DE102019007130A1 - Battery cell, battery assembly and method for cooling a battery cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Batteriezelle (1) mit- einer Zellhülle (2), welche ein Aktivmaterial (3) der Batteriezelle (1) zumindest teilweise umschließt, und- einem ersten und einem zweiten elektrischen Anschluss (4, 5) zum elektrischen Kontaktieren der Batteriezelle (1), wobei- die Zellhülle (2) doppelwandig ausgebildet ist und eine Innenhülle (6), welche das Aktivmaterial (3) der Batteriezelle (1) umschließt, sowie eine Außenhülle (7) aufweist, und- zwischen der Außenhülle (7) und der Innenhülle (6) ein um das Aktivmaterial (3) umlaufender Zwischenraum (8) ausgebildet ist, durch den zum kühlen des Aktivmaterials (3) ein Kühlmedium (9) geleitet werden kann. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Batterieanordnung und ein Verfahren.The invention relates to a battery cell (1) with - a cell shell (2) which at least partially encloses an active material (3) of the battery cell (1), and - a first and a second electrical connection (4, 5) for making electrical contact with the battery cell ( 1), wherein the cell envelope (2) is double-walled and has an inner envelope (6) which encloses the active material (3) of the battery cell (1) and an outer envelope (7), and between the outer envelope (7) and the inner shell (6) has an intermediate space (8) running around the active material (3) through which a cooling medium (9) can be passed to cool the active material (3). The invention also relates to a battery arrangement and a method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einer Zellhülle, welche ein Aktivmaterial der Batteriezelle zumindest teilweise umschließt, und einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss zum elektrischen Kontaktieren der Batteriezelle. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Batterieanordnung mit einer Batteriezelle. Ebenso umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Entwärmen einer Batteriezelle.The invention relates to a battery cell with a cell shell which at least partially encloses an active material of the battery cell, and a first and a second electrical connection for making electrical contact with the battery cell. The invention also relates to a battery arrangement with a battery cell. The invention also includes a method for cooling a battery cell.

Heutzutage finden sich Batteriezellen beziehungsweise Batterien in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten wieder, welche die unterschiedlichsten Anforderungen an die einzelnen Batteriezellen beziehungsweise an eine Batterie stellen. Beispielsweise werden Batteriezellen in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder in Hybridfahrzeugen oder in elektrischen Werkzeugen oder in elektrischer Unterhaltungselektronik oder in Mobiltelefonen oder in weiteren Anwendungen verwendet.Nowadays, battery cells or batteries can be found in a wide variety of fields of application, which place the most diverse requirements on the individual battery cells or on a battery. For example, battery cells are used in electrically powered vehicles or in hybrid vehicles or in electrical tools or in electrical entertainment electronics or in cell phones or in other applications.

Aus der DE 10 2017 219 798 A1 ist eine Batteriezelle bekannt. Die Batteriezelle weist ein Zellgehäuse, welches eine Elektrodenanordnung mit einer Kathode und einer Anode aufnimmt, auf. In dem Zellgehäuse ist ein erster Stromkollektor zum elektrischen Kontaktieren der Kathode vorgesehen und wobei in dem Zellgehäuse ein zweiter Stromkollektor zum elektrischen Kontaktieren der Anode vorgesehen ist. Innerhalb des Zellgehäuses ist ein Isoliergehäuse vorgesehen, welches wenigstens eines von dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor von dem Zellgehäuse isoliert, wobei wenigstens eines von dem ersten Stromkollektor, dem zweiten Stromkollektor und dem Isoliergehäuse mit einer Temperierstruktur ausgestattet ist.From the DE 10 2017 219 798 A1 a battery cell is known. The battery cell has a cell housing which accommodates an electrode arrangement with a cathode and an anode. A first current collector for electrically contacting the cathode is provided in the cell housing, and a second current collector is provided in the cell housing for electrically contacting the anode. An insulating housing is provided within the cell housing, which insulates at least one of the first current collector and the second current collector from the cell housing, at least one of the first current collector, the second current collector and the insulating housing being equipped with a temperature control structure.

