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Die Erfindung betrifft eine galvanische Zelle, aufweisend ein Gehäuse, einen ersten Ableiter, einen zweiten Ableiter und einen Aktivmaterialkörper zum Speichern elektrischer Energie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Aktivmaterialkörper weist eine erste Außenseite sowie eine der ersten Außenseite entgegengesetzte zweite Außenseite auf. Ferner ist die Erfindung auch auf ein Herstellungsverfahren für eine galvanische Zelle gemäß Anspruch 10 gerichtet.
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STAND DER TECHNIK / DEFINITIONEN
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Eine galvanische Zelle ist ein elektrochemischer Energiespeicher, der bei seiner Entladung die gespeicherte chemische Energie durch eine elektrochemische Reaktion in elektrische Energie umwandelt. Es zeichnet sich ab, dass in der Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, beispielsweise in Windkraftanlagen, als auch in Kraftfahrzeugen, die als Hybrid- oder Elektrofahrzeuge ausgelegt sind, sowie bei Elektrogeräten neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an die sehr hohen Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden. Aufgrund ihrer großen Energiedichte werden insbesondere Lithiumionen- Batterien als Energiespeicher für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge verwendet.
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Eine galvanische Zelle umfasst beispielsweise einen Aktivmaterialkörper, umfassend beispielsweise zwei Elektroden, eine Anode und eine Kathode, welche durch einen Separator räumlich voneinander getrennt sind.
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Unter einem Ableiter wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein elektrischer Leiter verstanden, der mit einer Elektrode des Aktivmaterialkörpers elektrisch leitend verbunden ist, so dass die Elektrode über den Ableiter elektrisch mit einer Umgebung verbindbar ist. Des Weiteren kann der Ableiter zum Transport von Wärmeenergie in das Innere der galvanischen Zelle ausgebildet und hierfür entsprechend an die Elektrode angebunden sein.
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Diese Wärmeenergie entsteht über einen Zeitraum z. B. aus Verlustleistung, die durch Reibung von Elektronen im Ableiter erzeugt wird, wenn durch diesen ein Strom fließt. Die Verlustleistung ist proportional zum elektrischen Widerstand des Ableiters sowie zum Quadrat der Stromstärke. Somit wird durch einen Ableiter, der einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, bei gleicher Stromstärke im gleichen Zeitraum eine größere Menge an Verlustenergie erzeugt als in einem Ableiter, der einen niedrigeren elektrischen Widerstand aufweist.
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Elektrische Leiter setzen einem elektrischen Strom grundsätzlich einen Widerstand entgegen, dessen Höhe ist vom Leiterwerkstoff sowie der Größe der Querschnittsfläche des elektrischen Leiters abhängig ist. Da ein spezifischer elektrischer Widerstand von Metallen grundsätzlich relativ gering ist, d.h. dass Metalle elektrischem Strom grundsätzlich einen geringen Widerstand entgegenbringen, werden für Ableiter galvanischer Zellen in der Regel metallische Leiter verwendet.
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Eine Batterie bzw. ein Akkumulator, wie z. B. ein Lithiumionenakkumulator, weist eine Mehrzahl von galvanischen Zellen auf, die jeweils einen positiven Ableiter und einen negativen Ableiter aufweisen.
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Es wird im Wesentlichen zwischen drei Arten von galvanischen Zellen unterschieden, nämlich einer Rundzelle, einer prismatischen Zelle und einer Pouchzelle. Bei der Rundzelle sind einzelne Schichten der Zellen aufeinander geschichtet und um einen Dorn zu einem Zellwickel, der auch als Elektrodenwickel bezeichnet wird, gewickelt. Der zylindrische Zellwickel wird in ein festes Metallgehäuse gepackt, das gleichzeitig auch den Ableiter für die positive Elektrode darstellt. Die negative Elektrode wird über den vom Gehäuse isolierten Deckel der Zelle, der z. B. aus einer Eisenlegierung hergestellt ist, kontaktiert. Alternativ bildest das Metallgehäuse die negative Elektrode und der Deckel die positive Elektrode.
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Prismatische Hardcase Zelle: Hierbei handelt es sich meist, wie auch bei den Rundzellen, um gewickelte Zellen. Im Gegensatz zu den Rundzellen werden die Zellwickel hierbei aber nicht um einen Dorn, sondern flach gewickelt. Der dabei entstandene Flachwickel wird anschließend in ein prismatisches Gehäuse gepackt. Die Elektroden werden typischerweise vom Gehäuse isoliert über den Deckel des Gehäuses kontaktiert.
