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Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft eine Batterie mit einem prismatischen Metallgehäuse.
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Der Begriff „Batterie“ meinte ursprünglich mehrere in Serie geschaltete galvanische Zellen. Heute werden jedoch auch einzelne galvanische Zellen (Einzelzellen) häufig als Batterie bezeichnet. Bei der Entladung einer galvanischen Zelle findet eine energieliefernde chemische Reaktion statt, welche sich aus zwei elektrisch miteinander gekoppelten, aber räumlich voneinander getrennten Teilreaktionen zusammensetzt. An der negativen Elektrode werden in einem Oxidationsprozess Elektronen freigesetzt, resultierend in einem Elektronenstrom über einen äußeren Verbraucher zur positiven Elektrode, von der eine entsprechende Menge an Elektronen aufgenommen wird. An der positiven Elektrode findet also ein Reduktionsprozess statt. Zeitgleich kommt zu einem der Elektrodenreaktion entsprechenden Ionenstrom innerhalb der Zelle. Dieser Ionenstrom wird durch einen Ionen leitenden Elektrolyten gewährleistet. In sekundären Zellen und Batterien ist diese Entladereaktion reversibel, es besteht also die Möglichkeit, die bei der Entladung erfolgte Umwandlung chemischer Energie in elektrische umzukehren.
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Unter den bekannten sekundären Batterien werden vergleichsweise hohe Energiedichten insbesondere von Lithium-Ionen-Batterien erreicht, also von Batterien, bei denen bei Lade- und Entladeprozessen Lithium-Ionen von einer Elektrode zur anderen wandern.
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Eine Lithium-Ionen-Batterie umfasst mindestens eine Einzelzelle mit mindestens einer positiven und mindestens einer negativen Elektrode. Insbesondere kann sie eine Einzelzelle in Form eines Wickels umfassen.
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In vielen Fällen ist die mindestens eine Einzelzelle einer Lithium-Ionen-Batterie in den Innenraum eines prismatischen Metallgehäuses eingeschoben. Üblicherweise setzt sich das Metallgehäuse aus einem Behältnis mit einem rechteckigen Gehäuseboden und vier im rechten Winkel dazu angeordneten Seitenwänden sowie einem Gehäusedeckel, der im Wesentlichen die gleiche Form und Größe wie der Gehäuseboden aufweist, zusammen. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt quaderförmig. Der Gehäusedeckel ist in aller Regel kaum profiliert und kann als näherungsweise eben bezeichnet werden. Meist wird das Metallgehäuse verschlossen, indem die Ränder des Gehäusedeckels mit dem Öffnungsrand des Behältnisses verschweißt werden.
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Zur Kontaktierung eines außerhalb des Gehäuses befindlichen elektrischen Verbrauchers umfasst die Batterie meist mindestens einen Kontaktpol, an den der Verbraucher angeschlossen werden kann. Als Kontaktpol dient meist ein auf einer Außenseite des Gehäuses angeordnetes metallisches Bauteil.
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Die Batterie kann zwei Kontaktpole umfassen, von denen einer (der sogenannte positive Kontaktpol) über einen ersten vom Metallgehäuse elektrisch isolierten Polbolzen mit der mindestens einen positiven und der andere (der sogenannte negative Kontaktpol) über einen zweiten vom Metallgehäuse elektrisch isolierten Polbolzen mit der mindestens einen negativen Elektrode verbunden ist. Es ist aber auch möglich, dass das Metallgehäuse selbst als positiver oder negativer Kontaktpol oder zumindest als elektrische Brücke zwischen einem der Kontaktpole und der mindestens einen positiven oder der mindestens einen negativen Elektrode fungiert. In diesem Fall muss das Gehäuse elektrisch mit der mindestens einen positiven Elektrode oder der mindestens einen negativen Elektrode verbunden werden. Bevorzugt wird hierzu durch Verschweißung ein elektrischer Kontakt zwischen einem zu der zu verbindenden Elektrode gehörigen Stromableiter und der in den Gehäuseinnenraum weisenden Seite des Gehäusebodens gebildet.