Bei bisherigen Kühlsystemen für Batteriezellen werden die einzelnen Batteriezellen direkt gekühlt, indem entweder durch zusätzliche Kanäle ein Kühlmedium zwischen den einzelnen Batteriezellen eines Zellmoduls geleitet oder indem die einzelnen Batteriezellen direkt vom Kühlmedium umspült werden.In previous cooling systems for battery cells, the individual battery cells are cooled directly by either passing a cooling medium between the individual battery cells of a cell module through additional channels or by flushing the individual battery cells directly with the cooling medium.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batteriezelle, eine Batterieanordnung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen eine verbesserte Wärmeabfuhr in einer Batteriezelle durchgeführt werden kann, ohne dass zusätzliche Bauteile verwendet werden müssen.The object of the present invention is to provide a battery cell, a battery arrangement and a method with which an improved heat dissipation can be carried out in a battery cell without additional components having to be used.

Diese Aufgabe wird durch eine Batteriezelle, eine Batterieanordnung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a battery cell, a battery arrangement and a method according to the independent patent claims. Meaningful further developments result from the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einer Zellhülle, welche ein Aktivmaterial der Batteriezelle zumindest teilweise umschließt, und einem ersten und einem zweiten elektrischen Anschluss zum elektrischen Kontaktieren der Batteriezelle. Die Zellhülle ist doppelwandig ausgebildet und weist eine Innenhülle, welche das Aktivmaterial der Batteriezelle umschließt, sowie eine Außenhülle auf. Zwischen der Außenhülle und der Innenhülle ist ein um das Aktivmaterial umlaufender Zwischenraum ausgebildet, durch den zum Kühlen des Aktivmaterials ein Kühlmedium geleitet werden kann. Dadurch kann eine verbesserte Kühlleistung der Batteriezelle erreicht werden. Ebenso kann durch die doppelwandige Zellhülle auf zusätzliche Bauteile und Kanäle verzichtet werden, wodurch eine verbesserte Bauraumausnutzung der Batteriezelle, insbesondere einer Batterie, erreicht werden kann. Insbesondere kann die Verbesserung der Kühlleistung durch Minimierung der räumlichen Abstände zwischen Wärmebereiche der Batteriezelle und dem Kühlmedium erreicht werden. Insbesondere kann durch den mit dem Kühlmedium durchströmten Zwischenraum ein verbesserter Wärmeleitpfad in der Batteriezelle erreicht werden. Dadurch kann die entstehende Wärme in der Batteriezelle bestmöglich und ohne großen Aufwand abgeleitet und aus der Batteriezelle abtransportiert werden. Insbesondere kann durch den Entfall zusätzlicher, fluidführender Bauteile zusätzlicher Bauraum beziehungsweise Montageaufwand und/oder Gewicht eingespart werden. Dadurch kann die Batteriezelle kompakt und effizient konzipiert und aufgebaut werden. Dadurch kann die vorgeschlagene Batteriezelle in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten von Batterien beziehungsweise Batteriezellen verwendet werden.One aspect of the invention relates to a battery cell with a cell shell which at least partially encloses an active material of the battery cell, and a first and a second electrical connection for making electrical contact with the battery cell. The cell cover is double-walled and has an inner cover which encloses the active material of the battery cell, as well as an outer cover. An intermediate space running around the active material is formed between the outer shell and the inner shell, through which space a cooling medium can be passed to cool the active material. As a result, improved cooling performance of the battery cell can be achieved. The double-walled cell cover also means that additional components and channels can be dispensed with, which means that the installation space of the battery cell, in particular a battery, can be improved. In particular, the improvement in the cooling performance can be achieved by minimizing the spatial distances between the thermal areas of the battery cell and the cooling medium. In particular, an improved heat conduction path in the battery cell can be achieved through the intermediate space through which the cooling medium flows. As a result, the heat generated in the battery cell can be dissipated in the best possible way and with little effort and removed from the battery cell. In particular, by eliminating additional, fluid-carrying components, additional installation space or assembly effort and / or weight can be saved. As a result, the battery cell can be designed and constructed in a compact and efficient manner. As a result, the proposed battery cell can be used in a wide variety of fields of application for batteries or battery cells.

