DE102020129855A1 - Lithium battery cover plate to increase volume by means of limit shoulder height - Google Patents

Lithium battery cover plate to increase volume by means of limit shoulder height Download PDF

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Abstract

Ein Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe umfasst einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen. Dabei ist im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht. Die vorliegende Erfindung ist angemessen aufgebaut und erlaubt durch das Vorsehen der Einsenkung im unteren Bereich des Elektrodendurchgangsloches eine eingesunkene Montage der Elektrodendruckplatte, d.h. der Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Elektrodendruckplatte und der oberen Oberfläche des Abdeckplattenkörpers wird reduziert oder beibehalten, ohne dafür die Dicke der Elektrodendruckplatte verringern zu müssen. Auf diese Weise kann bei festgelegter Gesamthöhe der Batterie die Höhe des Batteriegehäuses weiter gesteigert und der wirksame Raum der Batterie vergrößert werden.A lithium battery cover plate for increasing the volume by means of a limit shoulder height comprises a cover plate body provided with two electrode through-holes, with two electrode pressure plates being isolated in the two electrode through-holes and a lower insulating pad connected thereto being arranged below the cover plate body, with two electrode connecting sheets located below the lower insulating pad each being connected by an associated one Electrode through hole are in electrical contact with one of the two electrode pressure plates. At this time, in the lower portion of each electrode through-hole, a sunken lower edge bent inward is provided, which is set lower than the underside of the cover plate body, so that a sunken installation space for the electrode pressure plate is formed. The present invention is constructed appropriately, and by providing the countersink at the lower portion of the electrode through hole, allows a countersunk mounting of the electrode pressure plate, that is, the height difference between the surface of the electrode pressure plate and the upper surface of the cover plate body is reduced or maintained without reducing the thickness of the electrode pressure plate to have to. In this way, with the overall height of the battery fixed, the height of the battery case can be further increased and the effective space of the battery can be enlarged.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lithiumbatterie-Zubehörteil, insbesondere eine Lithiumbatterie-Abdeckplatte.The present invention relates to a lithium battery accessory, particularly a lithium battery cover plate.

Technischer HintergrundTechnical background

Der Gehäuseraum einer Hochleistungslithiumbatterie soll möglichst effektiv genutzt werden. Dabei ermöglicht eine zugehörige Abdeckplatte eine Anordnung der Bauteile einer Elektrode, wie etwa der Elektrodendruckplatte, der Dichtscheibe, des Isolierrings, an der Abdeckplatte, um den darunter liegenden Gehäuseraum einzusparen. Jedoch geht die Oberfläche einer derart angeordneten Elektrodendruckplatte deutlich über die obere Oberfläche des Abdeckplattenkörpers hinaus. Da bei vielen Lithiumbatterien eine eindeutig begrenzte Schulterhöhe eingehalten werden muss, d.h. die vom Gehäuseboden bis zur Oberfläche der Elektrodendruckplatte gemessene Gesamthöhe der Lithiumbatterie unterliegt einer Beschränkung, würden die vollständig oberhalb der Abdeckplatte befindlichen Bauteile der Elektrode die weitere Steigerung der Höhe des Batteriegehäuses verhindern, was einer weitgehenden Ausnutzung des nutzbaren Raums des Batteriegehäuses entgegenwirkt.The housing space of a high-performance lithium battery should be used as effectively as possible. An associated cover plate enables the components of an electrode, such as the electrode pressure plate, the sealing washer, the insulating ring, to be arranged on the cover plate in order to save the housing space below. However, the surface of an electrode pressure plate arranged in this way goes well beyond the upper surface of the cover plate body. Since with many lithium batteries a clearly limited shoulder height must be adhered to, i.e. the total height of the lithium battery measured from the bottom of the housing to the surface of the electrode pressure plate is subject to a restriction, the components of the electrode located completely above the cover plate would prevent the further increase in the height of the battery housing, which one counteracts extensive utilization of the usable space of the battery housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von den Nachteilen des Stands der Technik stellt die Erfindung eine Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe bereit, die angemessen aufgebaut ist und mit der die Höhe eines Batteriegehäuses gesteigert werden kann.Based on the disadvantages of the prior art, the invention provides a lithium battery cover plate for increasing volume by means of border shoulder height, which is appropriately constructed and with which the height of a battery housing can be increased.