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Insbesondere wenn die Batterie eine Einzelzelle in Form eines Wickels umfasst, führt dies zu konstruktiven Problemen. Typischerweise weist ein solcher Wickel eine erste und eine zweite flache Stirnseite auf sowie einen umlaufenden Mantel, der die beiden Stirnseiten verbindet, wobei aus der ersten und der zweiten Stirnseite jeweils Stromableiter (sogenannte Ableiterfahnen) austreten, über die Strom aus und zu den Elektroden fließen kann. Aus naheliegenden Gründen sind Ableiterfahnen entgegengesetzter Polarität räumlich voneinander getrennt. Bevorzugt treten Ableiterfahnen unterschiedlicher Polarität auch an unterschiedlichen Stirnseiten aus, beispielsweise mit der mindestens einen positiven Elektrode verbundene Ableiterfahnen an der ersten Stirnseite und mit der mindestens einen negativen Elektrode verbundene Ableiterfahnen an der zweiten Stirnseite.
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Da die Verschweißung der aus einer Stirnseite eines solchen Wickels austretenden Ableiterfahnen mit der in den Gehäuseinnenraum weisenden Seite des Gehäusebodens erfolgen muss, bevor der Wickel in das Metallgehäuse eingeschoben wird, müssen die Ableiterfahnen entweder sehr lang gewählt oder mittels eines angeschweißten Leiters verlängert werden. Beim der Verschweißung nachgeschalteten Einschieben des Wickels in das Metallgehäuse müssen diese Ableiterfahnen oder Verlängerungen gefaltet und auf dem Boden abgelegt werden. Dadurch vergrößert sich das nicht für Elektrodenmaterial nutzbare Totvolumen innerhalb des Metallgehäuses.
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Darüber hinaus müssen die Stirnseiten des Wickels isoliert werden, so dass das Totvolumen aufgrund der hierfür erforderlichen Isolierungen weiter ansteigt.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, bereitzustellen, die ein prismatisches Metallgehäuse aufweisen und die sich durch ein geringes Totvolumen innerhalb des Gehäuses auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Batterie sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Batterie mit einem prismatischen Metallgehäuse mit einer Gehäuseinnenseite und einer Gehäuseaußenseite. Das Gehäuse schirmt die mindestens eine Einzelzelle von ihrer Umgebung ab und ist bevorzugt gas- und flüssigkeitsdicht ausgebildet.
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Innerhalb des Metallgehäuses ist mindestens eine Einzelzelle mit mindestens einer positiven und mindestens einer negativen Elektrode angeordnet. Bei der Einzelzelle handelt es sich bevorzugt um eine Zelle auf Lithium-Ionen-Basis. Entsprechend ist die erfindungsgemäße Batterie bevorzugt eine Lithium-Ionen-Batterie.
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Die Einzelzelle liegt bevorzugt in Form eines Verbundes aus Elektroden- und Separatorfolien mit der Sequenz positive Elektrode / Separator / negative Elektrode vor. Bevorzugt umfassen die Elektroden dabei metallische Stromkollektoren, die meist in Form von zwei- oder dreidimensionalen Flächengebilden vorliegen. Bei Lithium-Ionen-Batterien findet sich etwa auf der Seite der positiven Elektrode bevorzugt ein Netz oder eine Folie aus Aluminium, beispielsweise aus Aluminiumstreckmetall oder einer gelochten Aluminiumfolie. Auf der Seite der negativen Elektrode werden als Stromkollektoren meist Netze oder Folien aus Kupfer verwendet.
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Die erfindungsgemäße Batterie umfasst einen elektrisch mit der mindestens einen positiven oder der mindestens einen negativen Elektrode verbundenen sowie vom Metallgehäuse elektrisch isolierten Polbolzen, an den ein außerhalb des Metallgehäuses angeordneter elektrischer Verbraucher angeschlossen werden kann. Dieser Polbolzen besteht bevorzugt aus einem Metall wie Kupfer.
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Das Metallgehäuse der Batterie umfasst bevorzugt einen rechteckigen Boden mit einer Bodeninnen- und einer Bodenaußenseite und einen rechteckigen Deckel mit einer Deckelinnen- und einer Deckelaußenseite, dessen Größe und Form mit der des Bodens im Wesentlichen übereinstimmen. Weiterhin umfasst das Metallgehäuse bevorzugt vier rechteckige, den Boden und den Deckel verbindende Seitenelemente mit jeweils einer Innen- und einer Außenseite. Der Boden und der Deckel sind bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise schließen der Boden und der Deckel sowie die Seitenelemente mit allen unmittelbar angrenzenden Seitenelementen jeweils einen rechten Winkel ein. Bevorzugt ist das Gehäuse also quaderförmig ausgebildet.
