-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für Elektrodenstapel, eine Batteriezellengruppe und ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezellengruppe.
-
Auf dem Gebiet der Batteriezellen, insbesondere von Lithium-lonen-Batteriezellen, sind vor allem zylindrische, prismatische und pouch-förmige Batteriezellen bekannt.
-
Bei zylindrischen Batteriezellen können in einem zylindrischen Gehäuse insbesondere zylindrisch geformte Elektrodenstapel, auch als Elektrodenwickel bekannt, verbaut sein. Dabei kann die Anordnung von zylindrischen Batteriezellen in einem rechteckigen Gehäuse, wodurch ein Batteriemodul ausgebildet werden kann, mit Nachteilen verbunden sein. Durch die unterschiedlichen Geometrien des Gehäuses der Batteriezelle und des Gehäuses des Batteriemoduls liegt für die Befestigung der Batteriezelle im Gehäuse des Batteriemoduls eine geringere überlappende Kontaktfläche zwischen dem Gehäuse des Batteriemoduls und dem Gehäuse der Batteriezelle vor, als das beispielsweise der Fall wäre, wenn das Gehäuse der Batteriezelle und des Batteriemoduls jeweils eine rechteckige Form aufweisen würden. Das kann zu einer geringeren Stabilität der Befestigung führen. Gleiches gilt für die Anordnung einer Mehrzahl von zylindrischen Batteriezellen in einem rechteckigen Gehäuse. Dabei kann zudem eine mechanische Verbindung von zylindrischen Batteriezellen zueinander erforderlich werden, die ebenso zu einer mechanischen Verbindung mit einer geringeren überlappenden Kontaktfläche führen kann.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabiles Gehäuse bereitzustellen, in dem eine Mehrzahl von zylindrischen Elektrodenstapeln stabil angeordnet werden können.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme von Elektrodenstapel, aufweisend (i) wenigstens drei Einzelgehäuse, wobei (ii) jedes Einzelgehäuse ein Prisma mit einem Vieleck, das wenigstens fünf Ecken aufweist, als Grundfläche aufweist, und wobei (iii) das Prisma einen Hohlraum aufweist, der geeignet ist, einen zylindrischen Elektrodenstapel aufzunehmen, wobei sich der Hohlraum zwischen der Grundfläche und einer Deckfläche des Prismas erstreckt, wobei (iv) jedes der drei Einzelgehäuse durch zwei seiner Seitenflächen mit jeweils einer Seitenfläche der beiden anderen Einzelgehäuse mechanisch verbunden ist.
-
Die hierein gegebenenfalls verwendeten Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „schließt ein“, „weist auf“, „hat“, „mit“, oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.
-
Ferner bezieht sich „oder“, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).
-
Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.
-
Der Begriff „Mehrzahl“, wie er hier verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.
-
Unter dem Begriff „konfiguriert“ oder „eingerichtet“ eine bestimmte Funktion zu erfüllen, (und jeweiligen Abwandlungen davon) ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits in einer Ausgestaltung oder Einstellung vorliegt, in der sie die Funktion ausführen kann oder sie zumindest so einstellbar - d.h. konfigurierbar - ist, dass sie nach entsprechender Einstellung die Funktion ausführen kann. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere vorbestimmte Konfigurationen oder Betriebsmodi aufweisen, so dass das Konfigurieren mittels einer Auswahl einer dieser Konfigurationen bzw. Betriebsmodi erfolgen kann.