Die vorliegende Erfindung umfasst einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen. Dabei ist im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.The present invention comprises a cover plate body provided with two electrode through-holes, two electrode pressure plates being insulated and integrated in the two electrode through-holes and a lower insulating pad connected thereto being arranged below the cover plate body, two electrode connection plates located below the lower insulating pad each through an associated electrode through-hole with one of the two Electrode pressure plates are in electrical contact. A sunken, inwardly curved lower edge is provided in the lower area of the individual electrode through-holes, which is placed lower than the underside of the cover plate body, so that a sunken installation space is created for the electrode pressure plate.

Weiter ist vorgesehen, dass die Elektrodendurchgangslöcher jeweils mit einem oberen Flansch versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern angeordneten Elektrodendruckplatten jeweils mit einer Dichtscheibe unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring versehen sind, wobei der obere Flansch des Elektrodendurchgangsloches im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht.It is further provided that the electrode through-holes are each provided with an upper flange and the electrode pressure plates arranged in the individual electrode through-holes are each underlaid with a sealing washer and each provided with an insulating ring on the outer circumference, the upper flange of the electrode through-hole on the insulating ring in the inwardly bent state is applied so that an electrode seal structure is formed.

Weiter ist vorgesehen, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands des Elektrodendurchgangsloches wellenförmige Kerben ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen.It is further provided that wave-shaped notches are formed both on the lower end surface of the electrode pressure plate which is in sealing contact with the sealing washer and on the upper surface of the lower edge of the electrode through-hole in order to produce a reinforced sealing structure.

Die vorliegende Erfindung ist angemessen aufgebaut und erlaubt durch das Vorsehen der Einsenkung im unteren Bereich des Elektrodendurchgangsloches eine eingesunkene Montage der Elektrodendruckplatte, d.h. der Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Elektrodendruckplatte und der oberen Oberfläche des Abdeckplattenkörpers wird reduziert oder beibehalten, ohne dafür die Dicke der Elektrodendruckplatte verringern zu müssen. Auf diese Weise kann bei festgelegter Gesamthöhe der Batterie die Höhe des Batteriegehäuses weiter gesteigert und der wirksame Raum der Batterie vergrößert werden.The present invention is appropriately constructed and, by providing the counterbore in the lower region of the electrode through-hole, allows a sunken mounting of the electrode pressure plate, that is, the height difference between the surface of the electrode pressure plate and the upper surface of the cover plate body is reduced or maintained without reducing the thickness of the electrode pressure plate to have to. In this way, with a fixed total height of the battery, the height of the battery housing can be increased further and the effective space of the battery can be increased.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen

  • 1 eine schematische Hauptansicht eines Ausführungsbeispiels,
  • 2 eine schematische räumliche Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels,
  • 3 den Teilschnitt A-A von 1 in einer schematischen Vergrößerungsansicht,
  • 4 eine schematische Teilvergrößerungsansicht eines Abdeckplattenkörpers im noch nicht nach innen gebogenen Zustand eines oberen Flansches,
  • 5 den Schnitt B-B von 4 in einer schematischen Vergrößerungsansicht,
  • 6 eine schematische Unteransicht der Pluspol-Druckplatte aus 2 und
  • 7 eine weitere schematische Zustandsansicht eines Elektrodenverbindungsbleches.
Show it
  • 1 a schematic main view of an embodiment,
  • 2 a schematic spatial exploded view of an embodiment,
  • 3 the partial section AA of 1 in a schematic enlarged view,
  • 4th a schematic partial enlarged view of a cover plate body in the not yet inwardly bent state of an upper flange,
  • 5 the section BB from 4th in a schematic enlarged view,
  • 6th a schematic bottom view of the positive pole pressure plate from 2 and
  • 7th a further schematic state view of an electrode connecting plate.

