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Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle für eine Batterie, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, eine Batterie oder ein Batteriemodul, umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle.
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Übliche Zellbauformen für prismatische Hard Case (HC) -Batteriezellen weisen elektrische Pole auf, welche separat als positiver Pol und negativer Pol durch eine Deckelbaugruppe des elektrisch leitenden Zellgehäuses durchgeführt sind, und welche jeweils separat isoliert und abgedichtet sind. Dabei weist das Zellgehäuse durch interne leitfähige Materialien wie den Elektrolyten und/oder Elektrodenfolien ein elektrisches Potential undefinierter Größe auf. Das Zellgehäuse ist also nicht zwingend elektrisch neutral. Deshalb sind derartige Batteriezellen meist mit einer elektrisch isolierenden Umwicklung bzw. Beschichtung ausgeführt. Da die Gefahr von Kurzschlüssen besteht, dürfen solche Batteriezellen nicht direkt auf elektrisch leitenden Bauteilen beispielsweise mit dem Potential auf der elektrischen Fahrzeugmasse verbaut werden.
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Rundzellen weisen teilweise Zellgehäuse auf, bei welchen definiert elektrisches Potential auf dem Zellgehäuse liegt. Dabei ist beispielsweise eine Elektrode des im Zellgehäuse angeordneten Elektrodenwickels mit dem Boden des Zellgehäuses elektrisch verbunden.
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Eine andere Bauform ist die Rahmenflachzelle, bei der die Elektrodenlagen auf zwei Deckbleche geschweißt werden, die dann nach Zusammenbau eine flache Batteriezelle bilden, bei der jedes Deckblech ein eigenes elektrisches Potential aufweist.
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Die
DE 102008010828 A1 offenbart eine Batterie mit mehreren Einzelzellen, deren Pole elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltet sind und einen Zellverbund bilden, wobei die jeweilige Einzelzelle von einem aus zwei Zellgehäuseseitenwände und einem Zellgehäuserahmen gebildeten Zellgehäuse umgeben ist. Die Batterie zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest einer der Pole einer jeweiligen Einzelzelle zwei Spannungs-Anschlusskontakte aufweist. Dabei sind die verschiedenen Spannungs-Anschlusskontakte zellintern elektrisch miteinander verschaltet, insbesondere parallel geschaltet. Hierzu wird insbesondere eine der elektrisch leitfähigen metallischen Zellgehäuseseitenwände verwendet.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Batteriezelle für eine Batterie zu schaffen, welche ein definiertes elektrisches Potential auf dem Zellgehäuse aufweist und kostengünstig zu fertigen ist.
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Eine weitere Aufgabe ist es, eine Batterie oder ein Batteriemodul mit solchen Batteriezellen zu schaffen, welche ein definiertes elektrisches Potential auf dem Zellgehäuse aufweisen und kostengünstig zu fertigen sind.
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Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Batteriezelle anzugeben, welche ein definiertes elektrisches Potential auf dem Zellgehäuse aufweist und kostengünstig zu fertigen ist.
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Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Batteriezelle für eine Batterie vorgeschlagen, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, mit einem elektrisch leitenden, insbesondere prismatischen, Zellgehäuse, welches wenigstens eine Deckelbaugruppe und ein Gehäuseteil aufweist, die zum Verschließen des Gehäuseteils ausgebildet ist. Die Deckelbaugruppe weist wenigstens einen Gehäusedeckel, einen ersten elektrischen Pol und ein Kontaktelement auf. In dem Zellgehäuse ist wenigstens ein Elektrodenstapel mit einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss angeordnet, wobei einer der beiden elektrischen Anschlüsse mit wenigstens dem Kontaktelement der Deckelbaugruppe elektrisch verbunden ist.
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Bei der vorgeschlagenen Batteriezelle weist das elektrisch leitende Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential auf, da ein elektrischer Anschluss des Elektrodenstapels der Batteriezelle, beispielsweise der positive Anschluss, direkt mit der Deckelbaugruppe bzw. einem Teil des Zellgehäuses elektrisch verbunden ist. Dabei kann vorteilhaft ein aufwendiges isoliertes Durchführen und Abdichten des entsprechenden Pols der Batteriezelle durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse vermieden werden. Der andere elektrische Pol kann wie üblich elektrisch isoliert und abgedichtet durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse durchgeführt werden.
