DE102015200923A1 - Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle für ein Fahrzeug - Google Patents

Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Deckelbaugruppe (1) für ein Batteriezellengehäuse (7) einer Batteriezelle bereitgestellt, mit einem U-förmigen Hauptkörper (2), zumindest einem Stromabnehmer(3), und zumindest einem Anschlusselement (4), das mit dem Stromabnehmer (3) in Verbindung steht, wobei der Hauptkörper (2) ein Spritzgussbauteil ist und der Stromabnehmer (3) in dem Hauptkörper (2) derart vollständig aufgenommen ist, dass nur eine Elektrodenkontaktfläche (31) von diesem freiliegt. Ferner wird ein Batteriezellengehäuse (7) mit einem Grundkörper (6) und einer derartigen Deckelbaugruppe (1), eine Batteriezelle mit einem derartigen Gehäuse, eine Batterie mit zumindest zwei derartiger Batteriezellen sowie ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer derartigen Batterie bereitgestellt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Deckelbaugruppe eines Gehäuses für eine Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batteriezelle, einer Batterie, wie sie beispielsweise zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs Verwendung findet. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Batteriezellengehäuse, eine Batteriezelle, eine Batterie sowie ein Fahrzeug, das mit einer derartigen Batterie angetrieben wird.
  • In verschiedenen Technologie-Bereichen kommen in letzter Zeit vermehrt hochentwickelte wiederaufladbare Batterien zum Einsatz, das heißt ein paralleler oder serieller Zusammenschluss mehrerer einzelner Batteriezellen zu einem sogenannten Batteriemodul, welches unter anderem als Komponente innerhalb einer Batterie oder eines Akkumulator Verwendung findet. Anwendungsmöglichkeiten für derartige Akkumulatoren sind zum Beispiel im Kraftfahrzeugbereich zur Versorgung einer elektrischen Antriebsmaschine, auch als Elektromotor bezeichnet, in einem Elektrofahrzeug (engl.: Electric Vehicle, oder abgekürzt „EV“) oder zur Versorgung eines Elektro-Zusatzmotors in einem Hybridfahrzeug (engl.: Hybrid Electric Vehicle, oder abgekürzt „HEV“) zu finden, der zusätzlich zu einem herkömmlichen Verbrennungsmotor vorgesehen sein kann. Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen auch in anderen technischen Bereichen, wie zum Beispiel bei stationären Anlagen, Mobilfunktelefonen, tragbaren Computer, Videokameras oder MP3-Playern. Prädestiniert für ein breites Einsatzgebiet von Applikationen ist dabei die Lithium-Ionen-Batterietechnologie, die sich mitunter durch hohe Energiedichte und eine geringe Selbstentladung hervorhebt.
  • Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die im Automotive-Bereich Verwendung finden, haben aus Gründen ihres Volumennutzwertes oftmals eine prismatische Form. Im Innern des Gehäuses derartiger Akkumulatoren befindet sich dabei üblicherweise ein flach gepresster Wickel, der aus einer als Kathode wirkenden Aluminiumfolie, einer als Anode wirkenden Kupferfolie sowie zwei als Diaphragmen dienenden Kunststofffolien aufgebaut ist, die miteinander aufgerollt sind, wobei die Aluminiumfolie mit den reaktiven Kathodenstoffen, in der Regel Lithium-Metalloxide, und die Kupferfolie mit den reaktiven Anodenstoffen, üblicherweise Graphit, beschichtet ist. Das Akkumulatorgehäuse wird nach einem Einbringen des Wickels in dieses und vor seinem druckdichten Verschluss mit einem flüssigen Elektrolyten befüllt, wie zum Beispiel in aprotischen Lösungsmitteln gelöste Lithium-Salze.