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Bevorzugt wird das Metallgehäuse bei der Montage aus einem Behältnis umfassend den Boden und die Seitenelement und einem dazu passenden Deckel zusammengesetzt. Der Deckel wird in der Regel hierzu mit den Seitenelementen verschweißt.
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Die Seitenelemente sowie der Boden und der Deckel des Metallgehäuses weisen vorzugsweise über ihre gesamte Fläche eine im Wesentlichen einheitliche und gleichmäßige Dicke auf. Diese bewegt sich beispielsweise zwischen 0,3 mm und 3 mm.
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Der Deckel des Metallgehäuses weist bevorzugt eine Durchbrechung auf, durch die der vom Metallgehäuse elektrisch isolierte Polbolzen aus dem Inneren des Metallgehäuses nach außen geführt ist. In bevorzugten Ausführungsformen bildet ein außerhalb des Gehäuses befindlicher Teil des Polbolzens einen Kontaktpol oder steht mit einem separaten Kontaktpol in elektrischem Kontakt.
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Grundsätzlich kann die Batterie sowohl einen Zellenstapel (stack) aus mehreren flachen Einzelzellen enthalten, als auch eine oder mehrere gewickelte Einzelzellen (coil). Besonders bevorzugt umfasst sie allerdings eine Einzelzelle in Form eines Wickels, der eine erste und eine zweiten Stirnseite aufweist. Die Stirnseiten sind bevorzugt flach und parallel zueinander ausgerichtet. Sie werden verbunden über einen umlaufenden Mantel.
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Es ist bevorzugt, dass der Wickel innerhalb des Metallgehäuses derart angeordnet ist, dass die erste Stirnseite in Richtung des Bodens und die zweite Stirnseite in Richtung des Deckels weist. Bevorzugt sind die Stirnseiten sowie der Boden und der Deckel alle parallel zueinander ausgerichtet.
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Es ist bevorzugt, dass aus der ersten Stirnseite Ableiterfahnen austreten, die elektrisch mit dem Boden des Metallgehäuses verbunden sind, während aus der zweiten Stirnseite Ableiterfahnen austreten, die elektrisch mit dem vom Batteriegehäuse elektrisch isolierten Polbolzen verbunden sind. Wie bei den eingangs diskutierten Batterien kann über diese Ableiterfahnen Strom aus und zu den Elektroden fließen. Zu diesem Zweck sind die Ableiterfahnen bevorzugt mit den erwähnten Stromkollektoren in den Elektroden elektrisch verbunden. In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann es sich bei den Ableiterfahnen auch um nicht mit Elektrodenmaterial bedeckte Teile der Stromkollektoren handeln.
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In Übereinstimmung mit diesen Ausführungen ist es bevorzugt, dass die Ableiterfahnen aus dem gleichen Material wie die Stromkollektoren bestehen.
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Es ist bevorzugt, dass zwischen der Bodeninnenseite und der ersten Stirnseite ein erstes Kunststoffformteil angeordnet ist, das den Boden und die erste Stirnseite voneinander isoliert. Bei diesem Kunststoffformteil handelt es sich bevorzugt um einen Tiefziehling aus einem elektrisch isolierenden Folienmaterial mit einer mittleren Dicke zwischen 80 µm und 120 µm.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass zwischen der Deckelinnenseite und der zweiten Stirnseite ein zweites Kunststoffformteil angeordnet ist, das den Deckel und die zweite Stirnseite voneinander isoliert. Auch bei diesem Kunststoffformteil handelt es sich bevorzugt um einen Tiefziehling aus einem elektrisch isolierenden Folienmaterial mit einer mittleren Dicke zwischen 80 µm und 120 µm.
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Die Verwendung von Kunststoffformteilen solch geringer Dicke trägt in besonders vorteilhafter Weise zur Optimierung des Totvolumens innerhalb des Metallgehäuses der erfindungsgemäßen Batterie bei.