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Mit einer solchen Bauform lässt sich vorteilhaft eine prismatische HC-Batteriezelle aufbauen, die ähnliche Schnittstellen wie konventionelle HC-Batteriezellen aufweist, die jedoch bei deutlich reduzierter Anzahl an Bauteilen eine kostenreduzierte Fertigung ermöglicht und auf dem Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential aufweist.
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Die Deckelbaugruppe kann vorteilhaft mit kostengünstigen Verfahren wie beispielsweise mit einem Fließpress-, Tiefzieh-, oder Druckguss-Prozess hergestellt werden. Dabei kann der erste elektrische Pol direkt angeformt sein. Eine Öffnung zur Durchführung des zweiten elektrischen Pols kann schon vorgefertigt sein, sodass später nur noch der zweite elektrische Pol mit entsprechender elektrischer Isolation und Abdichtung einzubauen ist.
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Auf Grund eines solchen geeigneten Fertigungsprozesses kann die Abgangsrichtung des ersten Pols auch variiert werden und beispielsweise seitlich, oben, schräg am Zellgehäuse angeordnet werden.
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Eine besondere Ausführungsform lässt auch die Anformung des Gehäuseteils bzw. von Teilen des Gehäuseteils an die Deckelgruppe zu.
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Je nach Art des Gehäusematerials wie einem elektrisch leitenden Material bei einem metallischen Zellgehäuse oder einem nichtleitenden Material wie Kunststoff lassen sich am Zellgehäuse auch unterschiedliche Bereiche ausbilden, die ein elektrisches Potential aufweisen oder die elektrisch neutral sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann die Deckelbaugruppe einstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Deckelbaugruppe mittels Tiefziehen oder Fließpressen oder Druckgießen hergestellt sein. Auf diese Weise lässt sich die Deckelbaugruppe mit mehreren Komponenten kostengünstig fertigen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann die Deckelbaugruppe einen zweiten elektrischen Pol aufweisen, welcher mittels einer elektrischen Isolierung und/oder eines Dichtelements mit der Deckelbaugruppe mechanisch verbunden ist, wobei der andere der beiden elektrischen Anschlüsse des Elektrodenstapels mit dem zweiten elektrischen Pol elektrisch verbunden ist. Auch der zweite elektrische Pol kann mit kostengünstigen Fertigungsverfahren als ganzes Bauteil in eine Öffnung der Deckelbaugruppe einbringen, beispielsweise einpressen. Die Öffnung in der Deckelbaugruppe kann bei deren Fertigung günstigerweise bereits im Fertigungsprozess vorgesehen sein, sodass hierfür keine Nacharbeit der Deckelbaugruppe mehr vorzusehen ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann der zweite elektrische Pol ein Stromkollektorelement aufweisen, wobei der andere der beiden elektrischen Anschlüsse des Elektrodenstapels mit dem Stromkollektorelement elektrisch verbunden ist. Über das Stromkollektorelement kann der Anschluss des Elektrodenstapels großflächig elektrisch und mechanisch angebunden werden. Auch lassen sich die Anschlüsse der Einzelfolien direkt mit dem Stromkollektor verbinden, beispielsweise verschweißen. Alternativ können die Anschlüsse der Einzelelektroden erst miteinander verbunden und dann als Ganzes mit dem Stromkollektor verbunden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann das Kontaktelement als großflächige Kontaktrippe ausgebildet sein. Insbesondere kann das Kontaktelement eine Länge aufweisen, welche mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80%, ganz besonderes bevorzugt mindestens 90% einer Länge des elektrischen Anschlusses des Elektrodenstapels entspricht, welcher mit dem Kontaktelement verbunden ist. Über das Kontaktelement kann der Anschluss des Elektrodenstapels großflächig elektrisch und mechanisch angebunden werden. Auch lassen sich die Anschlüsse der Einzelfolien direkt mit dem Kontaktelement verbinden, beispielsweise verschweißen. Alternativ können die Anschlüsse der Einzelelektroden erst miteinander verbunden und dann als Ganzes mit dem Kontaktelement verbunden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann zwischen dem Kontaktelement und der Deckelbaugruppe und/oder dem Zellgehäuse ein Wärmeleitpfad ausgebildet sein, der einen Wärmestrom aus dem Elektrodenstapel direkt in die Deckelbaugruppe und/oder in das Zellgehäuse leitet.