Bei dem Aktivmaterial der Batteriezelle handelt es sich beispielsweise um eine chemisch aktive Substanz, welche für die Energiespeicherung der Batteriezelle einer Batterie verantwortlich ist. Beispielsweise wird das Aktivmaterial auf einen gut leitenden Stromkollektor aufgebracht. Bei dem Stromkollektor handelt es sich beispielsweise um dünne Metallfolien oder um dünne Metallbleche. Der Stromkollektor kann beispielsweise aus Aluminium oder aus Kupfer bestehen. Das Aktivmaterial kann beispielsweise Grafit sein. Die Zellhülle der Batteriezelle kann insbesondere als doppelwandige Folie ausgebildet sein. Die Zellhülle kann beispielsweise als eine auf Aluminiumbasis bestehende Außenhülle ausgebildet sein. Die Zellhülle kann insbesondere das Aktivmaterial der Batteriezelle zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig umschließen.The active material of the battery cell is, for example, a chemically active substance that is responsible for storing energy in the battery cell of a battery. For example, the active material is applied to a highly conductive current collector. The current collector is, for example, thin metal foils or thin metal sheets. The current collector can consist of aluminum or copper, for example. The active material can be graphite, for example. The cell cover of the battery cell can in particular be designed as a double-walled film. The cell envelope can be designed, for example, as an aluminum-based outer envelope. The cell envelope can in particular at least partially, preferably completely enclose the active material of the battery cell.

Die Batteriezelle weist den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss auf, welche jeweils an einem Ende der Batteriezelle angebracht beziehungsweise befestigt sind. Mit Hilfe des ersten und des zweiten elektrischen Anschlusses kann die Batteriezelle elektrisch kontaktiert werden. Dadurch kann entweder die Batteriezelle mit weiteren Batteriezellen verbunden oder zum Speichern oder zum Abgeben elektrischer Energie verwendet werden. Bei dem ersten und dem zweiten elektrischen Anschluss kann es sich beispielsweise um eine Kathode und eine Anode der Batteriezelle handeln. Insbesondere kann beispielsweise der erste elektrische Anschluss als Pluspol und der zweite elektrische Anschluss als Minuspol der Batteriezelle ausgestaltet sein.The battery cell has the first and the second electrical connection, which are each attached or fastened to one end of the battery cell. With the help of the first and the second electrical connection, the Battery cell are electrically contacted. As a result, either the battery cell can be connected to other battery cells or used for storing or delivering electrical energy. The first and the second electrical connection can be, for example, a cathode and an anode of the battery cell. In particular, the first electrical connection can be designed as a positive pole and the second electrical connection as a negative pole of the battery cell, for example.

Beispielsweise können der erste und der zweite elektrische Anschluss aus einem Aluminiummaterial oder aus einem Kupfermaterial bestehen. Daraus ergibt sich eine besonders gute elektrische Leitfähigkeit des ersten und des zweiten elektrischen Anschlusses.For example, the first and the second electrical connection can consist of an aluminum material or a copper material. This results in particularly good electrical conductivity of the first and the second electrical connection.

