DE102019213207A1 - Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses, Batteriezelle und Verwendung einer solchen Batteriezelle - Google Patents

Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses, Batteriezelle und Verwendung einer solchen Batteriezelle Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses und eine Batteriezelle aufweisend eine solche Deckelbaugruppe sowie eine Verwendung einer solchen Batteriezelle. Dabei umfasst die Deckelbaugruppe einen Gehäusedeckel (102) aufweisend eine Öffnung (104) ausgebildet zur Aufnahme eines Batteriezellenpols (106) und einen Batteriezellenpol (106) umfassend ein Durchführungselement (108) und eine mit einem ersten Ende des Durchführungselements (18) verbundene erste Platte (110). Dabei weist der Gehäusedeckel (102) zumindest eine erste Vertiefung (112, 114, 312, 314) auf und die erste Platte (110) des Batteriezellenpols (106) zumindest einen ersten Vorsprung (116), wobei der zumindest eine erste Vorsprung (116, 118) derart in die zumindest eine erste Vertiefung (112, 114, 312, 314) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Alternativ weist der Gehäusedeckel (102) zumindest einen zweiten Vorsprung (202, 204, 402, 404) auf und die erste Platte (110) des Batteriezellenpols (106) zumindest eine zweite Vertiefung (206, 208), wobei der zumindest eine zweite Vorsprung (202, 204, 402, 404) derart in die zumindest eine zweite Vertiefung (206, 208) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses und eine Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse umfassend eine solche Deckelbaugruppe. Weiterhin betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer solchen Batteriezelle.
  • Stand der Technik
  • Eine Batterie setzt sich in der Regel aus mehreren Batteriemodulen zusammen, welche wiederum eine Mehrzahl an Batteriezellen umfassen können. Die Batteriezellen, die jeweils ein Batteriezellengehäuse umfassen, sind zu einer Ausbildung des Batteriemoduls mittels auf dem jeweiligen Batteriezellengehäuse angeordneten Zellverbindern elektrisch miteinander verschaltet.
  • Eine solche Batterie ist ein Wandler, der bei seiner Entladung gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die elektrische Energie kann beispielsweise zum Fahrzeugantrieb in Elektrofahrzeugen verwendet werden. Dafür sind insbesondere lithiumhaltige Batterien aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit geeignet. Im Fall eines Zusammenstoßes während eines Einsatzes in Elektrofahrzeugen können die Zellverbinder vergleichbar stark belastet werden. Dies kann zu einer mechanischen Beschädigung der Zellverbinder führen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bereitgestellt. Weiterhin sind auch eine Batteriezelle umfassend ein Batteriezellengehäuse mit einer solchen Deckelbaugruppe und die Verwendung einer solchen Batteriezelle Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Eine erfindungsgemäße Deckelbaugruppe umfasst dabei einen Gehäusedeckel mit einer Öffnung, die zu einer Aufnahme eines Batteriezellenpols ausgebildet ist. Dabei kann die Öffnung eine runde Form aufweisend ausgebildet sein. Weiter umfasst die erfindungsgemäße Deckelbaugruppe einen Batteriezellenpol, der vorzugsweise ein Durchführungselement und eine mit einem ersten Ende des Durchführungselements verbundene erste Platte aufweist. Dabei kann das Durchführungselement zylindrisch ausgestaltet sein. Ferner sind dabei der Gehäusedeckel und der Batteriezellenpol vorzugsweise metallisch ausgeführt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Gehäusedeckel zumindest eine erste Vertiefung aufweist und die erste Platte des Batteriezellenpols zumindest einen ersten Vorsprung. Dabei greift der zumindest eine erste Vorsprung der ersten Platte des Batteriezellenpols derart in die zumindest eine erste Vertiefung des Gehäusedeckels ein, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der ersten Platte des Batteriezellenpols und dem Gehäusedeckel ausgebildet ist. Alternativ ist es auch erfindungsgemäß, wenn der Gehäusedeckel zumindest einen zweiten Vorsprung aufweist und die erste Platte des Batteriezellenpols zumindest eine zweite Vertiefung. Dabei greift der zumindest eine zweite Vorsprung des Gehäusedeckels derart in die zumindest eine zweite Vertiefung der ersten Platte ein, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der ersten Platte des Batteriezellenpols und dem Gehäusedeckel ausgebildet ist.
