polyethylene terephthalate (PET). Surrounded is the middle layer 16a . 16a ' of two layers 17a . 18a . 17a ' . 18a ' consisting of amino acid-modified polypropylene with highly reactive maleic anhydride functionalities (PPa). PPa is resistant to electrolyte and has good adhesion properties with the metal of the cladding 11a . 12a on. The cover sheet 11a It consists of aluminum and has a chromate coating, which is applied to the aluminum and the cohesive adhesion with the PPa of the layers 17a . 18a . 17a ' . 18a ' the frame elements 13a . 14a ensures. The frame elements 13a . 14a are each about 0.15 mm thick and extend from the cell interior 26a to an outdoor area over a distance of 2 mm.

Das PPa-Material der Schichten 17a, 18a, 17a', 18a' der Rahmenelemente 13a, 14a ist thermoplastisch. Zur Verbindung der Hüllbleche 11a, 12a und der Rahmenelemente 13a, 14a wird das PPa in einem Heißpressungs-Verfahren unter erhöhter Temperatur teilweise aufgeschmolzen und verbindet bei Erstarrung und unter Druck die Hüllbleche 11a, 12a stoffschlüssig miteinander. In einer alternativen Ausgestaltung kann das Rahmenelement 13a aus einer Schicht 17a aus PPa bestehen, in die Massivkörper 19a aus elektrisch isolierendem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als PPa, wie beispielsweise Glas, Keramik oder PET, eingebracht sind (4). Die Massivkörper 19a sind bezüglich einer Größe so ausgewählt, dass sie den zur elektrischen Isolierung nötigen Mindestabstand zwischen den Hüllblechen 11a, 12a einstellen.The PPa material of the layers 17a . 18a . 17a ' . 18a ' the frame elements 13a . 14a is thermoplastic. To connect the cover plates 11a . 12a and the frame elements 13a . 14a the PPa is partially melted in a hot pressing process under elevated temperature and combines the solid sheets under solidification and under pressure 11a . 12a cohesively with each other. In an alternative embodiment, the frame element 13a from a layer 17a made of PPa, in the solid body 19a of electrically insulating material with a higher melting point than PPa, such as glass, ceramic or PET, are introduced ( 4 ). The massive bodies 19a are sized so as to provide the minimum distance required for electrical insulation between the cladding sheets 11a . 12a to adjust.

Die Batteriezelle 10a weist einen elektrochemisch aktiven Teil zur Speicherung elektrischer Energie auf, der einen Elektrodenstapel 15a und einen Elektrolyt umfasst. Die Hüllbleche 11a, 12a und die Rahmenelemente 13a, 14a begrenzen das Zellinnere 26a, das zur Aufnahme des Elektrodenstapels 15a und des Elektrolyts vorgesehen ist. Der Elektrolyt besteht typischerweise aus organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Dimethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Diethylcarbonat oder aus Gemischen derselben sowie einem darin gelösten Leitsalz, wie beispielsweise LiPF6. Der Elektrolyt kann zusätzlich Additive aufweisen. Der Elektrodenstapel 15a weist wechselweise angeordnete Lagen aus Kathodenfolien, Separatorfolien und Anodenfolien auf. Die Kathodenfolien und die Anodenfolien werden jeweils durch eine der Separatorfolien getrennt. Bei einer Lithium-Ionen-Zellchemie können die Kathodenfolien und die Anodenfolien beispielsweise beschichtete Alu- und Kupferfolien sein. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Zellchemie denkbar.The battery cell 10a has an electrochemically active part for storing electrical energy, comprising an electrode stack 15a and an electrolyte. The cover plates 11a . 12a and the frame elements 13a . 14a limit the cell interior 26a , which is used to hold the electrode stack 15a and the electrolyte is provided. The electrolyte typically consists of organic solvents, such as, for example, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate or mixtures thereof and a conductive salt, such as LiPF 6, dissolved therein. The electrolyte may additionally have additives. The electrode stack 15a has alternately arranged layers of cathode foils, Separatorfolien and Anode foils on. The cathode foils and the anode foils are each separated by one of the separator foils. In lithium-ion cell chemistry, the cathode foils and the anode foils may be, for example, coated aluminum and copper foils. In principle, however, another cell chemistry is also conceivable.