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Ein weiterer Vorzug der direkten Kontaktierung des Elektrodenstapels an den ersten Pol des Gehäusedeckels ist eine deutliche verbesserte Wärmeabfuhr aus dem Elektrodenstapel in das Zellgehäuse und von dort weiter an z. B. eine Wärmesenke. Mit der direkten Kontaktierung der Elektrodenfolien an die Deckelbaugruppe ohne wesentliche thermische Widerstände wie z. B. elektrische Isolationen oder auch Dichtungen wird ein Wärmestrom großflächig direkt in sehr gut wärmeleitende Gehäuseteile eingeleitet. Vorteilhaft kann so die in den Elektrodenlagen entstehende Abwärme aus den elektrochemischen Prozessen bzw. dem Ohm'schen Leitungswiderstand direkt abgeleitet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann der erste und der zweite Anschluss des Elektrodenstapels Kontaktfahnen von Einzelelektroden des Elektrodenstapels aufweisen, wobei die Kontaktfahnen direkt mit dem Kontaktelement bzw. dem Stromkollektorelement elektrisch verbunden sind. Dadurch lassen sich die Kontaktfahnen für eine günstige Stromtragfähigkeit großflächig mit dem Kontaktelement bzw. dem Stromkollektorelement verbinden. Alternativ können die Kontaktfahnen auch erst miteinander verbunden werden und dann als Ganzes mit dem Kontaktelement bzw. dem Stromkollektorelement verbunden werden.
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Als günstige Fügeverfahren zum Anbinden der Kontaktfahnen der Einzelelektroden des Elektrodenstapels lassen sich beispielsweise Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder auch Reibschweißen einsetzen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann das Gehäuseteil wenigstens ein Gehäusemittelteil und ein Verschlussteil umfassen, wobei das Gehäusemittelteil mit der Deckelbaugruppe verbunden ist. Insbesondere kann das Gehäusemittelteil mit der Deckelbaugruppe einstückig ausgebildet sein. Eine besondere Ausführungsform lässt auch die Anformung des Gehäuseteils bzw. von Teilen des Gehäuseteils an die Deckelgruppe zu. Dadurch kann das Zellgehäuse beispielsweise nach Einbringen des Elektrodenstapels mit dem am Boden des Zellgehäuses ausgebildeten Verschlussteil dicht verschlossen werden. Dadurch kann das Zellgehäuse kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Batteriezelle kann das Zellgehäuse eine prismatische Form aufweisen. Mit einer solchen Bauform lässt sich vorteilhaft eine prismatische HC-Batteriezelle aufbauen, die ähnliche Schnittstellen wie konventionelle HC-Batteriezellen aufweist, die jedoch bei deutlich reduzierter Anzahl an Bauteilen eine kostenreduzierte Fertigung ermöglicht und auf dem Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential aufweist.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Batterie oder ein Batteriemodul vorgeschlagen, insbesondere eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen.
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Bei der vorgeschlagenen Batteriezelle weist das elektrisch leitende Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential auf, da ein elektrischer Anschluss des Elektrodenstapels der Batteriezelle, beispielsweise der positive Anschluss, direkt mit der Deckelbaugruppe bzw. einem Teil des Zellgehäuses elektrisch verbunden ist. Dabei kann vorteilhaft ein aufwendiges isolierte Durchführen und Abdichten des entsprechenden Pols der Batteriezelle durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse vermieden werden. Der andere elektrische Pol kann wie üblich elektrisch isoliert und abgedichtet durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse durchgeführt werden.