  • An dieser Stelle bereits angemerkt, dass die Anzahl und die Anordnung der Vorsprünge sowie der Vertiefungen in dem Gehäusedeckel bzw. in dem Batteriezellenpol je nach Anwendungsfall freiwählbar sein können.
  • Eine derartige Lösung erlaubt besonders bevorzugt, eine gleichmäßige und vergleichbar schnelle Ableitung einer auf eine solchen Deckelbaugruppe einwirkende Kraft innerhalb der Deckelbaugruppe zu schaffen, die insbesondere höher als eine genormte Kraft ist, die eine solche Deckelbaugruppe tragen darf. Dies kann beispielsweise eine rechtzeitige Vermeidung von zu hohen mechanischen Beanspruchungen auf die besagte erste Platte des Batteriezellenpols ermöglichen, die im Wesentlich eine viel kleinere Oberfläche als der darauf angeordnete Gehäusedeckel aufweisen kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • So ist es von Vorteil, wenn ein zweites Ende des Durchführungselements mit einer zweiten Platte verbunden ist. Dabei kann die zweite Platte der ersten Platte entsprechend ausgeführt sein. Möglich ist es auch, wenn die zweite Platte als ein Stromkollektor ausgestaltet ist, der sich bevorzugt aus einem ersten Teil und einem senkrecht zu dem ersten Teil verlaufenden zweiten Teil zusammensetzt.
  • Diese Maßnahme stellt sicher, dass das Durchführungselement des Batteriezellenpols an dessen beiden Enden jeweils mit einer insbesondere metallischen Platte fixiert ist. Auf diese Weise lässt sich ein derartiger Batteriezellenpol, welcher ein solches Durchführungselement und die damit verbundene erste sowie zweite Platte aufweist, vergleichbar stabil an dem besagten Gehäusedeckel befestigen.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Gehäusedeckel zumindest eine dritte Vertiefung aufweist und die zweite Platte des Batteriezellenpols zumindest einen dritten Vorsprung. Dabei greift der zumindest eine dritte Vorsprung derart in die zumindest eine dritte Vertiefung ein, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der zweiten Platte des Batteriezellenpols und dem Gehäusedeckel ausgebildet ist.
  • Alternativ ist es vorteilhaft, wenn der Gehäusedeckel zumindest einen vierten Vorsprung aufweist und die zweite Platte des Batteriezellenpols zumindest eine vierte Vertiefung. Dabei greift der zumindest eine vierte Vorsprung derart in die zumindest eine vierte Vertiefung ein, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der zweiten Platte des Batteriezellenpols und dem Gehäusedeckel ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise lässt sich die freiwählbare Anordnung der Vorsprünge und der Vertiefungen auf die zweite Platte erweitern. Dadurch kann der Gehäusedeckel auf dessen beiden Oberflächen mit der jeweils darauf positionierten Platte formschlüssig verbunden sein und somit kann der Gehäusedeckel zugleich formschlüssig mit dem Batteriezellenpol befestigt sein.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Gehäusedeckel und der ersten Platte des Batteriezellenpols ein erster Isolator angeordnet ist. Der erste Isolator weist dabei vorzugsweise auch die Funktion der Abdichtung zwischen dem Gehäusedeckel und der ersten Platte des Batteriezellenpols auf. Ferner kann der erste Isolator der Ausgestaltung der ersten Platte entsprechend einen Vorsprung oder eine Vertiefung enthalten. Ist die erste Platte des Batteriezellenpols beispielsweise mit dem zumindest einen ersten Vorsprung ausgestattet, so kann der erste Isolator in diesem Fall einen weiteren Vorsprung aufweisen, der zu einer Aufnahme des zumindest einen ersten Vorsprungs ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise kann die erste Platte des Batteriezellenpols entlang deren einer Oberfläche, die in Kontakt mit dem Gehäusedeckel steht, vollflächig von dem ersten Isolator bedeckt werden. Damit kann die erste Platte gegenüber dem Gehäusedeckel elektrisch isoliert werden.