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Problematisch bei Rundzellen ist der Verbau auf Modulebene, da sie im Verhältnis zu ihrem Volumen einen großen Platzbedarf haben, sowie die Erwärmung. Des Weiteren weisen die Wickel insbesondere bei größeren Bauformen innere Spannungen auf. Bei Prismatischen Zellen ist der Elektrodenwickel inhomogen mechanisch belastet. Des Weiteren ist die Krafteinleitung von außen über das Zellgehäuse undefiniert.
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Die Pouchzelle: wird wegen ihrer äußerlichen Ähnlichkeit mit eingeschweißtem Kaffeepulver auch „Coffeebag-Zelle“ genannt. Diese Zellform besitzt im Gegensatz zu den beiden anderen kein festes Gehäuse, sondern nur eine mit Aluminium als Diffusionssperre beschichtete Kunststofffolie. Üblich ist die Verwendung von geschichteten Elektrodenstapeln anstelle der sonst verwendeten Wickelungen. Hierdurch haben Pouchzellen den Nachteil, dass sie verglichen zu anderen galvanischen Zellen relativ instabil sind. Außerdem weisen Pouchzellen oftmals eine Erwärmung auf, die zu Problemen, z. B. an der Pouchzelle oder an ihrem am Einsatzort, führen kann.
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Bekannte galvanische Zellen haben demnach den Nachteil, dass sie relativ aufwändig montierbar sind oder eine geringe mechanische Stabilität aufweisen und schlechte Wärmeableiteigenschaften aufweisen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine galvanische Zelle, insbesondere eine Lithiumionen-Batteriezelle, bereitzustellen, die die zuvor erwähnten Nachteile zumindest teilweise nicht aufweist. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine galvanische Zelle bereitzustellen, die leicht herstellbar ist und eine hohe Stabilität aufweist. Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle bereitzustellen, das diese Nachteile zumindest teilweise nicht aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine galvanische Zelle nach Anspruch 1, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle nach Anspruch 10 gelöst. In den abhängigen Vorrichtungs- und Verfahrensansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Dabei gelten sämtliche Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen galvanischen Zelle offenbart sind, auch im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle sowie auch umgekehrt.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine galvanische Zelle, aufweisend einen ersten Ableiter, einen zweiten Ableiter und einen Aktivmaterialkörper zum Speichern elektrischer Energie, mit einer ersten Außenseite sowie einer der ersten Außenseite entgegengesetzten zweiten Außenseite, wobei die erste Außenseite und die zweite Außenseite eine Fläche aufweisen, die größer als sämtliche anderen Außenseiten des Aktivmaterials sind. Ein wesentlicher Teil der erste Außenseite wird von einer Fläche des ersten Ableiters und/oder dass ein wesentlicher Teil der zweiten Außenseite von einer Fläche des zweiten Ableiters bedeckt.
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Der erste Ableiter ist z. B. an den Anoden und der zweite Ableiter an den Kathoden des Aktivmaterialkörpers angebunden. Somit stellen der erste Ableiter und der zweite Ableiter eine Verbindung des Aktivmaterialkörpers bzw. der Anoden und der Kathoden, der galvanischen Zelle zu einer Umgebung der galvanischen Zelle her. Mehrere galvanische Zellen sind beispielsweise über ihre ersten Ableiter und zweiten Ableiter zu einem System aus galvanischen Zellen in Parallel- und/oder Reihenschaltung miteinander kombinierbar.
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Ein Aktivmaterialkörper ist im Sinne der Erfindung ein Körper, der ein Aktivmaterial aufweist. Ein Aktivmaterial ist ein Material, das an einer (insbesondere chemischen) Reaktion zur Speicherung elektrischer Energie bzw. an einer Reaktion, bei der elektrische Energie abgegeben wird, beteiligt ist. Ein Aktivmaterial einer Lithium-Ionen-Batterie weist z. B. Lithium auf. Ein Aktivmaterialkörper weist z. B. eine Anode und eine Kathode auf, die zur Vermeidung von Kurzschlüssen durch einen Separator elektrisch voneinander getrennt sind. Dabei kann der Aktivmaterialkörper z. B. schichtförmig oder gewickelt, insbesondere flach gewickelt, aufgebaut sein. Vorzugsweise ist der Aktivmaterialkörper im Wesentlichen Quaderförmig, besonders bevorzugt dabei im Wesentlichen flächig ausgebildet.
