DE102017214242A1 - Batteriezelle, Batteriemodul und Verfahren zur Herstellung eines solchen - Google Patents

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Claus Gerald Pflueger
Torsten Koller
Markus Schmitt
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, mit einem, insbesondere prismatisch ausgebildeten, Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) ein erstes Gehäuseelement (4) umfasst, welches die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle (2) zumindest umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Separator aufnimmt und weiterhin eine Öffnung (6) aufweist, wobei das Gehäuse (3) ein zweites Gehäuseelement (5) umfasst, welches einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle (2) oder der Kathode der Batteriezelle (2) verbundenen Spannungsabgriff (7) aufweist, wobei der Spannungsabgriff (7) weiterhin von einer ersten Oberfläche (8) des zweiten Gehäuseelements (5) aus zugänglich angeordnet ist, wobei das zweite Gehäuseelement (5) die von dem ersten Gehäuseelement (4) ausgebildete (6) Öffnung (6) weiterhin in der Art verschließt, dass ein erster Teilbereich (91) einer der ersten Oberfläche (8) gegenüberliegend angeordneten zweiten Oberfläche (9) des zweiten Gehäuseelements (5) unmittelbar benachbart zu einem Inneren (10) des ersten Gehäuseelements (4) angeordnet ist und dass ein zweiter Teilbereich (92) der der ersten Oberfläche (8) gegenüberliegend angeordneten zweiten Oberfläche (9) des zweiten Gehäuseelements (5) über das erste Gehäuseelement (4) hinausragend angeordnet ist, wobei das zweite Gehäuseelement (5) ein mit der ersten Oberfläche (8) und/oder mit dem zweiten Teilbereich (92) der zweiten Oberfläche (9) verbundenes Dichtelement (11) umfasst.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Batteriezelle nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Batteriemodul mit einer solchen Batteriezelle.
    Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Batteriemoduls.
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Batterien, wie insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, wenigstens aus einem Batteriemodul oder vorteilhaft auch aus einer Mehrzahl an Batteriemodulen bestehen. Weiterhin weist ein Batteriemodul bevorzugt eine Vielzahl an einzelnen Batteriezellen auf, welche untereinander zu dem Batteriemodul verschaltet sind, wobei die einzelnen Batteriezellen seriell und/oder parallel mittels Zellverbindern miteinander verschaltet sein können.
    Dabei bedarf es einer Temperiereinrichtung, um die Batteriezellen innerhalb eines vorgegeben Temperaturbereichs betreiben zu können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Batteriezelle mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass eine zuverlässige Abdichtung eines eine erfindungsgemäße Batteriezelle aufweisenden Batteriemoduls ausgebildet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dazu eine Batteriezelle zur Verfügung gestellt.
    Die Batteriezelle ist dabei insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle.
    Dabei weist die Batteriezelle ein Gehäuse auf, welches insbesondere prismatisch ausgebildet ist.
    Das Gehäuse umfasst dabei ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement.
    Das erste Gehäuseelement nimmt dabei die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle auf, welche zumindest eine Anode, eine Kathode und einen Separator umfassen.
    Des Weiteren weist das erste Gehäuseelement eine Öffnung auf.
    Das zweite Gehäuseelement weist einen Spannungsabgriff auf, welcher elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle oder der Kathode der Batteriezelle verbunden ist.
    Der Spannungsabgriff ist dabei von einer ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements aus zugänglich angeordnet.
    Weiterhin verschließt das zweite Gehäuseelement die von dem ersten Gehäuseelement ausgebildete Öffnung in der Art, dass ein erster Teilbereich einer zweiten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements, welche der ersten Oberfläche gegenüberliegend angeordnet ist, unmittelbar benachbart zu einem Inneren des ersten Gehäuseelements angeordnet ist.
    Weiterhin ist ein zweiter Teilbereich der zweiten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements, welche der ersten Oberfläche gegenüberliegend angeordnet ist, über das erste Gehäuseelement hinausragend angeordnet.