Die Batteriezelle 10a weist eine außen liegende Diffusionssperre 20a auf, die die Hüllbleche 11a, 12a und die Rahmenelemente 13a, 14a teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch die Rahmenelemente 13a, 14a in das Zellinnere 26a zu verhindern. Die Diffusionssperre 20a wird stoffschlüssig mit den Hüllblechen 11a, 12a und den Rahmenelementen 13a, 14a verbunden.The battery cell 10a has an external diffusion barrier 20a on top of the cladding 11a . 12a and the frame elements 13a . 14a partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the frame members 13a . 14a into the cell interior 26a to prevent. The diffusion barrier 20a becomes cohesive with the cladding sheets 11a . 12a and the frame elements 13a . 14a connected.

Die Diffusionssperre 20a umfasst eine Metallfolie 21a, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere 26a zu verhindern. Die Metallfolie 21a ist als Aluminiumfolie ausgeführt, die eine Dicke von 0,1 mm aufweist. In alternativen Ausgestaltungen kann die Metallfolie 21a unterschiedliche Dicken aufweisen, die sich in einer Größenordnung von 0,01 mm bis 0,2 mm bewegen. Auch kann in alternativen Ausgestaltungen anstelle von einer Aluminiumfolie eine Folie aus einem anderen Metall, wie beispielsweise Zinn oder Kupfer, verwendet werden.The diffusion barrier 20a includes a metal foil 21a , which is intended to diffuse water vapor into the cell interior 26a to prevent. The metal foil 21a is designed as aluminum foil, which has a thickness of 0.1 mm. In alternative embodiments, the metal foil 21a have different thicknesses ranging in size from 0.01 mm to 0.2 mm. Also, in alternative embodiments, instead of an aluminum foil, a foil of another metal such as tin or copper may be used.

Die Batteriezelle 10a weist ein Isolierungselement 24a auf, das zur elektrischen Isolierung zwischen der Diffusionssperre 20a und den Hüllblechen 11a, 12a angeordnet ist. Zudem ist das Isolierungselement 24a zwischen der Diffusionssperre 20a und den Rahmenelementen 13a, 14a angeordnet. Das Isolierungselement 24a stellt eine Luft- und Kriechstrecke zur elektrischen Isolierung zwischen der Diffusionssperre 20a und den Hüllblechen 11a, 12a bereit, die 1 mm beträgt. Zur Bereitstellung der Luft- und Kriechstrecke kann das Isolierungselement 24a einen Überstand über die Diffusionssperre 20a aufweisen (2) oder um die Diffusionssperre 20a umgeschlagen sein (3). Die Metallfolie 21a ist auf das Isolierungselement 24a aufgeklebt. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Metallfolie 21a in einem Bedampfungsprozess, beispielsweise mittels einer physikalischen Gasphasenabscheidung, direkt auf das Isolierungselement 24a aufgebracht sein.The battery cell 10a has an insulation element 24a that's for electrical insulation between the diffusion barrier 20a and the cladding 11a . 12a is arranged. In addition, the insulation element 24a between the diffusion barrier 20a and the frame elements 13a . 14a arranged. The insulation element 24a provides an air and creepage distance for electrical isolation between the diffusion barrier 20a and the cladding 11a . 12a ready, which is 1 mm. To provide the air and creepage distance, the insulation element 24a a supernatant on the diffusion barrier 20a exhibit ( 2 ) or the diffusion barrier 20a be turned down ( 3 ). The metal foil 21a is on the insulation element 24a glued. In an alternative embodiment, the metal foil 21a in a sputtering process, for example by means of a physical vapor deposition, directly on the insulating element 24a be upset.

In den 5 bis 7 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen wird. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 durch die Buchstaben b bis d in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 5 bis 7 ersetzt.In the 5 to 7 three further embodiments of the invention are shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the other embodiments, in particular the 1 to 4 , is referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 to 4 by the letters b to d in the reference numerals of the embodiments of the 5 to 7 replaced.