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Der Aktivmaterialkörper ist derart ausgebildet, dass die erste Außenseite und die zweite Außenseite flächenmäßig größer als sämtliche übrigen Außenseiten sind. Vorzugsweise ist der Aktivmaterialkörper im Wesentlichen flächig, z. B. quaderförmig mit einer Länge, Breite und Höhe, ausgebildet, wobei die Länge und die Breite ein Vielfaches der Höhe betragen. Die Größe einer Fläche der ersten Außenseite bzw. der zweite Außenseite ergibt sich somit aus Länge und Breite des Aktivmaterialkörpers.
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Gemäß der Erfindung ist der erste Ableiter flächig an der ersten Außenseite des Aktivmaterialkörpers und/oder der zweite Ableiter flächig an der zweiten Außenseite des Aktivmaterialkörpers angeordnet. Dabei bedeckt der erste Ableiter die erste Außenseite und/oder der zweite Ableiter die zweite Außenseite. Bedecken bedeutet nicht zwangsläufig, dass die jeweiligen Flächen miteinander in Kontakt stehen müssen. Es kann auch z. B. ein Spalt zwischen den Flächen ausgebildet sein.
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Eine flächige Anordnung, bei der ein wesentlicher Teil der ersten Außenseite von einer Fläche des ersten Ableiters und/oder dass ein wesentlicher Teil der zweiten Außenseite von einer Fläche des zweiten Ableiters bedeckt wird, ist im Sinne der Erfindung eine Anordnung bei der ein überwiegender Teil der jeweiligen Außenseite des Aktivmaterialkörpers mit einer entsprechenden Fläche eines Ableiters über einen Bedeckungsbereich nebeneinander angeordnet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Bedeckungsbereichs mindestens einen Kontaktbereich aufweist, in dem ein Kontakt zwischen Ableiter und Außenfläche besteht. Beispielsweise ist der Ableiter gitterförmig ausgebildet, so dass der Bedeckungsbereich ggf. eine Mehrzahl von Kontaktbereichen aufweist, die voneinander beabstandet angeordnet sind.
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Es ist bevorzugt, wenn sich die Bedeckungsfläche im Wesentlichen jeweils über eine komplette Außenfläche des Aktivmaterialkörpers erstreckt, so dass somit die mechanische Stabilität der galvanischen Zelle deutlich erhöht wird.
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Eine derartige galvanische Zelle hat gegenüber herkömmlichen galvanischen Zellen den Vorteil, dass die flächige Anordnung der Ableiter an dem Aktivmaterialkörper besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße galvanische Zelle durch die flächige Anordnung der Ableiter an dem Aktivmaterialkörper eine besonders hohe Stabilität bzw. Festigkeit auf, so dass ein etwaiges Gehäuse der Zelle eine geringere Stabilität aufweisen kann. Ein Gehäuse kann somit, z. B. wie bei einer Pouchzelle, als Folie ausgebildet sein. Gleichzeitig ist eine homogene Krafteinleitung von außen auf den Aktivmaterialkörper gewährleistet.
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Ferner ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, dass der Aktivmaterialkörper im Wesentlichen zwischen dem ersten Ableiter und dem zweiten Ableiter angeordnet ist. Eine derartige Anordnung kann auch als Sandwich-Anordnung bezeichnet werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn ein überwiegender Teil des Aktivmaterialkörpers zwischen dem ersten Ableiter und dem zweiten Ableiter angeordnet ist. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass die Ableiter den Aktivmaterialkörper von zwei entgegengesetzten Seiten stabilisieren und somit die Stabilität der galvanischen Zelle erhöhen.
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Ebenfalls ist es erfindungsgemäß denkbar, dass das Gehäuse einen Gehäusedeckel und einen Gehäuseboden aufweist, wobei der erste Ableiter, der zweite Ableiter und der Aktivmaterialkörper im Wesentlichen zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäuseboden angeordnet sind. Der Gehäusedeckel und/oder der Gehäuseboden sind vorzugsweise derart ausgebildet, die erste Außenseite und/oder die zweite Außenseite vollständig abzudecken. Dabei kann es vorgesehen sein, dass Gehäusedeckel und/oder Gehäuseboden ausgebildet sind, die Ableiter und den Aktivmaterialkörper auch seitlich zu umgeben. Weiter bevorzugt weisen Gehäusedeckel und Gehäuseboden ein flexibles Material auf. Ein derartiges Gehäuse hat den Vorteil, dass Ableiter und Aktivmaterialkörper gut nach außen abschirmbar sind und dass die galvanische Zelle durch das Verpressen des Aktivmaterialkörpers mit dem Ableiter eine homogene Kontaktfläche zwischen Aktivmaterialkörper und Ableiter aufweist.