  • So ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Gehäusedeckel und der zweiten Platte des Batteriezellenpols ein zweiter Isolator angeordnet ist. Dabei lassen sich vorzugsweise die Funktionen von Abdichtung und elektrischer Isolation zugleich in den zweiten Isolator integrieren. Ähnlich wie der erste Isolator kann auch der zweite Isolator mit Vorsprüngen oder Vertiefungen ausgestattet sein. Dabei werden die Anzahl und die Anordnung der Vorsprünge oder Vertiefungen in dem zweiten Isolator gemäß solchen der zweiten Platte des Batteriezellenpols bestimmt. Ist die zweite Platte beispielsweise mit dem zumindest einen dritten Vorsprung vorgesehen, so sollte auch der zweite Isolator einen entsprechend weiteren Vorsprung aufweisen, welcher dazu dient, den zumindest einen dritten Vorsprung aufzunehmen.
  • Um die Verbindung zwischen dem ersten Isolator und der ersten Platte des Batteriezellenpols zu schaffen, ist vorzugsweise ein erstes Klebemittel dazwischen angeordnet. Das erste Klebemittel kann alternativ oder zusätzlich zwischen dem ersten Isolator und dem Gehäusedeckel angeordnet sein. Dementsprechend kann vorzugsweise ein zweites Klebmittel zwischen dem zweiten Isolator und der zweiten Platte des Batteriezellenpols vorgesehen sein. Dabei kann das zweite Klebemittel alternativ oder zusätzlich zwischen dem zweiten Isolator und dem Gehäusedeckel vorgesehen sein. Dabei sei angemerkt, dass das erste und das zweite Klebemittel auch die Funktion der elektrischen Isolation aufweisen und daher den ersten und den zweiten Isolator ersetzen können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Batteriezelle bereitgestellt.
  • Eine erfindungsgemäße Batteriezelle umfasst dabei eine erfindungsgemäße Deckelbaugruppe, welche vorzugsweise ein insbesondere prismatisch ausgebildetes Batteriezellengehäuse verschließt. Dabei kann zumindest eine Elektrodeneinheit unter Ausbildung einer Batteriezelle in dem Batteriezellengehäuse aufgenommen sein. Die zumindest eine Elektrodeneinheit kann dabei eine Vielzahl an Anoden, Kathoden und Separatoren enthalten, die in einer gewickelten oder in einer gestapelten Form aufeinander angeordnet sind. Jede einzelne Elektrode, also Anoden und Kathoden, kann eine Elektrodenkontaktierung in Form eines Ableiterfähnchens aufweisen. Die Ableiterfähnchen können weiterhin mit einem gleichpoligen Stromkollektor verbunden sein. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine der ersten und der zweiten Platte der Funktion eines Stromkollektors dient und die betroffene Platte zumindest teilweise umgebogen ist. Dabei ist die betroffene Platte vorzugt die Platte, die bei einer Assemblierung der erfindungsgemäßen Batteriezelle innerhalb des Batteriezellengehäuses verlaufend ist.
  • Auf diese Weise kann die zumindest eine Elektrodeneinheit aufweisend elektrochemische Eigenschaften, welche sehr empfindlich auf Umgebungsluft oder Feuchtigkeit reagieren können, vor der Umgebung geschützt werden. Dies lässt sich in der Art realisieren, dass der Gehäusedeckel formschlüssig mit dem Batteriezellenpol der erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe verbunden ist. Damit kann ein Eindringen beispielsweise der Umgebungsluft durch einen undichten Verschluss der Deckelbaugruppe vermieden werden. Damit kann die elektrochemische Stabilität und somit die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Batteriezelle gewährleistet werden.