In der 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Batteriezelle 10b für eine Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, mit zwei Hüllblechen 11b, 12b und mit zwei die Hüllbleche 11b, 12b verbindenden, elektrisch isolierenden Rahmenelementen 13b, 14b dargestellt. Die Hüllbleche 11b, 12b und die Rahmenelemente 13b, 14b sind identisch zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ausgeführt.In the 5 is a second embodiment of a battery cell 10b for a high-voltage motor vehicle battery, with two cladding sheets 11b . 12b and with two the cladding sheets 11b . 12b connecting, electrically insulating frame elements 13b . 14b shown. The cover plates 11b . 12b and the frame elements 13b . 14b are identical to the previous embodiment.

Die Batteriezelle 10b weist eine außen liegende Diffusionssperre 20b auf, die die Hüllbleche 11b, 12b und die Rahmenelemente 13b, 14b teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch die Rahmenelemente 13b, 14b in ein Zellinneres 26b zu verhindern. Die Diffusionssperre 20b wird stoffschlüssig mit den Hüllblechen 11b, 12b und den Rahmenelementen 13b, 14b verbunden. Die Batteriezelle 10b weist ein Isolierungselement 24b auf, das zur elektrischen Isolierung zwischen der Diffusionssperre 20b und den Hüllblechen 11b, 12b angeordnet ist.The battery cell 10b has an external diffusion barrier 20b on top of the cladding 11b . 12b and the frame elements 13b . 14b partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the frame members 13b . 14b into a cell inside 26b to prevent. The diffusion barrier 20b becomes cohesive with the cladding sheets 11b . 12b and the frame elements 13b . 14b connected. The battery cell 10b has an insulation element 24b that's for electrical insulation between the diffusion barrier 20b and the cladding 11b . 12b is arranged.

Die Diffusionssperre 20b umfasst wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel eine Metallfolie 21b, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere 26b zu verhindern. Die Metallfolie 21b ist als Aluminiumfolie ausgeführt, die eine Dicke von 0,1 mm aufweist. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Diffusionssperre 20b in der Art einer Pouch-Folie ausgeführt und weist eine thermoplastische Schicht 22b auf, die dazu vorgesehen ist, unter Hitze und Druck mit dem Isolierungselement 24b verbunden zu werden. Die thermoplastische Schicht 22b besteht aus PPa und ist dazu vorgesehen, bei einem Erstarren nach einem teilweisen Aufschmelzen sich mit dem Isolierungselement 24b stoffschlüssig zu verbinden. Die Diffusionssperre 20b weist in der Ausbildung als Pouch-Folie eine weitere Schicht 23b auf, die aus PET besteht und die Metallfolie 21b der Diffusionssperre 20b nach außen überdeckt.The diffusion barrier 20b comprises as in the previous embodiment, a metal foil 21b , which is intended to diffuse water vapor into the cell interior 26b to prevent. The metal foil 21b is designed as aluminum foil, which has a thickness of 0.1 mm. In contrast to the first embodiment, the diffusion barrier 20b executed in the manner of a pouch film and has a thermoplastic layer 22b which is intended under heat and pressure with the insulating element 24b to be connected. The thermoplastic layer 22b is made of PPa and is intended to be solidified after partial melting with the insulating element 24b cohesively connect. The diffusion barrier 20b has in training as a pouch film another layer 23b on which consists of PET and the metal foil 21b the diffusion barrier 20b covered to the outside.

In einem weiteren Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel bilden die Rahmenelemente 13b, 14b das Isolierungselement 24b aus. Die Rahmenelemente 13b, 14b sind hierzu über die Hüllbleche 11b, 12b übergeschlagen. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel weisen die Rahmenelemente 13b, 14b jeweils eine mittlere Schicht 16b, 16b' aus einer Folie oder einem Vlies aus PET auf, die von zwei Schichten 17b, 18b, 17b', 18b' aus PPa umgeben sind. Die Rahmenelemente 13b, 14b, die das Isolierungselement 24b ausbilden, weisen einen Überstand zur Bereitstellung einer Luft- und Kriechstrecke zur elektrischen Isolierung der Diffusionssperre 20b von den Hüllblechen 11b, 12b auf. In einer alternativen Ausgestaltung können die Rahmenelemente 13b, 14b um die Diffusionssperre 20b umgeschlagen sein, um die Luft- und Kriechstrecke bereitzustellen.In a further difference from the first embodiment, the frame elements form 13b . 14b the insulation element 24b out. The frame elements 13b . 14b are about this on the Hüllbleche 11b . 12b About beaten. As in the first embodiment, the frame elements 13b . 14b one middle layer each 16b . 16b ' made of a film or a non-woven of PET, made of two layers 17b . 18b . 17b ' . 18b ' surrounded by PPa. The frame elements 13b . 14b that the isolation element 24b form, have a supernatant to provide an air and creepage distance for electrical insulation of the diffusion barrier 20b from the cladding sheets 11b . 12b on. In an alternative embodiment, the frame elements 13b . 14b around the diffusion barrier 20b be turned over to provide the air and creepage distance.