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Vorzugsweise sind der Gehäusedeckel und der Gehäuseboden zusammengepresst. Hierdurch werden Aktivmaterialkörper und Ableiter ebenfalls aneinandergedrückt. Somit wird eine Baugröße der galvanischen Zelle reduziert und die mechanische Stabilität weiter erhöht. Um einen elektrischen Kurzschluss zwischen Gehäusedeckel und Gehäuseboden zu vermeiden, ist eine galvanische Trennung durch eine elektrische Isolationsvorrichtung, wie z. B. ein elektrisches Isolationselement zwischen beiden Bauteilen, vorzusehen. Dabei kann die elektrische Isolationsvorrichtung bzw. das elektrische Isolationselement gleichzeitig als mechanisches Verbindungselement zwischen dem Gehäusedeckel und Gehäuseboden dienen.
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Besonders bevorzugt sind Gehäusedeckel und Gehäuseboden jeweils einteilig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Gehäusedeckel relativ zum Gehäuseboden z. B. um eine zwischen Gehäusedeckel und Gehäuseboden angeordnete Schwenkachse zum Öffnen und Schließen des Gehäuses verschwenkbar. Zum Schließen des Gehäuses sind Gehäusedeckel und Gehäuseboden vorzugsweise miteinander verklebbar oder, z. B. über eine Isolatorfolie, verschweißbar (Sealing). In einer alternativen Ausführungsform sind Gehäusedeckel und Gehäuseboden mit mechanischen Mitteln miteinander verbindbar, z. B. durch Börteln. In jedem Fall ist eine Isoliereinrichtung vorgesehen, die einen elektrischen Kontakt an Kontaktstellen zwischen Gehäusedeckel und Gehäuseboden verhindert. Ein derartiges Gehäuse ist leicht sowie kostengünstig herstellbar und montierbar.
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Vorzugsweise weist er erste Ableiter und/oder der zweite Ableiter mindestens eine Faltung auf. Eine Faltung erhöht die Stabilität und Steifigkeit des Ableiters und somit die Stabilität der galvanischen Zelle. Des Weiteren kann eine Faltung die Montierbarkeit des Ableiters und des Aktivmaterialkörpers verbessern, z. B. indem die Faltung ein Ausrichten der zu montierenden Teile erleichtert.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn der erste Ableiter und/oder der zweite Ableiter im Wesentlichen Z-, V- oder ziehharmonikaförmig ausgebildet sind. Eine Z-förmige Ausbildung weist im Wesentlichen zwei Hauptfaltungen auf. Unter Hauptfaltung wird im Sinne der Erfindung eine Faltung verstanden, die eine Ausbildung des Ableiters wesentlich prägt und sich vorzugsweise quer durch den Ableiter erstreckt. Durch zwei Hauptfaltungen wird der Ableiter in drei nebeneinander angeordnete Segmente unterteilt. Ein erstes Segment ist zur Anordnung am Gehäuseboden, ein zweites Segment zur Anordnung an einer Außenseite des Aktivmaterialkörpers und ein drittes Segment zur Anordnung am Gehäusedeckel ausgebildet. Eine V-förmige Ausbildung weist eine Hauptfaltung auf. Hierdurch wird der Ableiter in zwei nebeneinander angeordnete Segmente unterteilt. Ein erstes Segment ist zur Anordnung am Gehäuseboden oder Gehäusedeckel und ein zweites Segment zur Anordnung an einer Außenseite des Aktivmaterialkörpers ausgebildet. Derartige Faltungen sind leicht herstellbar und erleichtern auf vorteilhafte Weise die Montage der galvanischen Zelle. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen ist ein erster Ableiter entweder mit dem Gehäusedeckel oder dem Gehäuseboden verbunden, wobei ein zweiter Ableiter dementsprechend nur mit dem Gehäuseboden bzw. dem Gehäusedeckel elektrisch verbunden ist. Kein Ableiter ist gleichzeitig mit Gehäusedeckel und Gehäuseboden elektrisch verbunden. Um dies sicherzustellen ist es in Abhängigkeit der jeweiligen Ableiterausbildung ggf. vorteilhaft, wenn zwischen dem jeweiligen Ableiter und dem Gehäusedeckel bzw. dem Gehäuseboden ein Isolator, z. B. eine Isolierschicht, angeordnet ist.