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Mit einer solchen Bauform lässt sich vorteilhaft eine prismatische HC-Batteriezelle aufbauen, die ähnliche Schnittstellen wie konventionelle HC-Batteriezellen aufweist, die jedoch bei deutlich reduzierter Anzahl an Bauteilen eine kostenreduzierte Fertigung ermöglicht und auf dem Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential aufweist.
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Mit diesen Batteriezellen kann auf günstige Weise eine Batterie oder ein Batteriemodul realisiert werden, welche definierte Potentialverhältnisse im Batteriegehäuse oder im Modulgehäuse aufweisen. Außerdem lassen sich so kostengünstige Batterien oder Batteriemodule umsetzen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle für eine Batterie vorgeschlagen, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, wenigstens umfassend die Schritte: Herstellen eines Elektrodenstapels aus Einzelelektroden; Herstellen einer Deckelbaugruppe mit wenigstens einem Gehäusedeckel, einem ersten elektrischen Pol und einem Kontaktelement, insbesondere einstückiges Herstellen, insbesondere mittels Tiefziehen oder Fließpressen oder Druckgießen; Montieren eines elektrisch isolierten zweiten Pols an der Deckelbaugruppe, insbesondere mittels einer elektrischen Isolierung und/oder eines Dichtelements; Elektrisches Verbinden eines ersten Anschlusses des Elektrodenstapels mit dem Kontaktelement und eines zweiten Anschlusses des Elektrodenstapels mit dem zweiten Pol, insbesondere mit einem Stromkollektorelement des zweiten Pols; Einbringen des Elektrodenstapels mit der Deckelbaugruppe in ein Gehäuseteil eines Zellgehäuses; Verschließen des Zellgehäuses.
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Mit dem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren kann erreicht werden, dass das elektrisch leitende Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential aufweist, da ein elektrischer Anschluss des Elektrodenstapels der Batteriezelle, beispielsweise der positive Anschluss, direkt mit der Deckelbaugruppe bzw. einem Teil des Zellgehäuses elektrisch verbunden wird. Dabei kann vorteilhaft ein aufwendiges isoliertes Durchführen und Abdichten des entsprechenden Pols der Batteriezelle durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse vermieden werden. Der andere elektrische Pol kann wie üblich elektrisch isoliert und abgedichtet durch die Deckelbaugruppe oder das Zellgehäuse durchgeführt werden.
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Dadurch lässt sich vorteilhaft eine prismatische HC-Batteriezelle aufbauen, die ähnliche Schnittstellen wie konventionelle HC-Batteriezellen aufweist, die jedoch bei deutlich reduzierter Anzahl an Bauteilen eine kostenreduzierte Fertigung ermöglicht und auf dem Zellgehäuse ein definiertes elektrisches Potential aufweist.
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Die Deckelbaugruppe kann vorteilhaft mit kostengünstigen Verfahren wie beispielsweise mit einem Fließpress-, Tiefzieh-, oder Druckguss-Prozess hergestellt werden. Dabei kann der erste elektrische Pol direkt angeformt sein. Eine Öffnung zur Durchführung des zweiten elektrischen Pols kann schon vorgefertigt werden, sodass später nur noch der zweite elektrische Pol mit entsprechender elektrischer Isolation und Abdichtung einzubauen ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Batteriezelle für eine Batterie nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Draufsicht auf die Batteriezelle nach 1 mit eingezeichneter Schnittebenen I-I und III-III;
- 3 einen Schnitt durch die Deckelbaugruppe in der Schnittebene III-III nach 2; und
- 4 einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Batteriezelle für eine Batterie nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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1 zeigt einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Batteriezelle 100 für eine Batterie, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Zellgehäuse 10 weist eine prismatische Form auf.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Batteriezelle 100 nach 1 mit eingezeichneter Schnittebenen I-I und III-III, während 3 einen Schnitt durch die Deckelbaugruppe 12 in der Schnittebene III-III nach 2 darstellt. Der Längsschnitt der 1 entspricht der Schnittebene I-I.
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Die Batteriezelle 100 weist ein elektrisch leitendes Zellgehäuse 10 auf, welches wenigstens eine Deckelbaugruppe 12 und ein Gehäuseteil 32 umfasst. Die Deckelbaugruppe 12 ist zum Verschließen des Gehäuseteils 32 ausgebildet, und weist wenigstens einen Gehäusedeckel 13, einen ersten elektrischen Pol 20 und ein Kontaktelement 30 auf.