  • Die Batteriezelle gemäß der vorliegenden Erfindung lässt sich vorteilhaft in lithiumhaltigen Batteriesystemen wie Lithium-Ionen-Batterien, lithiumhaltigen Solid-State-Batterien, Lithium-Schwefel- oder Lithium-Luft-Batterien einsetzen. Diese können wiederum Anwendung in elektrischen Fahrzeugen, in Hybridfahrzeugen oder in stationären Anwendungen wie beispielsweise zur Speicherung regenerativ gewonnener elektrischer Energie finden.
  • Figurenliste
  • In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 2 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 3 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 4 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 5 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
    • 6 eine Schnittansicht einer Deckelbaugruppe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Die Deckelbaugruppe 10 umfasst beispielsweise einen Gehäusedeckel 102, welcher in 1 mit einer ersten Öffnung 104 vorgesehen ist. In der Regel beinhaltet der Gehäusedeckel 102 noch eine zweite Öffnung, welche typischerweise der ersten Öffnung 104 entsprechend ausgestaltet und zu einer Aufnahme eines weiteren Batteriezellenpols ausgebildet ist. Daher ist die zweite Öffnung in 1 schematisch nicht abgebildet und bezüglich deren entsprechender Beschreibung wird auf die besagte erste Öffnung 104 verwiesen. Ein Gehäusedeckel 102 ist Teil eines in der 1 nicht vollständig gezeigten Batteriezellengehäuses. Insbesondere verschließt dabei der Gehäusedeckel 102 das Batteriezellengehäuse.
  • Weiter umfasst die Deckelbaugruppe 10 einen Batteriezellenpol 106, welcher sich beispielsweise aus einem Durchführungselement 108 und einer an dessen einem Ende aufgebrachten ersten Platte 110 sowie einer mit dessen anderem Ende verbundenen zweiten Platte 120 zusammensetzt. Wie aus 1 zu erkennen ist, sind das eine Ende und das andere Ende in einer Längsrichtung des Durchführungselements 108 einander gegenüberliegend angeordnet. Weiterhin sei zu bemerken, dass das Durchführungselement 108 zumindest teilweise innerhalb der ersten Öffnung 104 verlaufend angeordnet ist. Dabei sind das Durchführungselement 108 und die erste sowie die zweite Platte 110, 120 beispielsweise aus Aluminium hergestellt. Die Länge bzw. die Breite der beiden Platten 110, 120 sind grundsätzlich je nach Anwendungsfall frei wählbar.
  • Die erste Platte 110 weist dabei beispielsweise einen ersten ersten und einen zweiten ersten Vorsprung 116, 118 auf, welche entsprechend in eine erste erste Vertiefung und eine zweite erste Vertiefung 112, 114 des Gehäusedeckels 102 aufgenommen ist. Um den Gehäusedeckel 102 gegenüber der ersten Platte 110 des Batteriezellenpols 106 elektrisch zu isolieren, ist beispielsweise ein erster Isolator 122 umlaufend um den dem Gehäusedeckel 102 gegenüberliegend ausgerichteten Teil der ersten Platte 120 angeordnet. Der erste Isolator 122 umfasst dabei beispielsweise zwei Vorsprünge, welche die zwei erste Vorsprünge 116, 118 der ersten Platte 110 vollflächig abdecken. Die erste Platte 110 ist dabei mit dem ersten Isolator 122 und weiterhin mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden. Weiterhin ist ein zweiter Isolator 124 zwischen dem Gehäusedeckel 102 und der zweiten Platte 120 vorgesehen, um den Gehäusedeckel 102 gegenüber der zweiten Platte 120 elektrisch zu isolieren. Ferner ist ein erstes Abdichtungselement 126 beispielsweise in Form eines Dichtungsringes umlaufend um das Durchführungselement 108 angeordnet. Der erste und der zweite Isolator 122, 124 sowie das erste Abdichtungselement 126 können jeweils durch ein Klebemittel ersetzt werden.
  • In 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 20 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in 1.