  • Ein wesentliches Element im mechanischen Aufbau eines Akkumulatorgehäuses ist die sogenannte Deckelbaugruppe, in der im Wesentlichen der Gehäusedeckel, ein Sicherheitsventil (das sogenannte „Safety-Vent“) und die Stromdurchführungen der Elektroden inklusive deren Dichtungen verbaut sind. An der Deckelbaugruppe beziehungsweise aus dieser hervorstehend sind die jeweiligen Stromabnehmer vorgesehen, die über die Stromdurchführungen mit den Folien des Elektrodenwickels verbunden sind. Die auf diesem technischen Gebiet bereits bekannten Deckelbaugruppen sind üblicherweise aus vielen Einzelteilen aufgebaut, ein Umstand, der einen zeitintensiven Zusammenbau jeder Deckelbaugruppe bedingt, wodurch deren Herstellung dementsprechend kostenintensiv ausfällt. Ferner muss die zusammengebaute Deckelbaugruppe mit großem Aufwand säuberlich gereinigt werden, da jegliche Verunreinigungen mit Partikeln mit einem Durchmesser von bereits ≥10µm zu erheblichen Sicherheitsrisiken bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren führen können. Eine derartige aus vielen Einzelteilen bestehende Deckelbaugruppe ist unter anderem der US 2011/1064972 A entnehmbar, wie sie in 3 in einer Explosionsansicht zu sehen ist. Die darin gezeigte Batteriezelle 9 umfasst die Deckelbaugruppe 91 und das behälterförmige Gehäuse 92, in dem der Wickel 93 aufgenommen wird. Die Deckelbaugruppe 91 besteht im Wesentlichen aus einer Deckplatte 911, einer Deckplattenisolierfolie 912, sowie den Stromdurchführungen, die jeweils aus einem Stromabnehmer 913 und einem Anschlussbolzen 914 bestehen, wobei die Anschlussbolzen 914 im zusammengebauten Zustand der Deckelbaugruppe 91 durch in der Deckplatte 911 vorgesehenen Öffnungen nach außen hervorstehen. In der Deckelbaugruppe 91 ist ferner ein Berstelement 915 als Sicherheitsventil vorgesehen.
  • Um nun die Komponentenanzahl der Deckelbaugruppe insbesondere in Bezug auf ein Deckplattenisolierelement zu verringern wurden in der Vergangenheit bereits entsprechende Versuche unternommen. Beispielsweise ist der US 2011/0076553 A1 eine Deckelbaugruppe für eine Batteriezelle entnehmbar, in der die metallene Deckplatte rundum an deren Außenumfang in ein Isolierbauteil aus Kunststoff eingelassen ist, durch das auch die Stromabnehmer hindurch verlaufen. Auf diese Weise wird eine vereinfachte Struktur der Deckelbaugruppe erreicht, mit der das Innere der Batteriezelle gegenüber deren Umgebung isoliert werden kann. Eine derartige Lösung hat neben seiner immer noch hohen Bauteilkomplexität und der dadurch erschwerten Reinigbarkeit ferner den Nachteil, dass die zur Außenseite beziehungsweise zur Innenseite hin freiliegenden Bereiche der Deckplatte weiterhin eine zusätzliche Isolierung benötigen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Angesichts der oben genannten Nachteile des Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige Lösung zur Konstruktion und Fertigung einer Deckelbaugruppe für eine Batteriezelle bereitzustellen, die auch in der weiteren Fertigung der Batteriezelle vorteilhaft ist. Idealerweise sollte ein Design gefunden werden, das wenig Potential für Verschmutzung bietet beziehungsweise einfach gereinigt werden kann. Ferner wäre es vorteilhaft, die beim Verbau zu Batteriemodulen aufgrund der Reihenschaltung der Batteriezellen notwendige vollständige Isolation der jeweiligen Batteriezellengehäuse bereits auf Zellenebene umzusetzen.
  • Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung zu den genannten Problemen und Aufgaben, indem eine Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle bereitgestellt wird, die einen U-förmigen Hauptkörper, zumindest einen Stromabnehmer, auch als Stromableiter bezeichnet, und zumindest ein Anschlusselement aufweist, das mit dem Stromabnehmer in Verbindung steht. Der Hauptkörper der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe ist dabei ein Spritzgussbauteil. Ferner ist der Stromabnehmer der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe derart in dem Hauptkörper vollständig aufgenommen ist, dass nur eine Elektrodenkontaktfläche von diesem freiliegt. Vollständig aufgenommen bedeutet, dass der zumindest eine Stromabnehmer so in dem Hauptkörper eingeschlossen ist, dass der Stromabnehmer nicht ohne Aufwenden einer zerstörerischen Gewalt von dem Hauptkörper trennbar ist. Kern der Erfindung ist es demzufolge, die gesamte Deckelbaugruppe derart als integriertes Bauteil bereitzustellen, dass zumindest der Hauptkörper sowie die Stromabnehmer zu einem Verbund zusammengefügt sind, wobei darauf geachtet werden muss, dass eine jeweilige Kontaktfläche der Stromabnehmer, die im zusammengebauten Zustand der Batteriezelle zu dem Zellwickel hingerichtet ist und mit diesem in Kontakt steht, zumindest zu einem Teil von dem Hauptkörper freiliegt, so dass eine elektrische Kontaktierung der Kontaktfläche des zumindest einen Stromabnehmers mit dem Wickel im zusammengebauten Zustand der Batteriezelle ermöglicht wird. Unter dem Begriff „zumindest ein Stromabnehmer“ ist eine Anzahl von Stromabnehmern zu verstehen, die notwendig ist, um Strom von dem Wickel im zusammengebauten Zustand der Batteriezelle nach außen abzuführen, das heißt üblicherweise ein oder mehrere Stromabnehmer für die Kathode des Wickels sowie ein oder mehrere Stromabnehmer für die Anode des Wickels.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche möglich. Insbesondere kann der zumindest eine Stromabnehmer der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe in deren Hauptkörper eingespritzt oder umspritzt vorliegen. der Hauptkörper ist dementsprechend ein Spritzgussbauteil, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, mit eingelegten Stromabnehmern als in dem Spritzgussbauteil integrierte Stromdurchführungen, das heißt mit direkt eingespritzten oder umspritzten Stromabnehmern. Um diese zu fertigen werden beispielweise die Stromabnehmer in eine Negativform für den Hauptkörper eingelegt und anschließend der Spritzwerkstoff in die Negativform eingespritzt, wobei darauf geachtet werden muss, dass die jeweilige Batteriezellenkontaktfläche der Stromabnehmer nicht von dem Spritzwerkstoff bedeckt wird, um einen Kontakt mit dem Zellwickel der Batteriezelle zu ermöglichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe ist eine sogenannte Außenfolie auf einer Außenseite, das heißt auf der Außenoberfläche des Hauptkörpers vorgesehen, also eine Folie, die an einer Oberfläche des Hauptkörpers aufgebracht ist, welche im zusammengebauten Zustand der Batteriezelle nicht zu dem Zellwickel hingerichtet sondern von diesem weggerichtet ist. Die Außenfolie kann dabei eine mehrschichtige Außenfolie sein, also eine Folie mit zumindest zwei Schichten, die üblicherweise miteinander verbunden sind, wobei die mehrschichtige Außenfolie vorzugsweise mit zumindest einer Aluminium-Schicht und einer Thermoplast-Schicht ausgebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die mehrschichtige Außenfolie eine Struktur einer Außenhülle oder Schutzhülle einer sogenannten Pouch-Batteriezelle auf, also einer Pouch-Folie, die üblicherweise aus einem Verbund einer