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In dem Zellgehäuse 10 ist wenigstens ein Elektrodenstapel 14 mit einem ersten elektrischen Anschluss 16 und einem zweiten elektrischen Anschluss 18 angeordnet, wobei der eine elektrische Anschluss 16 mit dem Kontaktelement 30 der Deckelbaugruppe 12 elektrisch verbunden ist. Der elektrische Anschluss 16 kann beispielsweise der positive Anschluss des Elektrodenstapels 14 sein.
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Die Deckelbaugruppe 12 kann einstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Deckelbaugruppe 12 mittels Tiefziehen oder Fließpressen oder Druckgießen hergestellt sein.
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Die Deckelbaugruppe 12 weist einen zweiten elektrischen Pol 22 auf, welcher mittels einer elektrischen Isolierung 26 und eines Dichtelements 28 mit der Deckelbaugruppe 12 mechanisch verbunden ist. Dabei ist der andere der beiden elektrischen Anschlüsse 18 des Elektrodenstapels 14, beispielsweise der negative Anschluss, mit dem zweiten elektrischen Pol 22 elektrisch verbunden.
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Der zweite elektrische Pol 22 weist ein Stromkollektorelement 24 auf, wobei der andere der beiden elektrischen Anschlüsse 18 des Elektrodenstapels 14 mit dem Stromkollektorelement 24 elektrisch verbunden ist.
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Das Kontaktelement 30 ist als großflächige Kontaktrippe ausgebildet. Insbesondere kann das Kontaktelement 30 eine Länge 42 aufweisen, welche mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80%, ganz besonderes bevorzugt mindestens 90% einer Länge des elektrischen Anschlusses 16, 18 des Elektrodenstapels 14 entspricht, welcher mit dem Kontaktelement 30 verbunden ist. Dadurch lässt sich eine große Stromtragfähigkeit des Kontaktelements 30 umsetzen.
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Günstigerweise kann zwischen dem als großflächige Kontaktrippe ausgebildeten Kontaktelement 30 und der Deckelbaugruppe 12 und/oder dem Zellgehäuse 10 ein Wärmeleitpfad ausgebildet sein, der einen Wärmestrom aus dem Elektrodenstapel 14 direkt in die Deckelbaugruppe 12 und/oder in das Zellgehäuse 10 leitet.
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Ein weiterer Vorzug der direkten Kontaktierung des Elektrodenstapels 14 an den ersten Pol 20 des Gehäusedeckels 13 ist eine deutliche verbesserte Wärmeabfuhr aus dem Elektrodenstapel 14 in das Zellgehäuse 10 und von dort weiter an z. B. eine Wärmesenke. Mit der direkten Kontaktierung der Elektrodenfolien an die Deckelbaugruppe 12 ohne wesentliche thermische Widerstände wie z. B. elektrische Isolationen oder auch Dichtungen wird ein Wärmestrom großflächig direkt in sehr gut wärmeleitende Gehäuseteile eingeleitet. Vorteilhaft kann so die in den Elektrodenlagen 14 entstehende Abwärme aus den elektrochemischen Prozessen bzw. dem Ohm'schen Leitungswiderstand direkt abgeleitet werden.
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Der erste und der zweite Anschluss 16, 18 des Elektrodenstapels 14 können Kontaktfahnen 38, 40 von Einzelelektroden des Elektrodenstapels 14 aufweisen, wobei die Kontaktfahnen 38, 40 direkt mit dem Kontaktelement 30 bzw. dem Stromkollektorelement 24 elektrisch verbunden sind.
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Die in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform der Batteriezelle 100 weist eine wenigstens teilmassive Deckelbaugruppe 12, d.h. die gesamte Ausführung der Kontaktierung des ersten Anschlusses 16 des Elektrodenstapels 14 mit dem ersten Pol 20 als elektrischer Anschluss der Batteriezelle 100 nach außen und der Kontaktrippe 30 als elektrischer Anschluss nach innen zum Elektrodenstapel 14 sind Bestandteil einer Baugruppe. Wird die Deckelbaugruppe 12 als Blechkonstruktion ausgeführt, kann die Deckelbaugruppe 12 als ein Teil zusammengebaut sein, d.h. ein Teil kann mehrere Funktionen ausüben.