    Dabei umfasst das zweite Gehäuseelement ein mit der ersten Oberfläche und/oder mit dem zweiten Teilbereich der zweiten Oberfläche verbundenes Dichtelement.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegeben Vorrichtungen möglich.
  • An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass unter einem von der ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelement aus zugänglich angeordneten Spannungsabgriff verstanden sein soll, dass der Spannungsabgriff in der Art an der ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements angeordnet ist oder in der Art in das zweite Gehäuseelement integriert ist, dass der Spannungsabgriff unmittelbar bzw. direkt von der ersten Oberfläche aus kontaktierbar ist.
    Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass der Spannungsabgriff unmittelbar bzw. direkt von einer Umgebung der Batteriezelle aus kontaktierbar angeordnet ist.
  • Durch das Hinausragen des zweiten Gehäuseelements über das erste Gehäuseelement kann somit eine Dichtfläche unmittelbar an der Batteriezelle ausgebildet werden.
    Dadurch ist es möglich, über das zweite Gehäuseelement als eine solche Dichtfläche eine Kraft auf das Dichtelement der Batteriezelle zu übertragen und auch aufrecht zu erhalten, wodurch insgesamt eine zuverlässige Abdichtung ausgebildet werden kann.
  • Es ist zweckmäßig, wenn das Dichtelement umlaufend angeordnet ist.
    Somit ist es möglich, eine zuverlässige Abdichtung über den gesamten Umfang der Batteriezelle auszubilden.
    An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass der Umfang der Batteriezelle insbesondere parallel zu dem zweiten Gehäuseelement an der ersten Oberfläche und/oder dem zweiten Teilbereich der zweiten Oberfläche angeordnet ist. Weiterhin sei hierzu angemerkt, dass das Dichtelement somit sowohl ein radiale Abdichtung als auch eine axiale Abdichtung ausbilden kann.
  • Vorteilhafterweise weist das zweite Gehäuseelement einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle verbundenen ersten Spannungsabgriff und einen elektrisch leitend mit der Kathode der Batteriezelle verbundenen zweiten Spannungsabgriff auf.
  • Dabei sind sowohl der erste Spannungsabgriff als auch der zweite Spannungsabgriff von einer ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements aus zugänglich angeordnet.
    Somit kann eine einfache Ausbildung einer Batteriezelle zur Verfügung gestellt werden.
  • Das zweite Gehäuseelement weist weiterhin einen dritten Teilbereich auf, welcher zwischen dem ersten Teilbereich des zweiten Gehäuseelements und dem zweiten Teilbereich des zweiten Gehäuseelements verlaufend angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist dabei der dritte Teilbereich des zweiten Gehäuseelements weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement verbunden. Insbesondere ist dabei der dritte Teilbereich des zweiten Gehäuseelements stoffschlüssig, wie beispielsweise geklebt, geschweißt oder gelötet, und/oder formschlüssig, wie beispielsweise eingehakt oder eingeschnappt, mit dem ersten Gehäuseelement verbunden.
    Weiterhin ist die Verbindung des dritten Teilbereichs des zweiten Gehäuseelements mit dem ersten Gehäuseelement bevorzugt abdichtend ausgebildet.
    Dadurch ist es möglich, ein Inneres des ersten Gehäuseelements gegenüber einer Umgebung der Batteriezelle abzutrennen und somit insbesondere die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle zu schützen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das erste Gehäuseelement und/oder das zweite Gehäuseelement aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Ein solcher metallischer Werkstoff kann beispielsweise als Aluminium, Kupfer oder Nickel ausgewählt sein, wobei auch Mischungen aus Aluminium, Kupfer und/oder Nickel ausgewählt sein können.
  • Vorzugsweise weist der zweite Teilbereich des zweiten Gehäuseelements eine kürzeste Ausdehnung von 3 mm bis 7 mm auf.
    Insbesondere bezeichnet die kürzeste Ausdehnung dabei die Ausdehnung des über das erste Gehäuseelement hinausragenden Teils des zweiten Gehäuseelements.