Insbesondere ist die Zellhülle doppelwandig ausgebildet und besteht aus einer Innenhülle, welche das Aktivmaterial umschließt, und einer Außenhülle, welche die Batteriezelle als äußere Schicht umhüllt. Bei der Innenhülle und der Außenhülle kann es sich insbesondere um eine Folie handeln. Der Zwischenraum welcher zwischen der Innenhülle und der Außenhülle der Zellhülle gebildet ist, kann insbesondere mit einem Kühlmedium durchströmt werden, sodass das Aktivmaterial der Batteriezelle und dadurch die Batteriezelle entwärmt beziehungsweise gekühlt werden kann. Bei dem Kühlmedium handelt es sich insbesondere um ein nicht stromleitendes Fluid oder um beispielsweise Luft. Insbesondere wird das Kühlmedium durch den Zwischenraum um das komplette Aktivmaterial geleitet beziehungsweise durchströmt, sodass die Batteriezelle und insbesondere das Aktivmaterial großflächig gekühlt werden kann. Dadurch kann ein idealer Abtransport der entstehenden Wärme während des Lade- und/oder Entladevorgangs der Batteriezelle erreicht werden.In particular, the cell cover is double-walled and consists of an inner cover, which encloses the active material, and an outer cover, which envelops the battery cell as an outer layer. The inner shell and the outer shell can in particular be a film. The intermediate space which is formed between the inner shell and the outer shell of the cell shell can in particular be flowed through with a cooling medium, so that the active material of the battery cell and thereby the battery cell can be cooled or cooled. The cooling medium is, in particular, a non-current-conducting fluid or, for example, air. In particular, the cooling medium is guided or flowed through the space around the entire active material, so that the battery cell and in particular the active material can be cooled over a large area. In this way, ideal removal of the heat generated during the charging and / or discharging process of the battery cell can be achieved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterieanordnung mit einer Batteriezelle, wie sie vorher geschildert worden ist oder aus einer der vorher geschilderten Ausführungen. Die Batterieanordnung kann insbesondere mehrere einzelne Batteriezellen umfassen. Die Batterieanordnung weist eine Kühlvorrichtung auf, mit welcher das Kühlmedium insbesondere in dem um das Aktivmaterial umlaufenden Zwischenraum geleitet werden kann. Dadurch können das Aktivmaterial und insbesondere die Batteriezelle und die Batterieanordnung gekühlt werden.Another aspect of the invention relates to a battery arrangement with a battery cell, as it has been described above or from one of the embodiments described above. The battery arrangement can in particular comprise a plurality of individual battery cells. The battery arrangement has a cooling device with which the cooling medium can be conducted in particular in the space surrounding the active material. As a result, the active material and in particular the battery cell and the battery arrangement can be cooled.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwärmen einer Batteriezelle, wobei die Batteriezelle mit einer Zellhülle zumindest teilweise umschlossen wird. Ein Zwischenraum, welcher zwischen einer Innenhülle und einer Außenhülle der Zellhülle gebildet ist, wird mit einem Kühlmedium zur Entwärmung durchströmt. Insbesondere wird die Batteriezelle wie sie in einer der vorherigen Ausführungen geschildert wurde, mit dem Verfahren entwärmt beziehungsweise gekühlt.Another aspect of the invention relates to a method for de-heating a battery cell, the battery cell being at least partially enclosed with a cell cover. A cooling medium for cooling purposes flows through an intermediate space which is formed between an inner shell and an outer shell of the cell shell. In particular, the battery cell, as described in one of the previous explanations, is cooled or cooled using the method.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawing (s). The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, without the frame to leave the invention.

Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Batteriezelle.The single figure shows a schematic representation of a battery cell.

Die Fig. zeigt eine beispielhafte beziehungsweise schematische Darstellung einer Batteriezelle 1. Beispielsweise kann die Batteriezelle 1 zu einer Batterieanordnung mit mehreren einzelnen Batteriezellen gehören. Beispielsweise kann die Batterieanordnung eine Batterie beispielsweise einen Lithium-Ionen-Akkumulator bilden.The figure shows an exemplary or schematic representation of a battery cell 1 . For example, the battery cell 1 belong to a battery arrangement with several individual battery cells. For example, the battery arrangement can form a battery, for example a lithium-ion accumulator.

Die Batteriezelle 1 weist eine Zellhülle 2 auf, welche ein Aktivmaterial 3 der Batteriezelle 1 zumindest teilweise umschließt. Insbesondere kann die Zellhülle 2 das Aktivmaterial 3 insbesondere vollständig umschließen. Bei dem Aktivmaterial 3 kann es sich beispielsweise um eine chemisch aktive Substanz handeln, mit welcher die eigentliche Energiespeicherung der Batteriezelle 1 beziehungsweise der Batterieanordnung durchgeführt werden kann. Bei dem Aktivmaterial 3 kann es sich beispielsweise um Grafit oder um Kupfer handeln. Die Batteriezelle 1 weist einen ersten elektrischen Anschluss 4 und einen zweiten elektrischen Anschluss 5 zum Kontaktieren der Batteriezelle 1 auf. Beispielsweise kann der erste elektrische Anschluss 4 als Kathode der Batteriezelle 1 und der zweite elektrische Anschluss 5 als Anode der Batteriezelle 1 ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei dem ersten und dem zweiten elektrischen Anschluss 4, 5 um den Pluspol und den Minuspol der Batteriezelle 1 handeln. Insbesondere kann es sich bei dem ersten und dem zweiten elektrischen Anschluss 4, 5 um Batteriezellenableiter der Batteriezelle 1 handeln. Mit Hilfe des ersten und des zweiten elektrischen Anschlusses 4, 5 kann die Batteriezelle 1 geladen und/oder entladen werden. Ebenso kann über den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss 4, 5 die Batteriezelle 1 mit weiteren Batteriezellen der Batterieanordnung verbunden werden.The battery cell 1 has a cell envelope 2 on which an active material 3 the battery cell 1 at least partially encloses. In particular, the cell envelope 2 the active material 3 in particular completely enclose. With the active material 3 it can, for example, be a chemically active substance with which the actual energy storage of the battery cell is carried out 1 or the battery assembly can be carried out. With the active material 3 it can be graphite or copper, for example. The battery cell 1 has a first electrical connection 4th and a second electrical connection 5 for contacting the battery cell 1 on. For example, the first electrical connection 4th as the cathode of the battery cell 1 and the second electrical connection 5 as the anode of the battery cell 1 be trained. In particular, it can be the first and the second electrical connection 4th , 5 around the positive pole and the negative pole of the battery cell 1 act. In particular, it can be the first and the second electrical connection 4th , 5 to battery cell arrester of the battery cell 1 act. With the help of the first and the second electrical connection 4th , 5 can the battery cell 1 be charged and / or discharged. Likewise, via the first and the second electrical connection 4th , 5 the battery cell 1 be connected to other battery cells of the battery arrangement.