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Besonders bevorzugt weisen der erste Ableiter und/oder der zweite Ableiter eine derartige Festigkeit auf, dass der Aktivmaterialkörper gegen ein Verbiegen geschützt wird. Mindestens ein Ableiter ist somit derart ausgebildet, dass die Stabilität der galvanischen Zelle erhöht wird. Hierdurch sind Materialkosten für das Gehäuse reduzierbar. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist nur ein Ableiter eine derartige Festigkeit auf. Hierdurch sind Materialkosten für einen Ableiter reduzierbar. Weiter bevorzugt weist mindestens der erste Ableiter oder der zweite Ableiter ein entsprechendes Profil, z. B. ein Wellenprofil, Quaderprofil oder Zickzackprofil, auf, das die Stabilität des Ableiters gegen Verbiegen erhöht.
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Vorzugsweise ist der erste Ableiter an einer Anode und der zweite Ableiter an einer Kathode des Aktivmaterialkörpers angeschlossen. Unter Anode wird im Sinne der Erfindung auch eine Gruppe von Anoden des Aktivmaterialkörpers und unter einer Kathode eine Gruppe von Kathoden des Aktivmaterialkörpers verstanden, sofern der Aktivmaterialkörper mehrere Anoden bzw. Kathoden aufweist. Mittels einer derartigen Ableiteranordnung wird die Anzahl der zur Herstellung der galvanischen Zelle erforderlichen Teile reduziert.
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Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle, aufweisend die Schritte:
- – Falten eines ersten Ableiters zu einer ersten Aufnahme für einen Aktivmaterialkörper;
- – Anordnen eines Aktivmaterialkörpers an der ersten Aufnahme, so dass eine erste Außenseite des Aktivmaterialkörpers im Wesentlichen an dem ersten Ableiter anliegt;
- – Falten eines zweiten Ableiters zu einer zweiten Aufnahme für einen Aktivmaterialkörper;
- – Anordnen des zweiten Ableiters an dem Aktivmaterialkörper, so dass eine zweite Außenseite des Aktivmaterialkörpers im Wesentlichen an dem zweiten Ableiter anliegt;
- – Anordnen des ersten Ableiters und des zweiten Ableiters zwischen einem Gehäusedeckel und einem Gehäuseboden; und Verpressen von Gehäusedeckel und Gehäuseboden zu einem Block.
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Beim Falten wird der Ableiter z. B. quer zu seiner Längsrichtung z. B. ein- oder zweimal gefaltet und dabei in vorzugsweise gleichgroße Segmente unterteilt. Vorzugsweise weist ein Segment eine Länge auf, die einer Länge des Aktivmaterialkörpers im Wesentlichen entspricht. Ein anderes Segment weist dabei vorzugsweise eine Länge auf, die einer Länge des Gehäusebodens und/oder des Gehäusedeckels im Wesentlichen entspricht. Somit ist auf einfache Art und Weise eine Aufnahme für einen Aktivmaterialkörper herstellbar, und hierdurch eine Montage des Aktivmaterialkörpers an dem Ableiter sowie des Ableiters an einem Gehäuse erleichtert.
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Der Schritt „Verpressen“ kann ein Zusammendrücken von Gehäusedeckel und Gehäuseboden aufgrund von Druck- und/oder Zugkräften aufweisen. Zusätzlich können Gehäusedeckel und Gehäuseboden miteinander verklebt, verschweißt oder mechanisch verbunden werden. Dabei ist eine Isolation zwischen Gehäusedeckel und Gehäuseboden zur Vermeidung von Kurzschlüssen zweckmäßig.