  • Die Deckelbaugruppe 20 umfasst in dieser Ausführungsform beispielsweise einen Gehäusedeckel 102 mit einer ersten Öffnung 104 zur Aufnahme eines Batteriezellenpols 106. Der Gehäusedeckel 102 weist dabei beispielsweise einen ersten zweiten und einen zweiten zweiten Vorsprung 202, 204 auf. Der erste erste Vorsprung 202 greift zum Beispiel derart in eine erste zweite Vertiefung 206 einer ersten Platte 110 des Batteriezellenpols 106 ein während der zweite erste Vorsprung 204 derart in eine zweite zweite Vertiefung 208 der ersten Platte 110, dass die erste Platte 110 formschlüssig mit dem Gehäusedeckel 102 verbunden ist. Weiter umfasst die Deckelbaugruppe 20 einen ersten Isolator 122, der dazu dient, die erste Platte 110 gegenüber dem Gehäusedeckel 102 elektrisch zu isolieren. Dementsprechend ist ein zweiter Isolator 124 zwischen dem Gehäusedeckel 102 und einer zweiten Platte 120 des Batteriezellenpols 106.
  • Ferner ist ein erstes Abdichtungselement 126 umlaufend um das Durchführungselement 108 angeordnet.
  • In 3 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 30 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in den vorhergehenden Figuren.
  • Die Deckelbaugruppe 30 umfasst in dieser Ausführungsform beispielsweise einen Gehäusedeckel 102, welcher beispielsweise eine erste erste und eine zweite erste Vertiefung 112, 114 aufweist. Der Gehäusedeckel 102 umfasst weiter dabei beispielsweise eine der ersten ersten Vertiefung 112 gegenüberliegend ausgerichtete erste dritte Vertiefung 312 und eine der zweiten ersten Vertiefung 114 gegenüberliegend ausgerichtete zweite dritte Vertiefung 314. In einer ersten Öffnung 104 des Gehäusedeckels 102 ist beispielsweise ein Batteriezellenpol 106 positioniert, der eine erste und eine zweite Platte 110, 120 aufweist. Die erste Platte 110 umfasst beispielsweise einen ersten ersten und einen zweiten ersten Vorsprung 116, 118 während die zweite Platte 120 einen ersten dritten und einen zweiten dritten Vorsprung 316, 318. Dabei greift der erste erste Vorsprung 116 der ersten Platte 110 derart in die erste erste Vertiefung 112 des Gehäusedeckels 102 ein und der zweite erste Vorsprung 118 der ersten Platte 110 derart in die zweite erste Vertiefung 114 des Gehäusedeckels 102, dass die erste Platte 110 mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden ist. Ferner ist die zweite Platte 120 mit dem Gehäusedeckel 102 ebenfalls formschlüssig verbunden dadurch, dass der erste dritte Vorsprung 316 der zweiten Platte 120 in die erste dritte Vertiefung 312 des Gehäusedeckels 102 und der zweite dritte Vorsprung 318 der zweiten Platte 120 in die zweite dritte Vertiefung 314 des Gehäusedeckels 102 eingreift.
  • In 4 ist eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 40 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in den vorhergehenden Figuren.
  • Die Deckelbaugruppe 40 umfasst in dieser Ausführungsform beispielsweise einen Gehäusedeckel 102, welcher beispielsweise einen ersten zweiten und einen zweiten zweiten Vorsprung 202, 204 aufweist. Der Gehäusedeckel 102 umfasst dabei weiter beispielsweise einen ersten vierten und einen zweiten vierten Vorsprung 402, 404. Dabei ist der erste vierte Vorsprung 402 dem ersten zweiten Vorsprung 202 gegenüberliegend ausgerichtet und der zweite vierte Vorsprung 404 dem zweiten zweiten Vorsprung 204. In einer ersten Öffnung 104 des Gehäusedeckels 102 ist beispielsweise ein Batteriezellenpol 106 positioniert, der eine erste und eine zweite Platte 110, 120 aufweist. Die erste Platte 110 des Batteriezellenpols 106 umfasst beispielsweise eine erste zweite und eine zweite zweite Vertiefung 206, 208 während die zweite Platte 120 eine erste vierte und eine zweite vierte Vertiefung 406, 408. Dabei greift der erste zweite Vorsprung 202 des Gehäusedeckels 102 derart in die erste zweite Vertiefung 206 der ersten Platte 110 ein und der zweite zweite Vorsprung 204 des Gehäusedeckels 102 derart in die zweite zweite Vertiefung 208 der ersten Platte 110, dass die erste Platte 110 des Batteriezellenpols 106 mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden ist. Ferner ist die zweite Platte 120 des Batteriezellenpols 106 mit dem Gehäusedeckel 102 ebenfalls formschlüssig verbunden dadurch, dass der erste vierte Vorsprung 402 des Gehäusedeckels 102 in die erste vierte Vertiefung 406 der zweiten Platte 120 und der zweite vierte Vorsprung 404 des Gehäusedeckels 102 in die zweite vierte Vertiefung 408 der zweiten Platte 120 ei ngreift.