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Der zweite Anschluss 18, beispielsweise der negative Anschluss, ist mittels elektrischer Isolation 26 und Dichtelement 28 in üblicher Weise durch den Gehäusedeckel 13 durchgeführt.
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Die Kontaktierung des Elektrodenstapels 14 erfolgt je nach Pol mittels Kontaktfahnen 40 des zweiten Anschlusses 18, beispielsweise einer Cu-Elektrode über den Stromkollektor 24 als negativer Anschluss 18 an den negativen Pol 22 und mit Kontaktfahnen 38 des ersten Anschlusses 16, beispielsweise einer Al-Elektrode, über die Kontaktrippe 30 als positiver Anschluss 16 an die Deckelbaugruppe 12.
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Die Deckelbaugruppe 12 mit dem Deckel 13, dem Kontaktelement 30 und dem ersten Pol 20 kann vorteilhaft ein Bauteil sein und das gleiche elektrische Potential aufweisen.
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Die in den 1 bis 3 dargestellte Batteriezelle 100 kann vorteilhaft nach dem vorgeschlagenen Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle 100 gefertigt werden. Nach dem Verfahren wird erst ein Elektrodenstapel 14 aus Einzelelektroden hergestellt. Es wird eine Deckelbaugruppe 12 mit wenigstens einem Gehäusedeckel 13, einem ersten elektrischen Pol 20 und einem Kontaktelement 30 hergestellt. Insbesondere kann die Deckelbaugruppe 12 einstückig hergestellt werden, insbesondere mittels Tiefziehen oder Fließpressen oder Druckgießen. Danach wird ein elektrisch isolierter zweiter Pol 22 an der Deckelbaugruppe 12 montiert. Insbesondere kann der zweite Pol 22 mit einer elektrischen Isolierung 26 und/oder eines Dichtelements 28 montiert werden. Ein erster Anschluss 16 des Elektrodenstapels 14 wird mit dem Kontaktelement 30 und ein zweiter Anschluss 18 des Elektrodenstapels 14 wird mit dem zweiten Pol 22, insbesondere mit einem Stromkollektorelement 24 des zweiten Pols 22 elektrisch verbunden. Danach wird der Elektrodenstapel 14 mit der Deckelbaugruppe 12 in ein Gehäuseteil 32 eines Zellgehäuses 10 eingebracht und das Zellgehäuse 10 verschlossen.
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4 zeigt einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Batteriezelle 100 für eine Batterie nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Gehäuseteil 32 umfasst dabei wenigstens ein Gehäusemittelteil 36 und ein Verschlussteil 34, wobei das Gehäusemittelteil 36 mit der Deckelbaugruppe 12 verbunden ist.
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Insbesondere kann das Gehäusemittelteil 36 mit der Deckelbaugruppe 12 einstückig ausgebildet sein. Die Anformung von Teilen des Zellgehäuses 10 an den Deckel 13, bzw. die Deckelbaugruppe 12 kann durch den Einsatz entsprechender Verfahren wie Zusammenbau, Urformung, Umformung der Teile dargestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zellgehäuse
- 12
- Deckelbaugruppe
- 13
- Deckel
- 14
- Elektrodenstapel
- 16
- Anschluss erste Elektrode
- 18
- Anschluss zweite Elektrode
- 20
- erster Pol
- 22
- zweiter Pol
- 24
- Stromkollektor zweiter Pol
- 26
- elektrische Isolierung zweiter Pol
- 28
- Dichtelement zweiter Pol
- 30
- Kontaktrippe erster Pol
- 32
- Gehäuseteil
- 34
- Verschlussteil
- 36
- Gehäusemittelteil
- 38
- Kontaktfahnen
- 40
- Kontaktfahnen
- 42
- Länge
- 100
- Zelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008010828 A1 [0005]