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Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ist eine galvanische Zelle auf einfache sowie kostengünstige Art und Weise herstellbar, die eine hohe Stabilität sowie kompakte Bauform aufweist. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zelle verwendet werden.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt schematisch:
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1: in einer Seitenansicht eine erste Ausführungsform der galvanischen Zelle;
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2 in einer Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der galvanischen Zelle;
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3 in einer Seitenansicht eine dritte Ausführungsform der galvanischen Zelle;
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4 in einer um 90° gedrehten Seitenansicht die dritte Ausführungsform der galvanischen Zelle aus 3;
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5 in einer Seitenansicht eine vierte Ausführungsform der galvanischen Zelle; und
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6 in einer um 90° gedrehten Seitenansicht die vierte Ausführungsform der galvanischen Zelle aus 5.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle 1. Die galvanische Zelle 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Gehäusedeckel 8 sowie einem Gehäuseboden 9 auf. In der Abbildung sind Gehäusedeckel 8 und Gehäuseboden 9 voneinander beabstandet angeordnet, damit einige Details besser erkennbar sind. Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Gehäusedeckel 8 und dem Gehäuseboden 9 ein Isolationselement zur galvanischen Trennung der beiden Bauteile angeordnet, welches in den Zeichnungen nicht näher dargestellt ist. Im montierten Zustand sind Gehäusedeckel 8 und Gehäuseboden 9 näher aneinander angeordnet und weisen einen seitlichen sowie umlaufenden Überlappungsbereich auf, in dem das Isolationselement vorgesehen sein kann.
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Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Aktivmaterialkörper 5 mit einer in dieser Ansicht nach oben weisenden ersten Außenseite 6 sowie einer in dieser Ansicht nach unten weisenden zweiten Außenseite 7 angeordnet. Der Aktivmaterialkörper 5 ist quaderförmig ausgebildet und weist eine Form auf, die einer Form des Gehäuses 2 im Wesentlichen entspricht. An einer in dieser Ansicht linken Außenseite sowie an einer in dieser Ansicht rechten Außenseite des Aktivmaterialkörpers 5 ist jeweils ein Ableiteranschluss 11 im Wesentlichen mittig zwischen der ersten Außenseite 6 und der zweiten Außenseite 7 angeordnet.
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An dem linken Ableiteranschluss 11 ist ein erstes Ende eines ersten Ableiters 3 angeordnet. Der erste Ableiter 3 weist einen L-förmigen Querschnitt auf und ist relativ zu seiner Länge und Breite flach ausgebildet. Der erste Ableiter 3 ist zwischen dem Gehäusedeckel 8 und dem Aktivmaterialkörper 5 derart angeordnet, dass die obere Außenseite 6 des Aktivmaterialkörpers 5 vom ersten Ableiter 3 im Wesentlichen bedeckt wird, wenn die galvanische Zelle 1 zusammengesetzt ist. Ein zweites Ende des ersten Ableiters 3 ist an einer Reihe Kontaktstellen 10, die senkrecht zur Zeichenebene nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnet sind, mit dem Gehäusedeckel 8 verbunden (vgl. 4).
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An dem rechten Ableiteranschluss 11 ist ein erstes Ende eines zweiten Ableiters 4 angeordnet. Der zweite Ableiter 4 weist eine Form auf, die einer Form des ersten Ableiters 3 im Wesentlichen entspricht. Der zweite Ableiter 4 ist zwischen dem Gehäuseboden 9 und dem Aktivmaterialkörper 5 derart angeordnet, dass die untere Außenseite 7 des Aktivmaterialkörpers 5 vom zweiten Ableiter 4 im Wesentlichen bedeckt wird, wenn die galvanische Zelle 1 zusammengesetzt ist. Ein zweites Ende des zweiten Ableiters 4 ist an einer Reihe Kontaktstellen 10, die senkrecht zur Zeichenebene nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnet sind, mit dem Gehäuseboden 9 verbunden (vgl. 4).
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In 1 ist nicht erkennbar, dass der rechte Ableiteranschluss 11 eine Länge aufweist, die der Breite des zweiten Ableiters 4 im Wesentlichen entspricht und dass der linke Ableiteranschluss eine Länge aufweist, die der Breite des ersten Ableiters 3 im Wesentlichen entspricht.
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In 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle 1 dargestellt. In der Abbildung sind Gehäusedeckel 8 und Gehäuseboden 9 wie schon in 1 voneinander beabstandet angeordnet, damit einige Details besser erkennbar sind. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform im Wesentlichen durch die Ausbildung des ersten Ableiters 3 sowie die Anbindung des ersten Ableiters 3 an den Gehäusedeckel 8. Der übrige Aufbau entspricht der ersten Ausführungsform.