Die Zellhülle 2 ist insbesondere doppelwandig ausgebildet und weist eine Innenhülle 6, welche das Aktivmaterial 3 der Batteriezelle 1 umschließt, sowie eine Außenhülle 7 auf. Bei der Innenhülle 6 und der Außenhülle 7 kann es sich wie bei der Zellhülle 3 um eine Folie auf Aluminiumbasis handeln. Die Außenhülle 7 und die Innenhülle 6 bilden einen um das Aktivmaterial 3 umlaufenden Zwischenraum 8. Der Zwischenraum 8 umgibt insbesondere das komplette Aktivmaterial 3. Der Zwischenraum 8 kann beispielsweise ein Hohlraum sein. Durch den Zwischenraum 8 kann ein Kühlmedium 9 geleitet werden. Das Kühlmedium 9 dient insbesondere zur Kühlung des Aktivmaterials 3 und dadurch der Batteriezelle 1. Insbesondere können mit dem Kühlmedium 9 die Wärmequellen der Batteriezelle 1 bestmöglich gekühlt werden. Dadurch kann eine verbesserte Wärmeabfuhr der entstehenden Wärme der Batteriezelle 1 erreicht werden. Insbesondere wird das Kühlmedium 9 in einem Kühlkreislauf durch den Zwischenraum 8 um das Aktivmaterial 3 durchströmt. Durch die Aufteilung der Zellhülle 2 in die Innenhülle 6 und die Außenhülle 7 kann das Kühlmedium 9 so nah wie möglich an das Aktivmaterial 3, also an die Wärmequelle der Batteriezelle 1 geführt werden. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Kühlleistung der Batteriezelle 1. Bei dem Kühlmedium 9 kann es sich beispielsweise um Luft oder um ein nicht stromleitendes Fluid handeln. Beispielsweise kann es sich bei der Zellhülle 2 um eine zweischichtige Folie handeln.The cell envelope 2 is in particular double-walled and has an inner shell 6th , which is the active material 3 the battery cell 1 encloses, as well as an outer shell 7th on. With the inner shell 6th and the outer shell 7th it can be like the cell envelope 3 be an aluminum-based foil. The outer shell 7th and the inner shell 6th form one around the active material 3 circumferential space 8th . The gap 8th in particular surrounds the entire active material 3 . The gap 8th can for example be a cavity. Through the space 8th can be a cooling medium 9 be directed. The cooling medium 9 serves in particular to cool the active material 3 and thereby the battery cell 1 . In particular, with the cooling medium 9 the heat sources of the battery cell 1 be cooled as best as possible. This can improve the dissipation of heat from the battery cell 1 can be achieved. In particular, the cooling medium 9 in a cooling circuit through the space 8th around the active material 3 flows through. By dividing the cell envelope 2 into the inner shell 6th and the outer shell 7th can the cooling medium 9 as close as possible to the active material 3 , i.e. to the heat source of the battery cell 1 be guided. This results in an improved cooling performance of the battery cell 1 . With the cooling medium 9 it can be, for example, air or a non-conductive fluid. For example, it can be the case with the cell envelope 2 be a two-layer film.