  • In 5 ist eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 50 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in den vorhergehenden Figuren.
  • Die Deckelbaugruppe 50 umfasst in dieser Ausführungsform beispielsweise einen Gehäusedeckel 102 mit einer ersten Öffnung 104, die zu einer Aufnahme eines Batteriezellenpols 106 ausgebildet ist. Der Batteriezellenpol 106 setzt sich dabei beispielsweise aus einem Durchführungselement 108 und einer mit dessen einem Ende verbundenen ersten Platte 110 sowie einer mit dessen anderem Ende verbundenen zweiten Platte 120 zusammen. Die erste Platte 110 umfasst beispielsweise einen ersten ersten und einen zweiten ersten Vorsprung 116, 118. Dabei greift der erste erste Vorsprung 116 der ersten Platte 110 derart in eine erste erste Vertiefung 112 des Gehäusedeckels 102 ein und der zweite erste Vorsprung 118 der ersten Platte 110 derart in eine zweite erste Vertiefung 114 des Gehäusedeckels 102, dass die erste Platte 110 des Batteriezellenpols 106 mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden ist. Der Gehäusedeckel 102 umfasst dabei weiter beispielsweise einen ersten vierten und einen zweiten vierten Vorsprung 402, 404. Dabei ist der erste vierte Vorsprung 402 der ersten ersten Vertiefung 112 gegenüberliegend ausgerichtet und der zweite vierte Vorsprung 404 der zweiten ersten Vertiefung 114. Ferner ist die zweite Platte 120 mit dem Gehäusedeckel 102 ebenfalls formschlüssig verbunden dadurch, dass der erste vierte Vorsprung 402 des Gehäusedeckels 102 in eine erste vierte Vertiefung 406 der zweiten Platte 120 und der zweite vierte Vorsprung 404 des Gehäusedeckels 102 in eine zweite vierte Vertiefung 408 der zweiten Platte 120 eingreift.
  • In 6 ist eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe 60 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in den vorhergehenden Figuren.