    Dabei bietet eine kürzeste Ausdehnung im Bereich von 3 mm bis 7 mm insbesondere den Vorteil, dass somit zuverlässig das Dichtelement angeordnet werden kann und weiterhin gleichzeitig auch eine zuverlässige Anordnung innerhalb eines Batteriemoduls möglich ist.
  • Bevorzugt ist das Dichtelement aus einem Elastomer, einem Silikon oder einem Klebstoff ausgebildet. Dadurch kann eine zuverlässige Abdichtung eines Innenraums eines Batteriemoduls mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle ausgebildet werden.
  • Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist das Dichtelement stoffschlüssig mit der ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements und/oder dem zweiten Teilbereich der zweiten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements verbunden. Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise geklebt oder auch angespritzt ausgebildet sein.
  • Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist das Dichtelement kraftschlüssig mit der ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements und/oder dem zweiten Teilbereich der zweiten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements verbunden.
    Eine solche kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise geklemmt verzugsweise mittels einer Passung ausgebildet sein.
  • Gemäß weiteren Gedanken der Erfindung ist das Dichtelement reibschlüssig oder formschlüssig mit der ersten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements und/oder dem zweiten Teilbereich der zweiten Oberfläche des zweiten Gehäuseelements verbunden.
    Dazu kann das Dichtelement beispielsweise in eine Nut eingelegt sein oder kann das Dichtelement vorzugsweise auch Führungselemente aufweisen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Batteriemodul, welches eine eben beschriebene erfindungsgemäße Batteriezelle aufweist.
    Des Weiteren weist das Batteriemodul eine Batteriezellenaufnahme auf, welche zumindest einen von Temperierfluid durchströmbaren Innenraum umfasst. Dabei ist die Batteriezelle in der Art in der Batteriezellenaufnahme aufgenommen, dass das Dichtelement den Innenraum fluiddicht gegenüber einer Umgebung abdichtet und dass das erste Gehäuseelement von Temperierfluid umströmbar angeordnet ist.
  • Ein solches Batteriemodul bietet den besonderen Vorteil, dass eine zuverlässige Abdichtung des Innenraums der Batteriezellenaufnahme mittels des Dichtelements der Batteriezelle möglich ist und weiterhin das die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle aufnehmende erste Gehäuseelement durch eine Umströmung mit Temperierfluid zuverlässig temperiert werden kann.
    Dadurch kann die Batteriezelle bzw. deren erstes Gehäuseelement unmittelbar bzw. direkt durch Temperfluid temperiert werden, ohne dass der Spannungsabgriff bzw. der erste Spannungsabgriff und der zweite Spannungsabgriff mit Temperierfluid in Kontakt kommen können.
  • Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, dass die Batteriezelle des Batteriemoduls mit allen im Zusammenhang mit der Batteriezelle erwähnten vorteilhaften Weiterbildungen weitergebildet werden kann.
  • Vorteilhafterweise weist das Batteriemodul weiterhin ein Halteelement auf, welches zu einer Aufnahme des Dichtelements der Batteriezelle und/oder des zweiten Gehäuseelements der Batteriezelle ausgebildet ist.
    Dabei kann das Halteelement integraler Bestandteil der Batteriezellenaufnahme ausgebildet sein oder kann auch als ein zusätzliches Bauteil ausgebildet sein, welches mit der Batteriezellenaufnahme verbunden werden kann.
  • Es ist zweckmäßig, wenn die erste Oberfläche des zweiten Gehäuseelements von einer Umgebung des Batteriemoduls aus zugänglich angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, den von der ersten Oberfläche aus zugänglich angeordneten Spannungsabgriff der Batteriezelle elektrisch zu kontaktieren. Insbesondere ist es dadurch auch möglich, den von der ersten Oberfläche aus zugänglich angeordneten ersten Spannungsabgriff und den von der ersten Oberfläche aus zugänglich angeordneten zweiten Spannungsabgriff elektrisch zu kontaktieren.
    Somit ist es möglich, die Batteriezelle des Batteriemoduls von einer Umgebung des Batteriemoduls aus elektrisch zu kontaktieren, wobei der Spannungsabgriff bzw. der erste Spannungsabgriff und der zweite Spannungsabgriff mittels des Dichtelements von das erste Gehäuseelement umströmendem Temperierfluid abdichtend getrennt sind.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls.
    Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt eine erfindungsgemäße und eben beschriebene Batteriezelle bereitgestellt.
    Des Weiteren wird in dem ersten Verfahrensschritt auch eine Batteriezellenaufnahme eines Batteriemoduls zur Verfügung gestellt, welche einen von Temperierfluid durchströmbaren Innenraum aufweist.
    In einem zweiten Verfahrensschritt wird dabei die Batteriezelle in der Art in der Batteriezellenaufnahme angeordnet, dass das Dichtelement den Innenraum fluiddicht gegenüber einer Umgebung abdichtet und dass das erste Gehäuseelement von Temperierfluid umströmbar angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise wird in dem zweiten Verfahrensschritt weiterhin auf das zweite Gehäuseelement eine Kraft in der Art aufgebracht, dass das Dichtelement verformt wird.
    Somit ist es möglich, mittels der Verformung des Dichtelements eine zuverlässigere Abdichtung auszubilden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1 einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 2 einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 3 einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 4 einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 5 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 6 in einer perspektivischen Darstellung die Ausführungsform des Batteriemoduls gemäß 5.
  • Die 1 zeigt einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
  • Das Batteriemodul 1 weist dabei eine Batteriezelle 2 auf, wobei die Batteriezelle 2 insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle ist.
  • Die Batteriezelle 2 weist ein Gehäuse 3 auf, wobei das Gehäuse 3 gemäß der in der 1 gezeigten Ausführungsform prismatisch ausgebildet ist.
  • Das Gehäuse 3 umfasst weiterhin ein erstes Gehäuseelement 4 und ein zweites Gehäuseelement 5.
  • Das erste Gehäuseelement 4 nimmt dabei in der 1 nicht zu erkennende elektrochemische Komponenten der Batteriezelle 2 auf, wobei die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle 2 zumindest eine Anode, eine Kathode und einen Separator umfassen.
    Weiterhin weist das erste Gehäuseelement 4 eine Öffnung 6 auf.
  • Das zweite Gehäuseelement 5 weist einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle 2 oder der Kathode der Batteriezelle 2 verbundenen Spannungsabgriff 7 auf.
    Insbesondere weist das zweite Gehäuseelement 5 einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle 2 verbundenen ersten Spannungsabgriff 71 auf und weist einen elektrisch leitend mit der Kathode der Batteriezelle 2 verbundenen zweiten Spannungsabgriff 72 auf.
    Dabei ist in der 1 insbesondere nur der erste Spannungsabgriff 71 oder nur der zweite Spannungsabgriff 72 zu erkennen.
    Der Spannungsabgriff 7 bzw. der erste Spannungsabgriff 71 und der zweite Spannungsabgriff 72 sind von einer ersten Oberfläche 8 des zweiten Gehäuseelements 5 aus zugänglich angeordnet.
  • Weiterhin weist das zweite Gehäuseelement 5 auch eine der ersten Oberfläche 8 gegenüberliegend angeordnete zweite Oberfläche 9 auf.
    Dabei verschließt das zweite Gehäuseelement 5 die von dem ersten Gehäuseelement 4 ausgebildete Öffnung 6.
    Dabei ist ein erster Teilbereich 91 der zweiten Oberfläche 9 des zweiten Gehäuseelements 5 unmittelbar benachbart zu einem Inneren 10 des ersten Gehäuseelements 4 angeordnet.
    Dabei ist ein zweiter Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 9 des zweiten Gehäuseelements 5 über das erste Gehäuseelement 4 hinausragend angeordnet.
    Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass das zweite Gehäuseelement 5 über Umfang des ersten Gehäuseelements 4 übersteht.
  • Weiterhin weist das zweite Gehäuseelement 5 einen dritten Teilbereich 93 auf, welcher wie aus der 1 zu erkennen ist, zwischen dem ersten Teilbereich 91 und dem zweiten Teilbereich 92 angeordnet ist.