Bei der Batteriezelle 1 handelt es sich insbesondere um eine Pouch-Zelle, oder um eine Pouch-Bag-Zelle, oder um eine Coffee-Bag-Zelle. Dies ist eine verbreiterte Bauform eines Lithium-Ionen-Akkumulators welche kein festes Gehäuse mehr aufweist. Bei der Pouch-Zelle handelt es sich um ein gestapeltes oder gefaltetes Aktivmaterial von einer flexiblen, meist auf Aluminiumbasis bestehenden Außenfolie. Insbesondere handelt es sich um eine Lithium-Polymer-Zelle, welche kein festes Gehäuse aufweist. Dadurch kann die Batteriezelle 1 als dünne Zelle mit größtmöglicher Flexibilität aufgebaut werden. Durch diesen Aufbau ergibt sich eine vorteilhaft höhere Energiedichte durch den kompakten Aufbau und die niedrigen Herstellungskosten.With the battery cell 1 it is in particular a pouch cell, or a pouch bag cell, or a coffee bag cell. This is a widened design of a lithium-ion battery which no longer has a solid housing. The pouch cell is a stacked or folded active material of a flexible, mostly aluminum-based outer film. In particular, it is a lithium polymer cell which does not have a solid housing. This allows the battery cell 1 be constructed as a thin cell with the greatest possible flexibility. This structure results in an advantageously higher energy density due to the compact structure and the low production costs.

Durch die Verwendung von Pouch-Zellen als Batteriezelle 1 kann eine Optimierung von Bauraum und Gewicht erreicht werden. Dadurch kann die vorgeschlagene Batteriezelle 1 platzsparend und effizient in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten von Batterien verwendet werden.By using pouch cells as battery cells 1 an optimization of installation space and weight can be achieved. This allows the proposed battery cell 1 can be used space-saving and efficiently in the most diverse areas of application of batteries.

Insbesondere kann mit der vorgeschlagenen Erfindung ein Kühlsystem für eine zeitintegrierte Kühlung bereitgestellt werden.In particular, a cooling system for time-integrated cooling can be provided with the proposed invention.

Insbesondere können die Außenhülle 7 und die Innenhülle 6 jeweils bereichsweise, insbesondere vollständig am ersten und am zweiten elektrischen Anschluss 4, 5 fluiddicht befestigt werden. Insbesondere werden die Außenhülle 7 und die Innenhülle 6 abschließend an dem ersten und am zweiten elektrischen Anschluss 4, 5 angeordnet. Dadurch kann erreicht werden, dass das in dem Zwischenraum 8 fließende Kühlmedium 9 nicht entweichen kann. Insbesondere kann dies durch Abdichtungen 10 realisiert werden. Dadurch kann insbesondere das Kühlmedium 9 effizient zur Kühlung des Aktivmaterials 3 und der Batteriezelle 1 verwendet werden, ohne dass es zu großen Verlusten am Kühlmedium 9 kommt.In particular, the outer shell 7th and the inner shell 6th in each case in areas, in particular completely on the first and second electrical connection 4th , 5 be attached fluid-tight. In particular, the outer shell 7th and the inner shell 6th finally at the first and the second electrical connection 4th , 5 arranged. This can achieve that in the interspace 8th flowing cooling medium 9 cannot escape. In particular, this can be achieved through seals 10 will be realized. As a result, the cooling medium in particular 9 efficient for cooling the active material 3 and the battery cell 1 can be used without causing large losses of the cooling medium 9 comes.