Konkrete AusführungsformenConcrete embodiments

Wie in 1 bis 5 dargestellt ist, sind in einem Abdeckplattenkörper 1 zwei Elektrodendurchgangslöcher 2 ausgebildet, in denen zwei Elektrodendruckplatten 3 jeweils als Pluspol bzw. Minuspol isoliert eingebunden sind. Unterhalb des Abdeckplattenkörpers 1 ist eine damit verbundene untere Isolierunterlage 4 angeordnet. Zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage 4 befindliche Elektrodenverbindungsbleche 5 stehen jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch 2 mit einer der beiden Elektrodendruckplatten 3 in elektrischem Kontakt. Im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher 2 ist ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand 6 vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers 1 gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.As in 1 until 5 is shown, two electrode through-holes 2 are formed in a cover plate body 1, in which two electrode pressure plates 3 are integrated insulated as a positive pole or negative pole. A lower insulating pad 4 connected to it is arranged below the cover plate body 1. Two electrode connection plates 5 located below the lower insulating support 4 are each in electrical contact with one of the two electrode pressure plates 3 through an associated electrode through-hole 2. In the lower area of the individual electrode through-holes 2, a sunken, inwardly curved lower edge 6 is provided, which is placed lower than the underside of the cover plate body 1, so that a sunken installation space for the electrode pressure plate is created.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Elektrodendurchgangslöcher 2 jeweils mit einem oberen Flansch 7 versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern 2 angeordneten Elektrodendruckplatten 3 jeweils mit einer Dichtscheibe 8 unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring 9 versehen, wobei der obere Flansch 7 des Elektrodendurchgangsloches 2 im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring 9 anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht. Aus 6 wird ersichtlich, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe 8 in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte 3 als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands 6 des Elektrodendurchgangsloches 2 wellenförmige Kerben 10 ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen. Durch das Vorhandensein der wellenförmigen Kerben 10 können eine weitgehende zuverlässige Anlage an der Oberfläche der Dichtscheibe 8 und somit eine bessere Abdichtung realisiert werden.In the present exemplary embodiment, the electrode through-holes 2 are each provided with an upper flange 7 and the electrode pressure plates 3 arranged in the individual electrode through-holes 2 are each underlaid with a sealing washer 8 and each provided on the outer circumference with an insulating ring 9, the upper flange 7 of the electrode through-hole 2 in the following inwardly bent state rests against the insulating ring 9, so that an electrode sealing structure is formed. Out 6th It can be seen that undulating notches 10 are formed on both the lower end surface of the electrode pressure plate 3 in sealing contact with the sealing washer 8 and on the upper surface of the lower edge 6 of the electrode through hole 2 to create a reinforced sealing structure. The presence of the wave-shaped notches 10 means that a largely reliable contact with the surface of the sealing disk 8 and thus a better seal can be achieved.

Darüber hinaus weist die Außenumfangswand der Elektrodendruckplatte 3 eine nicht kreisförmige, z.B. mehrzahnförmige, Kontur auf, während die Konturen der Innen- und Außenumfangswand des Isolierrings 9 und die Innenumfangswand des Elektrodendurchgangsloches 2 ebenfalls entsprechend nicht kreisförmig ausgebildet sind, woraus sich insgesamt eine Verdrehsicherung ergibt. Mit einer derartigen sehr zuverlässigen Verdrehsicherung kann auch bei hohen Drehmomenten eine Drehblockierung sichergestellt werden, was zur erheblichen Erhöhung der Betriebssicherheit der Lithiumbatterie beiträgt.In addition, the outer circumferential wall of the electrode pressure plate 3 has a non-circular, e.g. multi-tooth-shaped, contour, while the contours of the inner and outer circumferential wall of the insulating ring 9 and the inner circumferential wall of the electrode through-hole 2 are likewise not circular, which results in an anti-twist device overall. With such a very reliable anti-rotation device, rotation blocking can be ensured even at high torques, which contributes to a considerable increase in the operational reliability of the lithium battery.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist oberhalb des Abdeckplattenkörpers 1 am Außenumfang des oberen Flansches 7 des Elektrodendurchgangsloches 2 ein Festhaltedekorring 11 angeordnet, der Spalte abdecken, ein schönes Aussehen gewährleisten und vor Staub schützen kann. Des Weiteren kann das Elektrodenverbindungsblech 5, wie in 7 erkennbar, als Volllasche nach Art eines aufrechtstehenden Pins ausgebildet sein, um den Anforderungen verschiedener Batterien gerecht zu werden.In the present exemplary embodiment, a decorative retaining ring 11 is arranged above the cover plate body 1 on the outer circumference of the upper flange 7 of the electrode through-hole 2 and can cover gaps, ensure a beautiful appearance and protect against dust. Furthermore, as shown in FIG 7th recognizable, be designed as a full tab in the manner of an upright pin in order to meet the requirements of different batteries.