    Der dritte Teilbereich 93 des zweiten Gehäuseelements 5 ist dabei weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement 4 verbunden, insbesondere ist diese Verbindung stoffschlüssig und/oder formschlüssig ausgebildet.
  • Das zweite Gehäuseelement 5 umfasst weiterhin ein Dichtelement 11.
    Das Dichtelement 11 ist dabei gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 9 verbunden.
    Das Dichtelement 11 kann dabei beispielsweise stoffschlüssig, kraftschlüssig, reibschlüssig und/oder formschlüssig mit dem zweiten Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 9 des zweiten Gehäuseelements 5 verbunden sein.
  • Die 2 bis 4 zeigen jeweils weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Batteriemodule 1.
    Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils auch Elemente, wobei auf deren erneute Beschreibung im Zusammenhang mit den 2 bis 4 jeweils verzichtet wird.
  • Die 2 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
    Das Dichtelement 11 ist dabei gemäß dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 9 verbunden.
    Dabei sei an dieser Stelle hierzu bemerkt, dass der zweite Teilbereich 92 jeweils alle parallel zu der ersten Oberfläche 91 angeordneten Oberflächen einschließt. Insbesondere zeigt die 2 somit eine Ausführungsform, bei welcher das zweite Gehäuseelement 5 keine vollständig planare Ausbildung aufweist, sondern Abrundungen aufweisen kann.
  • Die 3 zeigt einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
  • Das Dichtelement 11 ist dabei gemäß dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der ersten Oberfläche 8 verbunden.
    Das Dichtelement 11 kann dabei beispielsweise stoffschlüssig, kraftschlüssig, reibschlüssig und/oder formschlüssig mit der ersten Oberfläche 8 des zweiten Gehäuseelements 5 verbunden sein.
  • Die 4 zeigt einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
    Das Dichtelement 11 ist dabei gemäß dem in der 4 gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 9 verbunden.
  • Weitere Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele sollen nun für die 1 bis 4 jeweils gemeinsam beschrieben sein.
  • Weiterhin sind die Dichtelemente 11 gemäß den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 jeweils umlaufend angeordnet, so dass über den gesamten Umfang eine zuverlässige Abdichtung mittels der Dichtelemente 11 ausgebildet werden kann.
  • Vorzugsweise sind das erste Gehäuseelement 4 und/oder das zweite Gehäuseelement 5 jeweils aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Nickel ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist das Dichtelement 11 aus einem Elastomer, einem Silikon oder einem Klebstoff ausgebildet.
  • Der zweite Teilbereich 92 weist dabei eine kürzeste Ausdehnung auf, welche in den 1 bis 4 mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet sein soll, wobei die kürzeste Ausdehnung 12 einen Wert zwischen 3 mm und 7 mm aufweist.
    Mit anderen Worten ausgedrückt bezeichnet die kürzeste Ausdehnung den Überstand des zweiten Gehäuseelements 5 über das erste Gehäuseelement 4 hinaus.
  • Das Batteriemodul 1 weist weiterhin eine Batteriezellenaufnahme 13 auf, welche in den 1 bis 4 jeweils ausschnittsweise gezeigt ist.
    Die Batteriezellenaufnahme 13 begrenzt dabei jeweils einen von Temperierfluid durchströmbaren Innenraum 14.
  • Dabei ist die Batteriezelle 2 in der Batteriezellenaufnahme 13 in der Art aufgenommen, dass das Dichtelement 11 den Innenraum 14 fluiddicht gegenüber einer Umgebung 15 abdichtet.
    Des Weiteren ist, wie aus den 1 bis 4 zu erkennen ist, das erste Gehäuseelement 4 von durch den Innenraum 14 strömenden Temperierfluid umströmbar angeordnet.
  • Das Batteriemodul 1 kann weiterhin ein Halteelement 16 umfassen.
    Dabei kann das Halteelement 16 zu einer Aufnahme des Dichtelements 11 der Batteriezelle 2 ausgebildet sein.
    Dabei kann das Halteelement 16 auch zu einer Aufnahme des zweiten Gehäuseelements 5 der Batteriezelle 2 ausgebildet sein.