-
Unter einem Elektrodenstapel, insbesondere einem elektrochemischem Elektrodenstapel, ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere der Bereitstellung elektrischer Energie dient, welche insbesondere zur Wandlung chemischer Energie in elektrische Energie ausgestaltet ist, welche vorzugsweise zur Wandlung elektrischer Energie in chemische Energie ausgestaltet ist. Dazu kann der Elektrodenstapel mehrere Stapellagen aufweisen, wobei wenigstens eine der Stapellagen als kathodische Elektrode, als anodische Elektrode oder als Separator ausgestaltet ist. Der Elektrodenstapel kann wenigstens eine der kathodischen Elektroden, wenigstens eine der anodischen Elektroden und wenigstens einen der Separatoren aufweisen. Der Elektrodenstapel kann eine Abfolge von Stapellagen aufweisen, bei welcher der Separator zwischen der kathodischen Elektrode und der anodischen Elektrode angeordnet ist, d.h. kathodische Elektrode - Separator - anodische Elektrode. Vorzugsweise weist der Elektrodenstapel mehrere dieser Abfolgen auf. Vorzugsweise weisen eine oder mehrere der Stapellagen jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt auf. Vorzugsweise ragt wenigstens einer dieser Separatoren im Elektrodenstapel über die benachbarte kathodische Elektrode und/oder über die benachbarte anodische Elektrode hinaus. Der Separator ist für Ionen durchlässig, nicht aber für Elektronen. Dazu weist der Separator einen Elektrolyt oder ein Leitsalz auf. Vorzugsweise weist der Elektrolyt oder das Leitsalz Lithiumionen auf. Vorzugsweise kann der Elektrodenstapel als „Elektrodenwickel“ ausgebildet sein, wobei die Elektroden der ersten Polung, die Elektroden der zweiten Polung und der Separator um eine gemeinsame Achse herumgewickelt angeordnet sind, wodurch eine im Wesentlichen zylindrische Form ausgebildet sein kann.
-
Durch das Gehäuse nach dem ersten Aspekt kann erreicht werden, dass das Gehäuse insgesamt eine hohe mechanische Stabilität aufweist, da jedes Einzelgehäuse durch zwei seiner Seitenflächen jeweils mit einer Seitenfläche der beiden anderen Einzelgehäuse mechanisch verbunden ist. Dadurch, dass die Grundfläche des Vielecks wenigstens fünf Ecken aufweist, kann erreicht werden, dass eine Kraft, die auf eine Seitenfläche eines Einzelgehäuses und wenigstens teilweise in Richtung der beiden mit diesem Einzelgehäuse verbundenen beiden anderen Einzelgehäuse wirkt, auf die beiden anderen Einzelgehäuse aus unterschiedlichen Richtungen wirkt. Dadurch wirken die beiden anderen Einzelgehäuse der Kraft aus unterschiedlichen Richtungen entgegen. Dadurch kann vermieden werden, dass bei dieser Krafteinwirkung die Einzelgehäuse zueinander verschoben werden.
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Gehäuses beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.
-
Bei einigen Ausführungsformen weist der Hohlraum einen Hohlzylinder mit einem kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt auf. Der Hohlzylinder ist vorzugsweise ausgebildet, den zylindrischen Elektrodenstapel im Wesentlichen passgenau aufzunehmen. Durch die passgenaue Aufnahme des zylindrischen Elektrodenstapels kann erreicht werden, dass ein vorhandener Bauraum des Hohlzylinders durch den zylindrischen Elektrodenstapel im Wesentlichen vollständig ausgefüllt wird. Dadurch kann auch die maximale Kapazität eines zylindrischen Elektrodenstapels, die in dem Bauraum angeordnet werden kann, optimiert werden.
-
Bei einigen Ausführungsformen weist wenigstens eine mechanische Verbindung zwischen den Einzelgehäusen eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Löt-, Schweiß- oder Klebeverbindung, auf. Dadurch kann erreicht werden, dass eine stabile Verbindung zwischen den Einzelzellen ausgebildet wird, die wenig Bauraum erfordert.
-
Bei einigen Ausführungsformen weisen die Einzelgehäuse jeweils Metall auf. Dadurch kann erreicht werden, dass im Betrieb einer Batteriezelle, bei der die vorliegenden Einzelgehäuse verwendet werden, entstandene Wärme durch die Einzelgehäuse abgeleitet werden kann. Metalle sind bekanntermaßen gute Wärmeleiter. Darüber hinaus kann durch die mechanische Verbindung der Einzelgehäuse mit mindestens zwei benachbarten Einzelgehäusen ein Wärmeausgleich zwischen den Einzelgehäusen erreicht werden.
-
Bei einigen Ausführungsformen weist das Vieleck ein Hexagon auf. Dies kann das Verhältnis eines Gesamtvolumens der Hohlräume der Einzelgehäuse zu einem Gesamtvolumen des Gehäuses optimieren. Dies kann durch eine Anordnung der Einzelgehäuse in einer hexagonal dichtesten Packung ermöglicht werden. Durch in den jeweiligen Hohlräumen angeordnete zylindrische Elektrodenstapel kann eine sich daraus ergebende Gesamtkapazität in Bezug auf alle Elektrodenstapel, die jeweils in einem Hohlraum eines Einzelgehäuses des Gehäuses angeordnet werden, in Bezug auf das erforderliche Gesamtvolumen des Gehäuses optimiert werden.