In einem Verfahren zur Herstellung der Batteriezelle 10b werden in einem Verfahrensschritt die Hüllbleche 11b, 12b mittels eines Heißpressungs-Verfahrens stoffschlüssig mit den Rahmenelementen 13b, 14b verbunden. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird die Diffusionssperre 20b von außen auf das Isolierungselement 24b aufgelegt. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird die Diffusionssperre 20b mittels einer beheizten Rolle in einem Heißpressungs-Verfahren stoffschlüssig mit dem Isolierungselement 24b und damit auch mit den Hüllblechen 11b, 12b stoffschlüssig verbunden.In a method of manufacturing the battery cell 10b become in one step, the cladding 11b . 12b by means of a hot pressing process cohesively with the frame elements 13b . 14b connected. In a subsequent process step, the diffusion barrier 20b from the outside to the insulation element 24b hung up. In a subsequent process step, the diffusion barrier 20b by means of a heated roller in a hot pressing process cohesively with the insulating element 24b and thus also with the cladding sheets 11b . 12b cohesively connected.

In der 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Batteriezelle 10c dargestellt. Die Batteriezelle 10c umfasst zwei Hüllbleche 11c, 12c und zwei die Hüllbleche 11c, 12c verbindende, elektrisch isolierende Rahmenelemente 13c, 14c. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zum ersten und zum zweiten Ausführungsbeispiel das Hüllblech 11c als Deckel anstatt als Halbschale ausgeführt und das Hüllblech 12c ist als Schale anstatt als Halbschale ausgeführt. Die Hüllbleche 11c, 12c umschließen ein Zellinneres 26c, in dem ein Elektrodenstapel 15c und ein Elektrolyt aufgenommen sind. Zur Haltung des Elektrodenstapels 15c in einem definierten Mindestabstand zu dem als Deckel ausgeführten Hüllblech 11c umfasst die Batteriezelle 10c einen Abstandshalter 27c aus einem nichtleitenden Material.In the 6 is a third embodiment of a battery cell 10c shown. The battery cell 10c includes two cover sheets 11c . 12c and two the cladding 11c . 12c connecting, electrically insulating frame elements 13c . 14c , In this embodiment, in contrast to the first and the second embodiment, the cladding 11c designed as a cover instead of a half shell and the cover plate 12c is designed as a shell instead of a half shell. The cover plates 11c . 12c enclose a cell interior 26c in which an electrode stack 15c and an electrolyte are included. For holding the electrode stack 15c in a defined minimum distance to the cover plate designed as a cover 11c includes the battery cell 10c a spacer 27c made of a non-conductive material.

Die Batteriezelle 10c weist eine außen liegende Diffusionssperre 20c auf, die die Hüllbleche 11c, 12c und die Rahmenelemente 13c, 14c teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch die Rahmenelemente 13c, 14c in das Zellinnere 26c zu verhindern. Die Diffusionssperre 20c wird stoffschlüssig mit den Hüllblechen 11c, 12c und den Rahmenelementen 13c, 14c verbunden. Die Batteriezelle 10c weist ein Isolierungselement 24c auf, das zur elektrischen Isolierung zwischen der Diffusionssperre 20c und den Hüllblechen 11c, 12c angeordnet ist.The battery cell 10c has an external diffusion barrier 20c on top of the cladding 11c . 12c and the frame elements 13c . 14c partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the frame members 13c . 14c into the cell interior 26c to prevent. The diffusion barrier 20c becomes cohesive with the cladding sheets 11c . 12c and the frame elements 13c . 14c connected. The battery cell 10c has an insulation element 24c that's for electrical insulation between the diffusion barrier 20c and the cladding 11c . 12c is arranged.