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Der erste Ableiter 3 der zweiten Ausführungsform weist zwei Knicke auf und ist mit einem ersten Ende wie in der ersten Ausführungsform an dem linken Ableiteranschluss 1 angeordnet. Ein Endabschnitt des ersten Ableiters 3, der das zweite Ende aufweist, verläuft im Wesentlichen parallel zum Gehäusedeckel 8 und ist am zweiten Ende sowie an einem der zwei Knicke über jeweils eine Reihe Kontaktstellen 10, die senkrecht zur Zeichenebene nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnet sind, mit dem Gehäusedeckel 8 verbunden (vgl. 4).
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In 3 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle 1 dargestellt. In der Abbildung sind Gehäusedeckel 8 und Gehäuseboden 9 wie schon in 1 voneinander beabstandet angeordnet, damit einige Details besser erkennbar sind. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in
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1 gezeigten ersten Ausführungsform im Wesentlichen durch die Ausbildung des ersten Ableiters 3 sowie die Anbindung des ersten Ableiters 3 an den Gehäusedeckel 8. Der übrige Aufbau entspricht der ersten Ausführungsform.
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An dem linken Ableiteranschluss 11 ist das erste Ende des ersten Ableiters 3 angeordnet. Der erste Ableiter 3 weist einen L-förmigen Querschnitt auf und ist relativ zu seiner Länge und Breite flach ausgebildet. Der erste Ableiter 3 ist im Wesentlichen seitlich vom Aktivmaterialkörper 5 derart angeordnet. Im zusammengesetzten Zustand der galvanischen Zelle 1 wird die obere Außenseite 6 des Aktivmaterialkörpers 5 vom ersten Ableiter 3 im Wesentlichen nicht bedeckt. Das zweite Ende des ersten Ableiters 3 ist an einer Reihe Kontaktstellen 10, die senkrecht zur Zeichenebene nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnet sind, mit dem Gehäusedeckel 8 verbunden.
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4 zeigt die dritte Ausführungsform aus 3 in einer um 90° um eine senkrechte Achse gedrehten Seitenansicht. Die Abbildung zeigt demnach die galvanische Zelle 1 aus 3 von der rechten Seite aus betrachtet. Aus 4 geht hervor, dass der erste Ableiter 3 eine Breite aufweist, die einer Breite des zweiten Ableiters 4 sowie des Aktivmaterialkörpers 5 im Wesentlichen entspricht. Der erste Ableiter 3 ist über mehrere nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnete Kontaktstellen 10 mit dem Gehäusedeckel 8 verbunden. Der zweite Ableiter 4 ist über mehrere nebeneinander sowie voneinander beabstandet angeordnete Kontaktstellen 10 mit dem Gehäuseboden 9 verbunden.
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Des Weiteren ist in dieser Ansicht der rechte Ableiteranschluss 11 erkennbar, an dem der zweite Ableiter 4 angeordnet ist. Der erste Ableiter 3 und der zweite Ableiter 4 sind in dieser Darstellung schraffiert abgebildet. Der rechte Ableiteranschluss 11 weist eine Länge auf, die der Breite des zweiten Ableiters 4 im Wesentlichen entspricht. Der linke Ableiteranschluss 11 ist in dieser Ansicht verdeckt und ist im Wesentlichen wie der rechte Ableiteranschluss 11 ausgebildet.
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5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle 1. In der Abbildung sind Gehäusedeckel 8 und Gehäuseboden 9 wie schon in 1 voneinander beabstandet angeordnet, damit einige Details besser erkennbar sind. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform im Wesentlichen durch die Anbindung ersten Ableiters 3 sowie des zweiten Ableiters 4 an den Aktivmaterialkörper 5 und die Anbindung des zweiten Ableiters 4 an den Gehäuseboden 9. Der übrige Aufbau entspricht der ersten Ausführungsform.
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Wie 5 zeigt, weist die vierte Ausführungsform der galvanische Zelle 1 nur auf einer Seite des Aktivmaterialkörpers 5 Ableiteranschlüsse 11 auf. Wie aus 6 besser hervorgeht, sind die Ableiteranschlüsse 11 für den ersten Ableiter 3 und den zweiten Ableiter 4 kürzer als in den Ausführungsformen eins bis drei ausgebildet und voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet. Der erste Ableiter 3 und der zweiter Ableiter 4 weisen daher im Bereich der Ableiteranschlüsse 11 jeweils eine Ausnehmung auf, um den jeweils anderen Ableiteranschluss 11 nicht zu berühren. Die übrigen Merkmale der vierten Ausführungsform entsprechen den Merkmalen der ersten Ausführungsform.