  • Die Deckelbaugruppe 60 umfasst in dieser Ausführungsform beispielsweise einen Gehäusedeckel 102, welcher beispielsweise einen ersten zweiten und einen zweiten zweiten Vorsprung 202, 204 aufweist. Weiter umfasst der Gehäusedeckel 102 beispielsweise eine erste Öffnung 104, die zu einer Aufnahme eines Batteriezellenpols 106 ausgerichtet ist. Der Batteriezellenpol 106 weist dabei beispielsweise zumindest eine erste und eine zweite Platte 110, 120 auf. Die erste Platte 110 umfasst beispielsweise eine erste zweite und eine zweite zweite Vertiefung 206, 208. Dabei greift der erste zweite Vorsprung 202 des Gehäusedeckels 102 derart in die erste zweite Vertiefung 206 der ersten Platte 110 ein und der zweite zweite Vorsprung 204 des Gehäusedeckels 102 derart in die zweite zweite Vertiefung 208 der ersten Platte 110, dass die erste Platte 110 mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden ist. Weiterhin umfasst der Gehäusedeckel 102 beispielsweise eine dem ersten zweiten Vorsprung 202 gegenüberliegend ausgerichtete erste dritte Vertiefung 312 und eine dem zweiten zweiten Vorsprung 204 gegenüberliegend ausgerichtete zweite dritte Vertiefung 314. Dabei greift ein erster dritter Vorsprung 316 der zweiten Platte 120 derart in die erste dritte Vertiefung 312 des Gehäusedeckels 102 ein und ein zweiter dritter Vorsprung 318 der zweiten Platte 120 derart in zweite dritte Vertiefung 314 des Gehäusedeckels 102, dass die zweite Platte 120 mit dem Gehäusedeckel 102 formschlüssig verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäßen Deckelbaugruppen 10, 20, 30, 40, 50, 60 lassen sich vorteilhaft in lithiumhaltigen Batteriesystemen, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, lithiumhaltigen Solid-State-Batterien, Lithium-Schwefel- oder Lithium-Luft-Batterien, verwenden. Diese wiederum finden Anwendung in E-Bikes oder Kraftfahrzeugen sowie in der stationären Speicherung elektrischer Energie.

Claims (10)

  1. Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses mit einem Gehäusedeckel (102) aufweisend eine Öffnung (104) ausgebildet zur Aufnahme eines Batteriezellenpols (106) und mit einem Batteriezellenpol (106) umfassend ein Durchführungselement (108) und eine mit einem ersten Ende des Durchführungselements (18) verbundene erste Platte (110), dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (102) zumindest eine erste Vertiefung (112, 114) aufweist und die erste Platte (110) des Batteriezellenpols (106) zumindest einen ersten Vorsprung (116), wobei der zumindest eine erste Vorsprung (116, 118) derart in die zumindest eine erste Vertiefung (112, 114) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, oder dass der Gehäusedeckel (102) zumindest einen zweiten Vorsprung (202, 204) aufweist und die erste Platte (110) des Batteriezellenpols (106) zumindest eine zweite Vertiefung (206, 208), wobei der zumindest eine zweite Vorsprung (202, 204) derart in die zumindest eine zweite Vertiefung (206, 208) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
  2. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende des Durchführungselements (108) mit einer zweiten Platte (120) verbunden ist.
  3. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (102) zumindest eine dritte Vertiefung (312, 314) aufweist und die zweite Platte (120) des Batteriezellenpols (106) zumindest einen dritten Vorsprung (316, 318), wobei der zumindest eine dritte Vorsprung (316, 318) derart in die zumindest eine dritte Vertiefung (312, 314) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
  4. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (102) zumindest einen vierten Vorsprung (402, 404) aufweist und die zweite Platte (120) des Batteriezellenpols (106) zumindest eine vierte Vertiefung (406, 408), wobei der zumindest eine vierte Vorsprung (402, 404) derart in die zumindest eine vierte Vertiefung (406, 408) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
  5. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäusedeckel (102) und der ersten Platte (110) des Batteriezellenpols (106) ein erster Isolator (122) angeordnet ist.
  6. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Isolator (122) und der ersten Platte (110) ein erstes Klebemittel angeordnet ist.
  7. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäusedeckel (102) und der zweiten Platte (120) des Batteriezellenpols ein zweiter Isolator (124) angeordnet ist.
  8. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Isolator (124) und der zweiten Platte (120) ein zweites Klebemittel angeordnet ist.
  9. Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse umfassend eine Deckelbaugruppe (10, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrodenkontaktierung einer Elektrodeneinheit, die innerhalb des Batteriezellengehäuses aufgenommen ist, mit der ersten oder der zweiten Platte (110, 120) des Batteriezellenpols (106) verbunden ist, wobei eine der Platten (110, 120) in Form eines Stromkollektors ausgebildet ist, der zumindest teilweise umgebogen ist.
  10. Verwendung einer Batteriezelle gemäß Anspruch 9 in einem Elektrofahrzeug, in einem Hybridelektrofahrzeug oder in einem Plug-In-Hybridelektrofah rzeug.
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