Die Rahmenelemente 13c, 14c bilden das Isolierungselement 24c aus. Das Rahmenelement 13c ist hierzu an einer Unterseite des als Deckel ausgeführten Hüllblechs 11c angeordnet und übersteht die Unterseite. Ein Überstand des Rahmenelements 13c ist auf eine Außenseite des als Deckel ausgeführten Hüllblechs 11c umgeschlagen. An einem oberen Rand des als Schale ausgeführten Hüllblechs 12c ist das Rahmenelement 14c angeordnet, das einen Überstand über den oberen Rand aufweist, der auf eine Außenseite des als Schale ausgeführten Hüllblechs 12c umgeschlagen ist. Die Rahmenelemente 13c, 14c sind wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel als Pouch-Folien mit jeweils einer mittleren Schicht 16c, 16c' aus einer Folie oder einem Vlies aus PET, die von zwei Schichten 17c, 18c, 17c', 18c' aus PPa umgeben ist, ausgeführt. Zur Bereitstellung einer Luft- und Kriechstrecke für die elektrische Isolierung der Diffusionssperre 20c von den Hüllblechen 11c, 12c weisen die Rahmenelemente 13c, 14c einen Überstand über die Diffusionssperre 20c aus.The frame elements 13c . 14c form the insulation element 24c out. The frame element 13c is this on an underside of the cover plate designed as a cover 11c arranged and survives the bottom. An overhang of the frame element 13c is on an outside of the cover plate designed as a lid 11c handled. At an upper edge of the cladding sheet designed as a shell 12c is the frame element 14c arranged, which has a projection over the upper edge, on an outer side of the shell designed as a shell 12c turned over. The frame elements 13c . 14c are as in the previous embodiment as pouch films, each with a middle layer 16c . 16c ' made of a film or a nonwoven made of PET, made of two layers 17c . 18c . 17c ' . 18c ' made of PPa is executed. To provide an air gap and creepage distance for the electrical insulation of the diffusion barrier 20c from the cladding sheets 11c . 12c have the frame elements 13c . 14c a supernatant on the diffusion barrier 20c out.

Wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Diffusionssperre 20c als Pouch-Folie mit einem dreischichtigen Aufbau aus einer in der Mitte angeordneten Metallfolie 21c aus Aluminium, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere 26c zu verhindern, einer dem Isolierungselement 24c zugewandt angeordneten thermoplastischen Schicht 22c, die dazu vorgesehen ist, unter Hitze und Druck mit dem Isolierungselement 24c verbunden zu werden, und einer äußeren Schicht 23c aus PET zur Überdeckung der Metallfolie 21c nach außen ausgeführt.As in the second embodiment, the diffusion barrier 20c as a pouch film with a three-layered structure of a arranged in the middle of metal foil 21c made of aluminum, which is intended to diffuse water vapor into the cell interior 26c to prevent one of the insulation element 24c facing arranged thermoplastic layer 22c , which is intended under heat and pressure with the insulating element 24c to be joined, and an outer layer 23c made of PET to cover the metal foil 21c executed to the outside.

In einem Verfahren zur Herstellung der Batteriezelle 10c werden in einem Verfahrensschritt die Hüllbleche 11c, 12c mittels eines Heißpressungs-Verfahrens stoffschlüssig mit den Rahmenelementen 13c, 14c verbunden. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird die Diffusionssperre 20c von außen auf das Isolierungselement 24c aufgelegt. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird die Diffusionssperre 20c mittels einer beheizten Rolle in einem Heißpressungs-Verfahren stoffschlüssig mit dem Isolierungselement 24c und damit auch mit den Hüllblechen 11c, 12c stoffschlüssig verbunden.In a method of manufacturing the battery cell 10c become in one step, the cladding 11c . 12c by means of a hot pressing process cohesively with the frame elements 13c . 14c connected. In a subsequent process step, the diffusion barrier 20c from the outside to the insulation element 24c hung up. In a subsequent process step, the diffusion barrier 20c by means of a heated roller in a hot pressing process cohesively with the insulating element 24c and thus also with the cladding sheets 11c . 12c cohesively connected.