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Besonders bevorzugt sind die aus der ersten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen an ein elektrisch leitendes Sammel- und Positionierungsmittel fixiert, während gleichzeitig der Boden eine Aufnahme für das Sammel- und Positionierungsmittel aufweist, in die es eingeschoben und in der es fixiert ist.
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Das Sammel- und Positionierungsmittel dient zum einen dazu, die aus der ersten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen zusammenzufassen bzw. zu sammeln. In bevorzugten Ausführungsformen ist oder umfasst das Sammel- und Positionierungsmittel eine metallische Klemmschiene, in der die Ableiterfahnen fixiert sind. Die Klemmschiene kann beispielsweise zwei über ein Joch miteinander verbundene, parallel zueinander verlaufende Klemmschenkel aufweisen, zwischen denen die Ableiterfahnen fixiert sind. Bevorzugt können die Ableiterfahnen zur Fixierung mit den Klemmschenkeln verschweißt sein.
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Zum anderen kann das Sammel- und Positionierungsmittel dabei behilflich sein, den Wickel innerhalb des Metallgehäuses zu positionieren, insbesondere seine Positionierung auf dem Boden des Metallgehäuses erleichtern.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Montage der erfindungsgemäßen Batterie werden zunächst das Sammel- und Positionierungsmittel auf der ersten Stirnseite des Wickels angeordnet, bevorzugt in einer zentralen Position, und die Ableiterfahnen insbesondere durch Verschweißung, an oder in dem Sammel- und Positionierungsmittel fixiert. Auf die mit dem Sammel- und Positionierungsmittel versehene Stirnseite wird anschließend das erste Kunststoffformteil aufgesetzt, das die Stirnseite mit Ausnahme des Sammel- und Positionierungsmittels vollständig abdeckt. In einem Folgeschritt wird der Wickel mit der ersten Stirnseite voran in ein Behältnis mit einem rechteckigen Boden und vier im rechten Winkel dazu angeordneten Seitenelementen eingeschoben, bis das Sammel- und Positionierungsmittel den Boden erreicht. Die gewünschte Position des Wickels auf dem Boden wird durch die Positionierung der Aufnahme vorgegeben, die in Form und Größe auf das Sammel- und Positionierungsmittel abgestimmt ist. Einmal in die Aufnahme eingeschoben, kann das Sammel- und Positionierungsmittel in dieser fixiert werden, beispielsweise durch Verschweißung mit dem Boden. Das Behältnis kann anschließend durch Aufsetzen eines Deckels verschlossen werden, wobei zuvor die aus der zweiten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen mit dem durch den Deckel geführten und vom Metallgehäuse elektrisch isolierte Polbolzen verbunden werden müssen. Bevorzugt wird der Deckel mit dem Behältnis durch Verschweißen verbunden. Weiterhin werden auch die aus der zweiten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen bevorzugt durch Verschweißung mit dem Polbolzen verbunden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Boden als Aufnahme für das Sammel- und Positionierungsmittel eine Durchbrechung auf. Der Vorteil dieser technischen Maßnahme ist offensichtlich. Das Sammel- und Positionierungsmittel ist durch die Durchbrechung auch von außerhalb des Metallgehäuses zugänglich. So kann beispielsweise eine Verschweißung des Sammel- und Positionierungsmittels mit dem Boden erfolgen, nachdem das Metallgehäuse durch Aufsetzen eines Deckels bereits verschlossen wurde. Insbesondere erübrigt sich auch die Verwendung und damit die bislang erforderliche Faltung der langen oder verlängerten Ableiterfahnen.
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Es ist bevorzugt, dass die aus der ersten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen mit der positiven und die aus der zweiten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen mit der negativen Elektrode verbunden sind. Mit anderen Worten, vorzugsweise ist das Metallgehäuse positiv gepolt, während der vom Metallgehäuse elektrisch isolierte Polbolzen negativ gepolt ist.