Thermoplast-Schicht, einer Aluminium-Schicht und einer weiteren Thermoplast-Schicht in dieser Reihenfolge besteht. Gemäß einer Fortbildung der vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe mit Außenfolie kann ein Sicherheitsventil in der Deckelbaugruppe in Gestalt eines nicht-hinterspritzten Bereichs der Außenfolie als Berstelement vorgesehen sein. Das bedeutet, dass eine Art Durchgangsöffnung zwischen Außenseite und Innenseite des Hauptkörpers vorgesehen ist, die mit der Außenfolie an der Außenoberfläche des Hauptkörpers verschlossen ist, so dass es bei einem übermäßigen Druck im Inneren der Batteriezelle im zusammengebauten Zustand zu einer Druckbeaufschlagung des nicht-hinterspritzten Bereichs der Außenfolie kommt, durch den dieser Bereich bersten kann, um einen gezielten Abbau des Drucks im Inneren der Batteriezelle zu ermöglichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe kann der Hauptkörper glasbedampft sein, oder aber zumindest eine diffusionshemmende Folie, vorzugsweise aus Kunststoff oder Aluminium, kann in dem Hauptkörper vorgesehen sein, so dass eine notwendige Gasdichtheit der Deckelbaugruppe sichergestellt werden kann. Die in dem Hauptkörper vorgesehene diffusionshemmende Folie wird dabei ähnlich wie die oben beschriebenen integrierten Stromabnehmer bei der Spritzung des Hauptkörpers in diesen eingebracht, indem sie in die Negativform für den Hauptkörper eingelegt wird und anschließend der Spritzwerkstoff in die Negativform eingespritzt wird.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Gehäuse für eine Batteriezelle bereitgestellt, das einen Grundkörper sowie eine wie vorhergehend beschriebene Deckelbaugruppe aufweist. Der Grundkörper kann dabei in verschiedenen Ausführungen vorliegen, wie folgt:
    • (1) Der Grundkörper des Batteriezellengehäuses kann eine hohle Quaderform aufweisen, bei der zumindest eine Seite offen ist. Das bedeutet, dass der Grundkörper entsprechend in Form eines einseitig offenen Behälters vorliegen kann, dessen eine offene Seite durch die Deckelbaugruppe verschließbar ist, so dass das Gehäuse letztendlich durch den Grundkörper und die mit diesem verbundene Deckelbaugruppe eine geschlossene Batteriezellengehäuseeinheit ausbildet. Die erfindungsgemäße Deckelbaugruppe wird dabei in aus dem Stand der Technik bekannter Art und Weise in den Grundkörper des Gehäuses eingeführt. Die Verbindung zwischen Grundkörper und Deckelbaugruppe kann dabei beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben umgesetzt werden.
    • (2) Der Grundkörper des Batteriezellengehäuses kann eine Gegen-U-Form zu der U-Form des Hauptkörpers der Deckelbaugruppe aufweisen, so dass die offenen Seiten der U-Form des Hauptkörpers der Deckelbaugruppe durch die entsprechende Gegenform des Grundkörpers verschließbar sind, so dass das Gehäuse letztendlich durch den Grundkörper und die mit diesem verbundene Deckelbaugruppe eine geschlossene Batteriezellengehäuseeinheit ausbildet. Die Gegen-U-Form des Grundkörpers kann dabei einstückig aufgebaut sein, kann aber auch aus Einzelteilen bestehen, die beim Zusammenbau miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann die Gegen-U-Form dabei aus einzelnen Kunststoffplatten oder beschichteten Metallplatten bestehen, die die Seiten und den Boden des Grundkörpers ausbilden und einzeln an die Deckelbaugruppe durch Aufschweißen, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen, oder Aufkleben angebracht werden. Bei eingespritzten Aluminiumfolien können diese per Laserschweißen zum Verschluss verwendet werden. Bei eingespritzten diffusionshemmenden Folien, vorzugsweise aus Aluminium, können diese per Laserschweißen zum gegenseitigen Verschluss verwendet werden.