  • Das Halteelement 16 kann dabei beispielsweise integraler Bestandteil der Batteriezellenaufnahme 13 sein.
    Anhand der 5 wird noch eine weitere Ausführungsform eines Batteriemoduls 1 erläutert werden, bei welcher das Halteelement 16 als ein separates Element ausgebildet ist.
  • Insgesamt ist bei allen 1 bis 5 erkennbar, dass die erste Oberfläche 8 des zweiten Gehäuseelements 5 von einer Umgebung 15 des Batteriemoduls 1 aus zugänglich angeordnet ist.
    Insbesondere sind der Spannungsabgriff 7 bzw. der erste Spannungsabgriff 71 und der zweite Spannungsabgriff 72 von einer Umgebung 15 des Batteriemoduls 1 aus zugänglich angeordnet.
  • Die 5 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
  • Dabei sind in der 5 insgesamt fünf erfindungsgemäße Batteriezellen 2 zu erkennen. Insbesondere sind hierbei das erste Gehäuseelement 4, das zweite Gehäuseelement 5 sowie der erste Spannungsabgriff 71 und der zweite Spannungsabgriff 72 zu erkennen.
    Die Batteriezellen 2 weisen weiterhin jeweils ein umlaufend mit dem zweiten Teilbereich 92 der zweiten Oberfläche 8 des zweiten Gehäuseelement 5 verbundenes Dichtelement 11 auf, welche in der 5 jedoch nicht zu erkennen sind.
  • Weiterhin weist das Batteriemodul 1 gemäß 5 einen Batteriezellenhalter 13 mit einem Innenraum 14 auf.
    Dabei können die Batteriezellen 2 in dem Innenraum 14 des Batteriezellenhalters 13 angeordnet werden, wobei die Batteriezellen 2 beispielsweise in der gezeigten Richtung 17 in den Batteriezellenhalter 13 eingeschoben werden können.
    Nach einer Anordnung der Batteriezellen 2 in dem Batteriezellenhalter 13 ist der Innenraum 14 des Batteriemoduls 1 fluiddicht gegenüber der Umgebung 15 abgeschlossen.
    Insbesondere dichten die Dichtelemente 11 den Innenraum 14 gegenüber der Umgebung 15 ab.
  • Dabei kann bei einer Anordnung der Batteriezellen 2 in dem Batteriezellenhalter 13 zu einer Verformung der Dichtelemente 11 beispielsweise eine Kraft auf die zweiten Gehäuseelemente 5 aufgebracht werden.
  • Weiterhin ist in der 5 zu erkennen, dass das Batteriemodul 1 ein Halteelement 16 aufweist, welches als von den Batteriezellenhalter 13 separat ausgebildetes Element ausgebildet ist.
    Das Halteelement 16 kann dabei beispielsweise mittels eines Schnappmechanismus mit dem Batteriezellenhalter 13 verbunden werden.
  • Die 6 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Ausführungsform des Batteriemoduls gemäß 5 in einem zusammengebauten Zustand.
  • An dieser Stelle sei noch bemerkt, dass die Ausführungsform gemäß den
    5 und 6 jeweils Anschlüsse zu einem einströmen bzw. ausströmen von Temperierfluid umfassen kann.

Claims (13)

  1. Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, mit einem, insbesondere prismatisch ausgebildeten, Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) ein erstes Gehäuseelement (4) umfasst, welches die elektrochemischen Komponenten der Batteriezelle (2) zumindest umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Separator aufnimmt und weiterhin eine Öffnung (6) aufweist, wobei das Gehäuse (3) ein zweites Gehäuseelement (5) umfasst, welches einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle (2) oder der Kathode der Batteriezelle (2) verbundenen Spannungsabgriff (7) aufweist, wobei der Spannungsabgriff (7) weiterhin von einer ersten Oberfläche (8) des zweiten Gehäuseelements (5) aus zugänglich angeordnet ist, wobei das zweite Gehäuseelement (5) die von dem ersten Gehäuseelement (4) ausgebildete (6) Öffnung (6) weiterhin in der Art verschließt, dass ein erster Teilbereich (91) einer der ersten Oberfläche (8) gegenüberliegend angeordneten zweiten Oberfläche (9) des zweiten Gehäuseelements (5) unmittelbar benachbart zu einem Inneren (10) des ersten Gehäuseelements (4) angeordnet ist und dass ein zweiter Teilbereich (92) der der ersten Oberfläche (8) gegenüberliegend angeordneten zweiten Oberfläche (9) des zweiten Gehäuseelements (5) über das erste Gehäuseelement (4) hinausragend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (5) ein mit der ersten Oberfläche (8) und/oder mit dem zweiten Teilbereich (92) der zweiten Oberfläche (9) verbundenes Dichtelement (11) umfasst.