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In bevorzugten Ausführungsformen bestehen die aus der ersten Stirnseite austretenden Ableiterfahnen und/oder das Sammel- und Positionierungsmittel und/oder der Boden des Metallgehäuses und/oder das gesamte Metallgehäuse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
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Die erfindungsgemäße Batterie kann in bevorzugten Ausführungsformen neben dem vom Metallgehäuse elektrisch isolierten Polbolzen einen weiteren Polbolzen umfassen, der durch eine Durchbrechung im Metallgehäuse, insbesondere im Deckel des Metallgehäuses, aus dem Inneren des Metallgehäuses nach außen geführt ist, gleichzeitig jedoch über das Metallgehäuse und das Sammel- und Positionierungsmittel elektrisch mit einer der Elektroden verbunden ist. Bevorzugt ist in dieser Ausführungsform der vom Metallgehäuse elektrisch isolierte Polbolzen mit der mindestens einen negativen Elektrode verbunden, während der weitere Polbolzen über das Metallgehäuse und das Sammel- und Positionierungsmittel elektrisch mit der mindestens einen positiven Elektrode verbunden ist.
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Eine derartige Ausführungsform kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn in den Strompfad zwischen dem weiteren Polbolzen und dem Gehäuse eine Sicherung integriert ist, die den elektrischen Kontakt zwischen dem weiteren Polbolzen und dem Gehäuse unterbrechen kann. Als Sicherung kommt insbesondere eine innerhalb des Metallgehäuses angeordnete thermische oder pneumatisch-mechanische Sicherung in Frage.
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Das zweite Kunststoffformteil ist bevorzugt unmittelbar an der Deckelinnenseite angeordnet und deckt diese im Wesentlichen vollständig ab. Bevorzugt weist es eine Durchbrechung für den vom Metallgehäuse elektrisch isolierten Polbolzen auf. Gegebenenfalls ist auch eine Durchbrechung für den erwähnten weiteren, elektrisch mit dem Metallgehäuse verbundenen Polbolzen vorgesehen.
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Als Folienmaterial kommen für das erste und das zweite Kunststoffformteil insbesondere PPS (Polyphenylensulfid) und PEEK (Polyetheretherketon) in Frage. Weiterhin sind auch Polyamid-Folien sehr gut geeignet.
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Weitere Merkmale der Erfindung sowie aus der Erfindung resultierende Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, anhand derer die Erfindung illustriert wird. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen.
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1 zeigt einen Querschnitt des Deckelbereichs einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie (schematische Darstellung). Der aus Aluminium bestehende Deckel 101 weist eine erste Durchbrechung auf, durch die der Polbolzen 102 geführt ist. Durch eine zweite Durchbrechung ist der Polbolzen 103 geführt. Die Polbolzen 102 und 103 sind jeweils mit einer Polkappe (104 und 105) abgedeckt. Die Polkappen können als Kontaktpole zum Anschluss eines elektrischen Verbrauchers dienen.
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Die Unterseite des Deckels 101 ist großflächig mit dem aus einer 100 µm dicken PEEK-Folie bestehenden Tiefziehling 108 abgedeckt. Dieser weist lediglich zwei Durchbrechungen für die Polbolzen 102 und 103 auf. Zwischen den Polkappen 104 und 105 und dem Gehäuse 101 sind weiterhin noch die Isolierelemente 106 und 107 angeordnet. Auch diese bestehen aus einer 100 µm dicken PEEK-Folie und unterbinden jeweils einen unmittelbaren Kontakt des Deckels 101 mit den Polbolzen 102 und 103 und den Polkappen 104 und 105.
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Über das Kontaktelement 109 ist der Polbolzen 102 elektrisch mit der negativen Elektrode einer an eine unterhalb des Deckels angeordneten wickelförmigen Einzelzelle (nicht dargestellt) angebunden. Die aus der zweiten Stirnseite der Einzelzelle austretenden Ableiterfahnen können hierzu durch Verschweißung mit dem Kontaktelement 109 verbunden sein.