    • (3) Der Grundkörper kann aus einer Folie bestehen, die an dem Hauptkörper der Deckelbaugruppe befestigbar ist, vorzugsweise durch Verschweißen oder Verkleben. Die Folie wird dabei dermaßen um die Deckelbaugruppe gelegt oder gefaltet, dass die offenen Seiten der U-Form des Hauptkörpers der Deckelbaugruppe bedeckt und entsprechend die Seiten und den Boden des Grundkörpers ausbildet. Die Folie kann dabei durch Aufschweißen, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen oder Thermoplastschweißen, oder Aufkleben an dem Hauptkörper der Deckelbaugruppe angebracht werden. Bei eingespritzten diffusionshemmenden Folien, vorzugsweise aus Aluminium, können diese per Laserschweißen zum gegenseitigen Verschluss verwendet werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des folienartigen Grundkörpers besteht dieser aus einem zur Deckelbaugruppe passenden Material, weiter vorzugsweise aus einer mehrschichtigen Folie, die aus zumindest einer Aluminium-Schicht und einer Thermoplast-Schicht aufgebaut ist, wobei die mehrschichtige Folie vorzugsweise eine zu der Außenhülle einer Pouch-Batteriezelle identische Folie ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Batteriezelle bereitgestellt, die ein wie vorhergehend beschriebenes Gehäuse und ein Wickelelement aufweist, wobei das Wickelelement vor einem Verschluss des Gehäuses in dieses eingebracht ist und aus zumindest einer als Kathode wirkenden Folie, einer als Anode wirkenden Folie sowie zumindest einer als Diaphragma wirkenden Folie aufgebaut ist. Die Batteriezelle ist dabei vorzugsweise eine prismatische Batteriezelle mit einem flach gepressten Wickelelement. Das Wickelelement, auch als Folienwickel bezeichnet, ist dabei derart in dem Gehäuse vorgesehen, dass sowohl die Kathode als auch die Anode des Wickelelements jeweils mit einem in dem Hauptkörper der Deckelbaugruppe vorgesehenen Stromabnehmer in elektrischer Verbindung steht. Die als Kathode wirkende Folie kann dabei eine Aluminiumfolie sein, die mit reaktivem Kathodenmaterial beschichtet ist, vorzugsweise Lithium-Metalloxide und die als Anode wirkende Folie kann dabei eine Kupferfolie sein, die mit reaktivem Anodenmaterial beschichtet ist, vorzugsweise Graphit.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Batterie mit zumindest zwei wie vorhergehend beschriebenen Batteriezellen bereitgestellt, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Ferner wird ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer derartigen Batterie bereitgestellt, wobei die Batterie zumindest teilweise zur Energieversorgung einer Antriebseinheit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs dient.
  • Vorteile der Erfindung
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine im Vergleich zum bekannten Stand der Technik kostengünstige Lösung zur Konstruktion und Fertigung einer Deckelbaugruppe für eine Batteriezelle bereitzustellen, die auch in der weiteren Fertigung der Batteriezelle vorteilhaft ist. Dabei wurde unter anderem ein Design umgesetzt, das ein übermäßiges Verschmutzen der Deckelbaugruppe der Batteriezelle und damit der Stromanschlüsse der Batteriezelle verhindert beziehungsweise ein Reinigen der Batteriezelle vereinfacht. Ferner kann mit der vorliegenden Erfindung die beim Verbau zu Batteriemodulen aufgrund der Reihenschaltung der Batteriezellen notwendige vollständige Isolation der jeweiligen Batteriezellengehäuse bereits auf Zellenebene umgesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Deckelbaugruppe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2a, 2b zeigen einen Zusammenbauvorgang der in 1 gezeigten Deckelbaugruppe mit einem Grundkörper zu einem erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuse; und
  • 3 zeigt eine Batteriezelle gemäß dem Stand der Technik in einer Explosionsansicht.
  • Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 1 für ein Gehäuse einer Batteriezelle auf schematische Weise in einer perspektivischen Ansicht. Die Deckelbaugruppe 1 besteht dabei im Wesentlichen aus einem Hauptkörper 2, zwei Stromabnehmern 3, zwei entsprechenden Anschlusselementen 4 sowie einer Außenfolie 5. Der Hauptkörper 2 weist dabei im Wesentlichen eine U-Form beziehungsweise eine umgedrehte U-Form auf, genauer gesagt eine eckige U-Form beziehungsweise umgedrehte U-Form, mit einem Längsabschnitt 21 sowie zwei senkrecht dazu verlaufenden Auslegern 22. Jedes Anschlusselement 4 steht entweder mit einem der Stromabnehmer 3 in elektrischer Verbindung oder aber ist ein Teil des jeweiligen Stromabnehmers 3, der von dem Hauptkörper 2 beziehungsweise aus entsprechenden Öffnungen 23, die in dem Hauptkörper 2 vorgesehen sind, hervorstehen.