Claims (6)

Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe, umfassend einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher (2) ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand (6) vorgesehen ist, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers (1) gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.Lithium battery cover plate for increasing volume by means of boundary shoulder height, comprising a cover plate body provided with two electrode through-holes, two electrode pressure plates being insulated and integrated in the two electrode through-holes and below the cover plate body an associated lower insulating pad is arranged, with two electrode connection plates located below the lower insulating pad each by an associated one The electrode through- hole is in electrical contact with one of the two electrode pressure plates, characterized in that a sunken, inwardly curved lower edge (6) is provided in the lower area of the individual electrode through-holes (2) and is lower than the underside of the cover plate body (1) so that a sunken installation space for the electrode pressure plate is created. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodendurchgangslöcher (2) jeweils mit einem oberen Flansch (7) versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern (2) angeordneten Elektrodendruckplatten (3) jeweils mit einer Dichtscheibe (8) unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring (9) versehen sind, wobei der obere Flansch (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring (9) anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht.Lithium battery cover plate to increase volume by means of limit shoulder height Claim 1 , characterized in that the electrode through-holes (2) are each provided with an upper flange (7) and the electrode pressure plates (3) arranged in the individual electrode through-holes (2) are each underlaid with a sealing washer (8) and an insulating ring (9) on the outer circumference ) are provided, wherein the upper flange (7) of the electrode through hole (2) rests against the insulating ring (9) in the inwardly bent state, so that an electrode sealing structure is created. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe (8) in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte (3) als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands (6) des Elektrodendurchgangsloches (2) wellenförmige Kerben (10) ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen.Lithium battery cover plate to increase volume by means of limit shoulder height Claim 2 , characterized in that wave-shaped notches (10) are formed both on the lower end surface of the electrode pressure plate (3) which is in sealing contact with the sealing washer (8) and on the upper surface of the lower edge (6) of the electrode through-hole (2), to create a reinforced sealing structure. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangswand der Elektrodendruckplatte (3) eine nicht kreisförmige Kontur aufweist, während die Konturen der Innen- und Außenumfangswand des Isolierrings (9) und die Innenumfangswand des Elektrodendurchgangsloches (2) ebenfalls entsprechend nicht kreisförmig ausgebildet sind, woraus sich insgesamt eine Verdrehsicherung ergibt.Lithium battery cover plate to increase volume by means of limit shoulder height Claim 2 or 3 , characterized in that the outer peripheral wall of the electrode pressure plate (3) has a non-circular contour, while the contours of the inner and outer peripheral wall of the insulating ring (9) and the inner circumferential wall of the electrode through-hole (2) are likewise not designed to be circular, which results in an anti-rotation device overall. Hochleistungslithiumbatterie-Abdeckplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Abdeckplattenkörpers (1) am Außenumfang des oberen Flansches (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) ein Festhaltedekorring (11) angeordnet ist.High capacity lithium battery cover plate according to Claim 2 or 3 , characterized in that a decorative retaining ring (11) is arranged above the cover plate body (1) on the outer circumference of the upper flange (7) of the electrode through-hole (2). Hochleistungslithiumbatterie-Abdeckplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Abdeckplattenkörpers (1) am Außenumfang des oberen Flansches (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) ein Festhaltedekorring (11) angeordnet ist.High capacity lithium battery cover plate according to Claim 4 , characterized in that a decorative retaining ring (11) is arranged above the cover plate body (1) on the outer circumference of the upper flange (7) of the electrode through-hole (2).
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