-
Bei einigen Ausführungsformen weisen die Einzelgehäuse jeweils eine Gehäusewand auf, die jeweils zwischen den Hohlräumen und den Seitenflächen angeordnet sind, wobei wenigstens eine Gehäusewand eines Einzelgehäuses eine Aussparung aufweist, die sich von der Grundfläche bis zur Deckfläche des Prismas erstreckt, so dass ein Fluid durch die Aussparung innerhalb der Gehäusewand von der Grundfläche bis zur Deckfläche des Prismas fließen kann. Dadurch kann ermöglicht werden, dass im Betrieb einer Batteriezelle unter Verwendung des Einzelgehäuses ein Fluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit, durch die Aussparung fließen kann, und bei einer entsprechenden Temperatur des Fluids kann ein Wärmeenergie-Austausch zwischen dem Fluid und dem Einzelgehäuse erfolgen. Insbesondere kann eine Kühlung der Batteriezelle erreicht werden, wenn ein Fluid mit einer deutlich niedrigeren Temperatur als die Batteriezelle durch die Aussparung fließt.
-
Bei einigen Ausführungsformen ist wenigstens ein Teilstück des Gehäuses einstückig ausgebildet, wobei das Teilstück wenigstens zwei Einzelgehäuse aufweist. Dadurch kann eine zusätzliche mechanische Stabilität erreicht werden, da keine separate Verbindung zwischen den wenigstens zwei Einzelgehäusen erforderlich ist. Weiterhin kann die Wärmeleitung zwischen den wenigstens zwei Einzelgehäusen verbessert werden, da keine separate Verbindung zwischen den beiden Einzelgehäusen erforderlich ist, durch die eine Verringerung der Wärmeleitung an der Verbindung zwischen den zwei Einzelgehäusen möglich ist.
-
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriezellengruppe, aufweisend (i) ein Gehäuse gemäß dem ersten Aspekt, (ii) wenigstens drei zylindrischen Elektrodenstapel, wobei jeweils ein zylindrischer Elektrodenstapel in einem Hohlraum eines Einzelgehäuses angeordnet ist, und (iii) ein elektrisches Verbindungselement, durch das die Elektrodenstapel elektrisch, insbesondere seriell oder parallel, miteinander verbunden sind. Dadurch kann ermöglicht werden, eine Batteriezellengruppe mit wenigstens drei Elektrodenstapeln, und damit einer elektrischen Kapazität von wenigstens drei Elektrodenstapeln, in dem Gehäuse mit einer hohen Stabilität bereitzustellen.
-
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batteriezellengruppe ein weiteres Gehäuse gemäß dem ersten Aspekt auf, sowie wenigstens drei zylindrische Elektrodenstapel, wobei jeweils ein zylindrischer Elektrodenstapel in einem Hohlraum eines Einzelgehäuses des weiteren Gehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse und das weitere Gehäuse mechanisch miteinander verbunden sind, und wobei die zylindrischen Elektrodenstapel des Gehäuses mit den zylindrischen Elektrodenstapeln des weiteren Gehäuses elektrisch, insbesondere seriell oder parallel, miteinander verbunden sind. Durch die elektrische Verbindung der Elektrodenstapel des Gehäuses mit den Elektrodenstapeln des weiteren Gehäuses kann die Kapazität der Batteriezellengruppe insgesamt erhöht werden, sowie eine zusätzliche mechanische Stabilität durch eine größere Anzahl von miteinander verbundenen Einzelgehäusen erreicht werden.
-
Bei einigen Ausführungsformen sind die zylindrischen Elektrodenstapel jeweils in einem inneren Zellgehäuse angeordnet, wobei die inneren Zellgehäuse mit den zylindrischen Elektrodenstapeln jeweils in den Hohlräumen der Einzelgehäuse angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass im Rahmen einer Herstellung die zylindrischen Elektrodenstapel jeweils in einem inneren Zellgehäuse angeordnet werden können, und dadurch die zylindrischen Elektrodenstapel bei einem Transport zu einem Hersteller, bei dem die Batteriezellengruppe gemäß der Erfindung gefertigt wird, gegen mechanische Einwirkungen gesichert ist.