  2. Batteriezelle nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) umlaufend angeordnet ist.
  3. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (5) einen elektrisch leitend mit der Anode der Batteriezelle (2) verbundenen ersten Spannungsabgriff (71) und einen elektrisch leitend mit der Kathode der Batteriezelle (2) verbundenen zweiten Spannungsabgriff (72) aufweist, wobei der erste Spannungsabgriff (71) und der zweite Spannungsgriff (72) von einer ersten Oberfläche (8) des zweiten Gehäuseelements (5) aus zugänglich angeordnet sind.
  4. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (5) einen dritten Teilbereich (93) aufweist, welcher zwischen dem ersten Teilbereich (91) des zweiten Gehäuseelements (5) und dem zweiten Teilbereich (92) des zweiten Gehäuseelements (5) verlaufend angeordnet ist, wobei der dritte Teilbereich (93) des zweiten Gehäuseelements (5) weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement (4) verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ist.
  5. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement (4) und/oder das zweite Gehäuseelement (5) aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Aluminium, Kupfer und/oder Nickel, ausgebildet sind.
  6. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (92) eine kürzeste Ausdehnung (12) von 3mm bis 7mm aufweist.
  7. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) aus einem Elastomer, einem Silikon oder einem Klebstoff ausgebildet ist.
  8. Batteriezelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) stoffschlüssig, wie beispielsweise geklebt oder angespritzt, kraftschlüssig, wie beispielsweise geklemmt, reibschlüssig oder formschlüssig mit der ersten Oberfläche (8) des zweiten Gehäuseelements (5) und/oder dem zweiten Teilbereich (92) der zweiten Oberfläche (9) des zweiten Gehäuseelements (5) verbunden ist.
  9. Batteriemodul mit einer Batteriezelle (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriemodul (1) eine Batteriezellenaufnahme (13) aufweist, welche einen von Temperierfluid durchströmbaren Innenraum (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (1) in der Art in der Batteriezellenaufnahme (13) aufgenommen ist, dass das Dichtelement (11) den Innenraum (14) fluiddicht gegenüber einer Umgebung (15) abdichtet und das erste Gehäuseelement (4) von Temperierfluid umströmbar angeordnet ist.
  10. Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (1) weiterhin ein Halteelement (16) umfasst, welches zu einer Aufnahme des Dichtelements (11) der Batteriezelle (2) und/oder des zweiten Gehäuseelements (5) der Batteriezelle (2) ausgebildet ist.
  11. Batteriemodul nach einem vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (8) des zweiten Gehäuseelements (5) von einer Umgebung (15) des Batteriemoduls (1) aus zugänglich angeordnet ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Batteriezelle (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 bereitgestellt wird und eine Batteriezellenaufnahme (13) eines Batteriemoduls (1) mit einem von Temperierfluid durchströmbaren Innenraum (14) bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Batteriezelle (2) in der Art in der Batteriezellenaufnahme (13) angeordnet wird, dass das Dichtelement (11) den Innenraum (14) fluiddicht gegenüber einer Umgebung (15) abdichtet und das erste Gehäuseelement (4) von Temperierfluid umströmbar angeordnet ist.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Verfahrensschritt auf das zweite Gehäuseelement (5) eine Kraft in der Art aufgebracht wird, dass das Dichtelement (11) verformt wird.
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