Beispielsweise kann erste elektrische Anschluss 4 einen ersten inneren Kanal 11 und der zweite elektrische Anschluss 5 zumindest einen zweiten inneren Kanal 12 aufweisen. Dadurch kann das Kühlmedium 9 durch den ersten inneren Kanal 11 und durch den zweiten inneren Kanal 12 geleitet beziehungsweise durchströmt werden. Dadurch können insbesondere neben der aktiven Kühlung des Aktivmaterials 3 durch den Zwischenraum 8 gleichzeitig beziehungsweise parallel der erste und der zweite elektrische Anschluss 4, 5 gekühlt werden. Dadurch kann eine optimale Entwärmung am ersten elektrischen Anschluss 4 und am zweiten elektrischen Anschluss 5 erreicht werden. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Kühlung der Batteriezelle 1. Dadurch kann die Batteriezelle 1 durch zwei Funktionen gekühlt werden. Neben der Kühlung durch das indirekte Umströmen des Aktivmaterials 3 mit dem Kühlmedium 9 können die zwei elektrischen Anschluss 4, 5 zeitgleich gekühlt werden.For example, first electrical connection 4th a first inner channel 11 and the second electrical connection 5 at least a second inner channel 12th exhibit. This allows the cooling medium 9 through the first inner channel 11 and through the second inner channel 12th are guided or flowed through. As a result, in addition to the active cooling of the active material, in particular 3 through the space 8th at the same time or in parallel the first and the second electrical connection 4th , 5 be cooled. This enables optimal cooling at the first electrical connection 4th and at the second electrical connection 5 can be achieved. This results in improved cooling of the battery cell 1 . This allows the battery cell 1 can be cooled by two functions. In addition to cooling through the indirect flow around the active material 3 with the cooling medium 9 can do the two electrical connection 4th , 5 be cooled at the same time.

Beispielsweise kann der erste innere Kanal 11 und der zweite innere Kanal 12 des ersten und des zweiten elektrischen Anschlusses 4, 5 jeweils mit dem Zwischenraum 8 direkt verbunden werden. Dadurch kann das Kühlmedium 9 von dem ersten inneren Kanal 11 des ersten elektrischen Anschlusses 4 über den Zwischenraum 8 dem zweiten inneren Kanal 12 zugeführt werden. Dadurch kann ein effizienter Kühlkreislauf von dem ersten elektrischen Anschluss 4 bis zum zweiten elektrischen Anschluss 5 erreicht werden. Dadurch kann eine bestmögliche Kühlung der kompletten Batteriezelle 1 erreicht werden. Insbesondere ist der erste innere Kanal 11 und der zweite innere Kanal 12 mit Durchführungen, insbesondere Bohrungen versehen, wodurch das Kühlmedium 9 von dem ersten inneren Kanal 11 und dem zweiten inneren Kanal 12 in den Zwischenraum 8 fließen beziehungsweise gelangen kann.For example, the first inner channel 11 and the second inner channel 12th of the first and the second electrical connection 4th , 5 each with the space in between 8th connected directly. This allows the cooling medium 9 from the first inner channel 11 of the first electrical connection 4th across the space 8th the second inner channel 12th are fed. This allows an efficient cooling circuit from the first electrical connection 4th to the second electrical connection 5 can be achieved. This enables the best possible cooling of the entire battery cell 1 can be achieved. In particular, the first is inner channel 11 and the second inner channel 12th provided with bushings, in particular bores, whereby the cooling medium 9 from the first inner channel 11 and the second inner channel 12th in the space 8th can flow or reach.

Beispielsweise wird das Kühlmedium 9 mit Hilfe einer Kühlvorrichtung in den ersten elektrischen Anschluss 4 insbesondere in den ersten inneren Kanal 11 eingeführt beziehungsweise zugeführt und durch die Durchführungen gelangt das Kühlmedium 9 in den Zwischenraum 8 und durch weitere Durchführungen in den inneren Kanal 12 des zweiten elektrischen Anschlusses 5 gelangt das Kühlmedium 9 in den zweiten inneren Kanal 12. Dadurch können mit Hilfe des Kühlmediums 9 der erste elektrische Anschluss 4 und der zweite elektrische Anschluss 5 und das Aktivmaterial 3 der Batteriezelle 9 bestmöglich gekühlt beziehungsweise entwärmt werden. Dadurch kann ein optimaler Wärmeabtransport in der Batteriezelle 1 erreicht werden.For example, the cooling medium 9 into the first electrical connection with the aid of a cooling device 4th especially in the first inner channel 11 introduced or supplied and the cooling medium passes through the bushings 9 in the space 8th and through further penetrations into the inner channel 12th of the second electrical connection 5 the cooling medium arrives 9 into the second inner channel 12th . This allows with the help of the cooling medium 9 the first electrical connection 4th and the second electrical connection 5 and the active material 3 the battery cell 9 be cooled or warmed as best as possible. This enables optimal heat dissipation in the battery cell 1 can be achieved.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
BatteriezelleBattery cell
22
ZellhülleCell envelope
33
AktivmaterialActive material
44th
erster elektrischer Anschlussfirst electrical connection
55
zweiter elektrischer Anschlusssecond electrical connection
66th
InnenhülleInner shell
77th
AußenhülleOuter shell
88th
ZwischenraumSpace
99
KühlmediumCooling medium
1010
AbdichtungenWaterproofing
1111
erster innere Kanalfirst inner channel
1212th
zweiter innere Kanalsecond inner channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017219798 A1 [0003]DE 102017219798 A1 [0003]