  • Der Hauptkörper 2 der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 1 ist hier ein Spritzgussbauteil aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Stromabnehmer 3 sind in dem Hauptkörper 2 vollständig aufgenommen, wobei diese bei einem Spritzvorgang des Hauptkörpers 2 in diesen integriert wurden. Die Stromabnehmer 3 sind dabei derart in dem Hauptkörper 2 aufgenommen, dass zumindest eine Elektrodenkontaktfläche 31 eines jeden Stromabnehmers 3 an einer Innenseite 24 des Hauptkörpers 2 freiliegt, so dass die jeweilige Elektrodenkontaktfläche 31 im zusammengebauten Zustand der Batteriezelle mit einem Wickelelement der Batteriezelle, genauer gesagt mit einer entsprechenden Elektrode des Wickelelements in elektrischen Kontakt treten kann.
  • An einer Außenseite 25 des Hauptkörpers 2, genauer gesagt an einer Außenoberfläche des Hauptkörpers 2 ist eine Außenfolie 5 vorzugsweise durch Verkleben angebracht, die die Außenseite 25 des Hauptkörpers 2 vollständig bedeckt. Die Außenfolie 5 der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 1 ist eine Pouch-Folie, die aus einem Verbund einer Thermoplast-Schicht, einer Aluminium-Schicht und einer weiteren Thermoplast-Schicht in dieser Reihenfolge zusammengesetzt ist.
  • Die Außenfolie 5 bildet an einer Stelle ein Sicherheitsventil 51 in der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 1 in Gestalt eines Berstelements oder einer Berstmembran aus. Dabei ist Bereich der Außenfolie 5 nicht hinterspritzt. Das bedeutet, dass der Bereich der Außenfolie 5, der die Berstmembran ausbildet, an einer Durchgangsöffnung 26 des Hauptkörpers 2 vorgesehen ist und diese abdeckt, wobei die Durchgangsöffnung 26 zwischen der Außenseite 25 und der Innenseite 24 des Hauptkörpers 2 verbindet. Der Bereich der Außenfolie 5, der das Sicherheitsventil 51 ausbildet, verschließt also die Durchgangsöffnung 26 in dem Hauptkörper 2 derart, dass es bei einer übermäßigen Druckbeaufschlagung des nicht-hinterspritzten Bereichs der Außenfolie 5 dazu kommt, dass dieser Bereich in einem zusammengebauten Zustand des Batteriezellengehäuses bersten kann, um ein gezieltes Ableiten des Drucks von dem Inneren des Hauptkörpers 2 an dessen Umgebung zu ermöglichen.