In 7 ist ein Zellblock 25d aus drei Batteriezellen 10d, 10d', 10d'' dargestellt. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Zellblock 25d eine davon abweichende Anzahl von Batteriezellen 10d, 10d', 10d'', beispielsweise fünf, sechs oder zehn Batteriezellen 10d, 10d', 10d'', aufweisen. Die Batteriezellen 10d, 10d', 10d'' sind im Wesentlichen identisch zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt und weisen jeweils zwei Hüllbleche 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' auf, die als Halbschalen ausgeführt sind. Die Hüllbleche 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' umschließen jeweils ein Zellinneres 26d, 26d', 26d'' der Batteriezellen 10d, 10d', 10d''. Zur Verbindung der Hüllbleche 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' weisen die Batteriezellen 10d, 10d', 10d'' jeweils zwei elektrisch isolierende Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d'' auf. Die Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d'' sind auf eine Außenseite der Hüllbleche 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' durchgeführt.In 7 is a cell block 25d from three battery cells 10d . 10d ' . 10d '' shown. In an alternative embodiment, the cell block 25d a different number of battery cells 10d . 10d ' . 10d '' For example, five, six or ten battery cells 10d . 10d ' . 10d '' , exhibit. The battery cells 10d . 10d ' . 10d '' are executed substantially identical to the second embodiment and each have two envelopes 11d . 12d . 11d ' . 12d ' . 11d '' . 12d '' on, which are designed as half-shells. The cover plates 11d . 12d . 11d ' 12d ' . 11d '' . 12d '' each enclosing a cell interior 26d . 26d ' . 26d '' the battery cells 10d . 10d ' . 10d '' , To connect the cover plates 11d . 12d . 11d ' . 12d ' . 11d '' . 12d '' assign the battery cells 10d . 10d ' . 10d '' two electrically insulating frame elements in each case 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' on. The frame elements 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' are on an outside of the cladding 11d . 12d . 11d ' . 12d ' . 11d '' . 12d '' carried out.

Der Zellblock 25d weist eine außen liegende Diffusionssperre 20d auf, die die Hüllbleche 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' und die Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d'' teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch die Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d'' in das Zellinnere 26d, 26d', 26d'' zu verhindern.The cell block 25d has an external diffusion barrier 20d on top of the cladding 11d . 12d . 11d ' 12d ' . 11d '' . 12d '' and the frame elements 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the frame members 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' into the cell interior 26d . 26d ' . 26d '' to prevent.

Der Zellblock 25d weist Isolierungselemente 24d, 24d', 24d'', die zur elektrischen Isolierung zwischen der Diffusionssperre 20d und den Hüllblechen 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' angeordnet sind, auf. Die Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d'' bilden die Isolierungselemente 24d, 24d', 24d'' aus.The cell block 25d has insulation elements 24d . 24d ' . 24d '' For electrical insulation between the diffusion barrier 20d and the cladding 11d . 12d . 11d ' . 12d ' . 11d '' . 12d '' are arranged on. The frame elements 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' form the insulation elements 24d . 24d ' . 24d '' out.

Die Diffusionssperre 20d ist wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel als Pouch-Folie mit einem dreischichtigen Aufbau aus einer in der Mitte angeordneten Metallfolie 21d aus Aluminium, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere 26d, 26d', 26d'' zu verhindern, einer den Isolierungselementen 24d, 24d', 24d'' zugewandt angeordneten thermoplastischen Schicht 22d, die dazu vorgesehen ist, unter Hitze und Druck mit den Isolierungselementen 24d, 24d', 24d'' verbunden zu werden, und einer äußeren Schicht 23d aus PET zur Überdeckung der Metallfolie 21d nach außen ausgeführt. Die Diffusionssperre 20d wird mittels einer beheizten Rolle in einem Heißpressungs-Verfahren stoffschlüssig mit dem Isolierungselement 24d, 24d', 24d'' und damit auch mit den Hüllblechen 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' stoffschlüssig verbunden.The diffusion barrier 20d is as in the second embodiment as a pouch film with a three-layer structure of a arranged in the middle metal foil 21d made of aluminum, which is intended to diffuse water vapor into the cell interior 26d . 26d ' . 26d '' to prevent one of the insulation elements 24d . 24d ' . 24d '' facing arranged thermoplastic layer 22d , which is intended under heat and pressure with the insulation elements 24d . 24d ' . 24d '' to be joined, and an outer layer 23d made of PET to cover the metal foil 21d executed to the outside. The diffusion barrier 20d is by means of a heated roller in a hot pressing process cohesively with the insulating element 24d . 24d ' . 24d '' and thus also with the cladding sheets 11d . 12d . 11d ' . 12d ' . 11d '' . 12d '' cohesively connected.