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In den Polbolzen 103 ist eine Sicherung integriert, die den elektrischen Kontakt zwischen dem Polbolzen 103 und dem Gehäuse unterbrechen kann. Hierbei handelt es sich um eine pneumatisch-mechanische Sicherung, bei der ein bistabiles Federelement 110 mit einer Membran 111 in unmittelbarem Kontakt steht. Die Membran 111 begrenzt einen durch die Metallhülse 112 und den Deckel 101 gebildeten Hohlraum 113, in den der Polbolzen 103 hineinragt. Das Federelement 110 ist becherförmig ausgebildet und steht über seine Seitenwand in einem ersten stabilen Zustand in Kontakt mit dem Polbolzen 103, in einem zweiten stabilen Zustand ist die Seitenwand von diesem beabstandet. Der Boden des Federelements ist durch das Isolierelement 114 vom Polbolzen 103 getrennt. Wölbt sich die Membran 111 ausreichend weit in den Hohlraum 113 hinein, so springt das Federelement 110 vom ersten stabilen Zustand in den zweiten Zustand. Im in der Zeichnung dargestellten Normalbetrieb steht die Polkappe 105 über den Polbolzen 103, das daran anliegende Federelement 110, die Membran 111 und die Metallhülse 112 in mittelbarem elektrischem Kontakt mit dem Deckel 101. Wird die Sicherung ausgelöst, nämlich durch einen Druck, der die erwähnte Wölbung der Membran 111 verursacht, so wird der Kontakt zwischen dem Polbolzen 103 und dem Federelement 110 unterbrochen.
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2 zeigt eine Aufsicht auf die wesentlichen Komponenten des in 1 dargestellten Deckelbereichs (Explosionszeichnung). Dargestellt sind die Polkappen 104 und 105. Die Polbolzen 102 und 103 sind mehrteilig ausgebildet. Sie umfassen jeweils ein schraubenförmiges Teil 102b und 103b sowie ein Gegenstück 102a und 103a mit einem Innengewinde, in das die schraubenförmigen Teile eingeschraubt werden können. Weiterhin sind der Gehäusedeckel 101, der durch die Isolierelemente 106 und 107 elektrisch von den Teilen 102a und 103a sowie von den Polkappen 104 und 105 getrennt ist, sowie der Tiefziehling 108, der die Unterseite des Deckels 101 elektrisch isoliert, dargestellt. Der Tiefziehling 108 weist Durchbrechungen für die Polbolzen 102 und 103 sowie für die Metallhülse 112 auf. Letztere bildet mit der Membran 111 und dem Gehäusedeckel 101 den Hohlraum 113 aus, in dem das Federelement 110 und das Isolierelement 114 angeordnet sind.
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3 zeigt einen Querschnitt des Bodenbereichs einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie (schematische Darstellung). Dargestellt ist ein Ausschnitt des prismatischen Metallgehäuses 115 mit dem Boden 116 und vier Seitenelementen (in der Querschnittsdarstellung sind lediglich die zwei Seitenelemente 117 und 118 sichtbar) auf. In dem Gehäuse ist eine Einzelzelle 119 angeordnet. Diese weist die Form eines Wickels auf. An der dem Boden 116 zugewandten ersten Stirnseite 120 des Wickels treten mehrere Ableiterfahnen 121 aus, die in dem Sammel- und Positionierungsmittel 122 zusammengefasst sind. Auf die Stirnseite 120 ist ein Tiefziehling 123 aus einer 100 µm dicken PEEK-Folie aufgesetzt, das die Stirnseite 120 mit Ausnahme des Sammel- und Positionierungsmittels 122 vollständig abdeckt
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Das Sammel- und Positionierungsmittel 122 ist als Klemmschiene ausgebildet, zwischen deren Klemmschenkeln 124 und 125 die Ableiterfahnen 121 durch Verschweißung fixiert sind. In den Boden 116 ist ein Kontaktelement 126 versenkt, das mittig eine Durchbrechung 127 aufweist. Diese dient als Aufnahme für das Sammel- und Positionierungsmittel 122, das in die Durchbrechung 127 eingeschoben und durch Verschweißung mit dem Kontaktelement 126 in dieser fixiert ist.
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4 zeigt eine Aufsicht auf die wesentlichen Komponenten des in 3 dargestellten Bodenbereichs (Explosionszeichnung). Dargestellt ist die Einzelzelle 119 mitsamt den aus der Stirnseite 120 austretenden Ableiterfahnen 121. Diese sind bereits mittig zusammengelegt, um im nächsten Schritt zwischen die Schenkel des als Klemmschiene ausgebildeten Sammel- und Positionierungsmittels 122 geschoben zu werden. Der Tiefziehling 123 weist wiederum mittig eine Durchbrechung 128 für die Klemmschiene 122 auf. Das prismatische Aluminiumgehäuse 115 umfasst den Boden 116 mit einer zentralen Vertiefung, in der das Kontaktelement 126 versenkt werden kann.