Claims (7)

Batteriezelle (1) mit - einer Zellhülle (2), welche ein Aktivmaterial (3) der Batteriezelle (1) zumindest teilweise umschließt, und - einem ersten und einem zweiten elektrischen Anschluss (4, 5) zum elektrischen Kontaktieren der Batteriezelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass - die Zellhülle (2) doppelwandig ausgebildet ist und eine Innenhülle (6), welche das Aktivmaterial (3) der Batteriezelle (1) umschließt, sowie eine Außenhülle (7) aufweist, und - zwischen der Außenhülle (7) und der Innenhülle (6) ein um das Aktivmaterial (3) umlaufender Zwischenraum (8) ausgebildet ist, durch den zum kühlen des Aktivmaterials (3) ein Kühlmedium (9) geleitet werden kann.Battery cell (1) with - a cell envelope (2) which at least partially encloses an active material (3) of the battery cell (1), and - a first and a second electrical connection (4, 5) for making electrical contact with the battery cell (1), characterized in that - the cell shell (2) is double-walled and has an inner shell (6) which encloses the active material (3) of the battery cell (1) and an outer shell (7), and - between the outer shell (7) and the inner shell (6) has an intermediate space (8) running around the active material (3) through which a cooling medium (9) can be passed to cool the active material (3). Batteriezelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Anschluss (4) einen ersten inneren Kanal (11) und der zweite elektrische Anschluss (5) zumindest einen zweiten inneren Kanal (12) aufweisen, wobei das Kühlmedium (9) durch den ersten inneren Kanal (11) und durch den zweiten inneren Kanal (12) geleitet werden kann.Battery cell (1) Claim 1 , characterized in that the first electrical connection (4) has a first inner channel (11) and the second electrical connection (5) has at least one second inner channel (12), the cooling medium (9) passing through the first inner channel (11 ) and can be passed through the second inner channel (12). Batteriezelle (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste innere Kanal (11) und der zweite innere Kanal (12) des ersten und des zweiten elektrischen Anschlusses (4,5) jeweils mit dem Zwischenraum (8) direkt verbunden sind, wodurch das Kühlmedium (9) von dem ersten inneren Kanal (11) über den Zwischenraum (8) dem zweiten inneren Kanal (12) zuführbar ist.Battery cell (1) Claim 2 , characterized in that the first inner channel (11) and the second inner channel (12) of the first and the second electrical connection (4,5) are each directly connected to the intermediate space (8), whereby the cooling medium (9) of the first inner channel (11) can be fed to the second inner channel (12) via the intermediate space (8). Batteriezelle (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (7) und die Innenhülle (6) jeweils bereichsweise am ersten und am zweiten elektrischen Anschluss (4,5) fluiddicht befestigt sind.Battery cell (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer casing (7) and the inner casing (6) are each fastened in a fluid-tight manner to the first and second electrical connections (4, 5) in certain areas. Batteriezelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (1) als Pouch-Zelle, insbesondere als Folienbatterie, ausgebildet ist.Battery cell (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cell (1) is designed as a pouch cell, in particular as a foil battery. Batterieanordnung mit einer Batteriezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einer Kühlvorrichtung.Battery arrangement with a battery cell (1) according to one of the Claims 1 to 5 and a cooling device. Verfahren zum Entwärmen einer Batteriezelle (1), wobei - die Batteriezelle (1) mit einer Zellhülle (2) zumindest teilweise umschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Zwischenraum (8), welcher zwischen einer Innenhülle (6) und einer Außenhülle (7) der Zellhülle (2) gebildet ist, mit einem Kühlmedium (9) zur Entwärmung durchströmt wird.A method for cooling a battery cell (1), wherein - the battery cell (1) is at least partially enclosed by a cell cover (2), characterized in that - an interspace (8) which is between an inner cover (6) and an outer cover (7 ) the cell envelope (2) is formed, is flowed through with a cooling medium (9) for cooling.
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