Die Diffusionssperre 20d erstreckt sich über die Rahmenelemente 13d, 14d, 13d', 14d', 13d'', 14d''. Die äußeren Rahmenelemente 13d, 14d'' weisen einen Überstand über die Diffusionssperre 20d aus, die eine Luft- und Kriechstrecke für die elektrische Isolierung der Diffusionssperre 20d von den Hüllblechen 11d, 12d, 11d', 12d', 11d'', 12d'' ausbildet.The diffusion barrier 20d extends over the frame elements 13d . 14d . 13d ' . 14d ' . 13d '' . 14d '' , The outer frame elements 13d . 14d '' have a supernatant on the diffusion barrier 20d made an air and creepage distance for the electrical insulation of the diffusion barrier 20d from the cladding sheets 11d . 12d . 11d ' 12d ' . 11d '' . 12d '' formed.

In dieser Ausgestaltung weist der Zellblock 25d für alle Batteriezellen 10d, 10d', 10d'' eine gemeinsame Diffusionssperre 20d auf. In alternativen Ausgestaltungen kann der Zellblock 25d für jede Batteriezelle 10d, 10d', 10d'' eine separate Diffusionsperre 20d aufweisen.In this embodiment, the cell block 25d for all battery cells 10d . 10d ' . 10d '' a common diffusion barrier 20d on. In alternative embodiments, the cell block 25d for each battery cell 10d . 10d ' . 10d '' a separate diffusion barrier 20d exhibit.

Abschließend sei noch angemerkt, dass die außen liegende Diffusionssperre (20) nicht nur geeignet ist, ein Diffundieren von Wasserdampf aus der Umgebung durch das zumindest eine Rahmenelement (13, 14) hindurch in ein Zellinneres (26) hinein zu verhindern, sondern umgekehrt auch etwaig auftretenden Elektrolytdampf am Austritt aus einem Zellinneren (26) nach außen in die Umgebung, also ein „Austrocknen” der Zelle, zu verhindern.Finally, it should be noted that the outer diffusion barrier ( 20 ) is not only suitable for diffusing water vapor from the environment through the at least one frame element ( 13 . 14 ) into a cell interior ( 26 ), but conversely also any occurring electrolyte vapor at the exit from a cell interior ( 26 ) to the outside into the environment, so a "drying out" of the cell to prevent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Batteriezellebattery cell
1111
Hüllblechskin panel
1212
Hüllblechskin panel
1313
Rahmenelementframe element
1414
Rahmenelementframe element
1515
Elektrodenstapelelectrode stack
1616
Schichtlayer
1717
Schichtlayer
1818
Schichtlayer
1919
Massivkörpersolid body
2020
Diffusionssperrediffusion barrier
2121
Metallfoliemetal foil
2222
Schichtlayer
2323
Schichtlayer
2424
Isolierungselementinsulation element
2525
Zellblockcell block
2626
Zellinnerescell interior
2727
Abstandshalterspacer

Claims (6)