  • In 2a und 2b ist schrittweise ein Zusammenbauvorgang der Deckelbaugruppe 1 mit einem Grundkörper 6 zu einem erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuse 7 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. In 2a ist die Deckelbaugruppe 1 und den darunter unterlegten Grundkörper 6 in Form einer Folie aus Aluminium oder Kunststoff gezeigt. der Grundkörper 6 besteht dabei aus zwei Seitenflächen 61 und einer Bodenfläche 62. Der Hauptkörper 2 ist so auf dem Grundkörper 6 angeordnet, dass seine Ausleger 22 vollständig auf dem Grundkörper 6 stehen und mit diesem verbunden sind, beispielsweise durch Verkleben. Die Seitenflächen 61 werden anschließend nach oben umgefaltet, so dass diese mit dem Hauptkörper 2 in Anlage gehen und dann mit diesem verschweißt oder verklebt werden, so dass das Batteriezellengehäuse 7 vollständig geschlossen ist. Falls zur verbesserten Gasdichtheit Aluminiumfolien in den Hauptkörper 2 eingebracht sind, können diese beziehungsweise deren aus dem Hauptkörper 2 hervorstehende Ränder dazu genutzt werden, die Seitenflächen 61 mit dem Hauptkörper 2 zu verschweißen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2011/1064972 A [0004]
    • US 2011/0076553 A1 [0005]

Claims (12)

  1. Deckelbaugruppe (1) für ein Batteriezellengehäuse (7) einer Batteriezelle, mit einem U-förmigen Hauptkörper (2), zumindest einem Stromabnehmer (3), und zumindest einem Anschlusselement (4), das mit dem Stromabnehmer (3) in Verbindung steht, wobei der Hauptkörper (2) ein Spritzgussbauteil ist und der Stromabnehmer (3) in dem Hauptkörper (2) derart vollständig aufgenommen ist, dass nur eine Elektrodenkontaktfläche (31) von diesem freiliegt.
  2. Deckelbaugruppe (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromabnehmer (3) in den Hauptkörper (2) eingespritzt oder umspritzt vorliegt.
  3. Deckelbaugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Außenfolie (5) auf einer Außenseite (25) des Hauptkörpers (2) vorgesehen, die vorzugsweise eine mehrschichtige Außenfolie (5) ist, weiter vorzugsweise eine mehrschichtige Außenfolie (5) mit zumindest einer Aluminium-Schicht und einer Thermoplast-Schicht.
  4. Deckelbaugruppe (1) nach Anspruch 3, wobei ein Sicherheitsventil (51) in der Deckelbaugruppe (1) in Gestalt eines nicht-hinterspritzten Bereichs der Außenfolie (5) als Berstelement vorgesehen ist.
  5. Deckelbaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Hauptkörper (2) glasbedampft ist, oder wobei zumindest eine diffusionshemmende Folie in dem Hauptkörper (2) vorgesehen ist.
  6. Batteriezellengehäuse (7) für eine Batteriezelle, mit einem Grundkörper (6) und einer Deckelbaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (6) eine hohle Quaderform aufweist, bei der zumindest eine Seite offen ist, welche durch die Deckelbaugruppe (1) verschließbar ist, der Grundkörper (6) eine Gegen-U-Form gegen die U-Form des Hauptkörpers (2) der Deckelbaugruppe (1) aufweist, wobei der Hauptkörper (2) der Deckelbaugruppe (1) und der Grundkörper (6) vorzugsweise miteinander verschweißt oder verklebt sind, oder der Grundkörper (6) aus einer Folie besteht, die an dem Hauptkörper (2) der Deckelbaugruppe (1) befestigbar ist, vorzugsweise durch Verschweißen oder Verkleben.
  7. Batteriezellengehäuse (7) nach Anspruch 6, wobei der aus einer Folie bestehende Grundkörper (6) aus einer mehrschichtigen Folie besteht, die aus zumindest einer Aluminium-Schicht und einer Thermoplast-Schicht aufgebaut ist, wobei die mehrschichtige Folie vorzugsweise eine Pouch-Folie ist.
  8. Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse (7) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, und einem Wickelelement, das aus zumindest einer als Kathode wirkenden Folie, einer als Anode wirkenden Folie sowie zumindest einer als Diaphragma wirkenden Folie aufgebaut ist.
  9. Batteriezelle nach Anspruch 8, wobei die als Kathode wirkenden Folie eine Aluminiumfolie ist, die mit reaktivem Kathodenmaterial beschichtet ist, und die als Anode wirkende Folie eine Kupferfolie ist, die mit reaktivem Anodenmaterial beschichtet ist.
  10. Batteriezelle nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Batteriezelle eine prismatische Batteriezelle ist.
  11. Batterie mit zumindest zwei Batteriezellen nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Batteriezellen miteinander in Reihe geschaltet sind.
  12. Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 11, wobei die Batterie zumindest teilweise zur Energieversorgung einer Antriebseinheit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs dient.
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