Batteriezelle, insbesondere für eine Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, mit zumindest zwei Hüllblechen (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) und mit zumindest einem die Hüllbleche (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) verbindenden, elektrisch isolierenden Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d), gekennzeichnet durch eine außen liegende Diffusionssperre (20a; 20b; 20c; 20d), die die Hüllbleche (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) und das zumindest eine Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) zumindest teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) in ein Zellinneres (26a; 26b; 26c; 26d) zu verhindern.Battery cell, in particular for a high-voltage motor vehicle battery, with at least two cladding sheets ( 11a ; 11b ; 11c ; 11d . 12a ; 12b ; 12c ; 12d ) and at least one of the cladding sheets ( 11a ; 11b ; 11c ; 11d . 12a ; 12b ; 12c ; 12d ), electrically insulating frame element ( 13a ; 13b ; 13c ; 13d . 14a ; 14b ; 14c ; 14d ), characterized by an external diffusion barrier ( 20a ; 20b ; 20c ; 20d ), which covers the cladding ( 11a ; 11b ; 11c ; 11d . 12a ; 12b ; 12c ; 12d ) and the at least one frame element ( 13a ; 13b ; 13c ; 13d . 14a ; 14b ; 14c ; 14d ) is at least partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the at least one frame element ( 13a ; 13b ; 13c ; 13d . 14a ; 14b ; 14c ; 14d ) into a cell interior ( 26a ; 26b ; 26c ; 26d ) to prevent. Batteriezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperre (20a; 20b; 20c; 20d) eine Metallfolie (21a; 21b; 21c; 21d) umfasst, die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf in das Zellinnere (26a; 26b; 26c; 26d) zu verhindern.Battery cell according to claim 1, characterized in that the diffusion barrier ( 20a ; 20b ; 20c ; 20d ) a metal foil ( 21a ; 21b ; 21c ; 21d ), which is intended to diffuse water vapor into the cell interior ( 26a ; 26b ; 26c ; 26d ) to prevent. Batteriezelle nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Isolierungselement (24a; 24b; 24c; 24d), das zur elektrischen Isolierung zumindest zwischen der Diffusionssperre (20a; 20b; 20c; 20d) und den Hüllblechen (11a; 11b; 11c; 11d, 12a; 12b; 12c; 12d) angeordnet ist.Battery cell according to claim 1 or 2, characterized by an insulation element ( 24a ; 24b ; 24c ; 24d ), for electrical insulation at least between the diffusion barrier ( 20a ; 20b ; 20c ; 20d ) and the cladding sheets ( 11a ; 11b ; 11c ; 11d . 12a ; 12b ; 12c ; 12d ) is arranged. Batteriezelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rahmenelement (13a; 13b; 13c; 13d, 14a; 14b; 14c; 14d) das Isolierungselement (24a; 24b; 24c; 24d) ausbildet.Battery cell according to claim 3, characterized in that the at least one frame element ( 13a ; 13b ; 13c ; 13d . 14a ; 14b ; 14c ; 14d ) the insulating element ( 24a ; 24b ; 24c ; 24d ) trains. Batteriezelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperre (20b; 20c; 20d) eine thermoplastische Schicht (22b; 22c; 22d) aufweist, die dazu vorgesehen ist, unter Hitze und Druck mit dem Isolierungselement (24b; 24c; 24d) verbunden zu werden. A battery cell according to claim 3 or 4, characterized in that the diffusion barrier ( 20b ; 20c ; 20d ) a thermoplastic layer ( 22b ; 22c ; 22d ), which is intended under heat and pressure with the insulating element ( 24b ; 24c ; 24d ) to be connected. Zellblock mit Batteriezellen (10d), die zumindest zwei Hüllbleche (11d, 12d) und zumindest ein die Hüllbleche (11d, 12d) verbindendes, elektrisch isolierendes Rahmenelement (13d, 14d) aufweisen, gekennzeichnet durch zumindest eine außen liegende Diffusionssperre (20d), die die Hüllbleche (11d, 12d) und das zumindest eine Rahmenelement (13d, 14d) zumindest teilweise nach außen überdeckt und die dazu vorgesehen ist, ein Diffundieren von Wasserdampf durch das zumindest eine Rahmenelement (13d, 14d) in ein Zellinneres (26d) zu verhindern.Cell block with battery cells ( 10d ) containing at least two cladding sheets ( 11d . 12d ) and at least one of the cladding sheets ( 11d . 12d ), electrically insulating frame element ( 13d . 14d ), characterized by at least one outer diffusion barrier ( 20d ), which covers the cladding ( 11d . 12d ) and the at least one frame element ( 13d . 14d ) is at least partially covered to the outside and which is intended to diffuse water vapor through the at least one frame element ( 13d . 14d ) into a cell interior ( 26d ) to prevent.
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