-
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezellengruppe gemäß dem zweiten Aspekt, aufweisend die Schritte: (i) Herstellen von wenigstens drei Einzelgehäusen, wobei jedes Einzelgehäuse ein Prisma mit einem Vieleck, das mehr als fünf Ecken aufweist, als Grundfläche aufweist, und wobei das Prisma einen Hohlraum aufweist, der geeignet ist, einen zylindrischen Elektrodenstapel aufzunehmen, wobei sich der Hohlraum zwischen der Grundfläche und einer Deckfläche des Prismas erstreckt; (ii) Verbinden der Einzelgehäuse zu einem Gehäuse, wobei jedes der drei Einzelgehäuse durch zwei seiner Seitenflächen mit jeweils einer Seitenfläche der beiden anderen Einzelgehäuse mechanisch verbunden ist; (iii) Anordnen jeweils eines zylindrischen Elektrodenstapels in jeweils einem Hohlraum; und (iv) elektrisches Verbinden der Elektrodenstapel.
-
Bei einigen Ausführungsformen weist das Herstellen der wenigstens drei Einzelgehäuse einen Schritt mit Strangpressen auf. Durch die Verwendung des Strangpressens können die Einzelgehäuse effektiv und kostengünstig separat hergestellt werden.
-
Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren Aspekte der Erfindung.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.
-
Dabei zeigt
- 1A schematisch eine Draufsicht eines Beispiels einer Einzelzelle;
- 1B schematisch eine perspektivische Ansicht der Einzelzelle des ersten Beispiels;
- 2 schematisch eine Draufsicht eines zweiten Beispiels einer Einzelzelle;
- 3A schematisch eine Draufsicht einer Batteriezellengruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 3B schematisch eine Draufsicht einer Batteriezellengruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente der Erfindung verwendet.
-
In 1A wird schematisch eine Draufsicht einer Einzelzelle 100 eines ersten Beispiels gezeigt. Die Einzelzelle 100 weist ein Einzelgehäuse 110, das als Prisma mit einer Grundfläche mit sechs Ecken, auch als Hexagon bekannt, ausgebildet ist. Das Prisma weist eine Gehäusewand 120 mit sechs gleich großen Seitenflächen 130 auf, welche die Mantelfläche des Prismas ausbilden. Das Einzelgehäuse 100 kann im eingebauten Zustand auch eine Bodenplatte und einen Deckel aufweisen (hier nicht gezeigt). Das Prisma weist einen Hohlzylinder 140 mit einer Zylinderachse x auf, der sich zwischen der Grundfläche und einer Deckfläche des Prismas erstreckt, und von einer Innenseite der Gehäusewand 120 umschlossen ist. Der Hohlzylinder weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Es ist auch möglich, dass der Hohlzylinder 140 einen elliptischen Querschnitt aufweist, In dem Hohlzylinder 140 ist ein zylindrischer Elektrodenstapel, auch als Elektrodenwickel 150 bekannt, angeordnet, der über Öffnungen an den Stirnseiten des Hohlzylinders 140 oder durch eine an einer der Stirnseiten angeordnete Bodenplatte oder eines Deckels elektrisch kontaktiert werden kann.
-
In einer optionalen Konfiguration ist der Elektrodenwickel 150 in einem inneren Zellgehäuse 160 angeordnet. Dabei wird das innere Zellgehäuse 160 mit dem darin angeordneten Elektrodenwickel 150 passgenau in dem Hohlzylinder 140 des Einzelgehäuses 110 angeordnet. Dieses zusätzliche innere Zellgehäuse 160 kann vorteilhaft sein, insbesondere wenn der Elektrodenwickel 150 und eine Batteriezellengruppe gemäß den 3A und 3B von unterschiedlichen Herstellern gefertigt werden. In diesem Fall kann der Elektrodenwickel 150 vor einer Lieferung an den Hersteller der Batteriezellengruppe in dem inneren Zellgehäuse 160 angeordnet werden, wodurch der Elektrodenwickel 150 während eines Transports an den Hersteller der Batteriezellengruppe gegen äußere Einwirkungen besser geschützt werden kann.
-
In 1B wird schematisch eine perspektivische Ansicht der Einzelzelle 100 des ersten Beispiels gezeigt.
-
In 2 wird schematisch eine Draufsicht einer Einzelzelle 200 eines zweiten Beispiels gezeigt. Im Unterschied zur Einzelzelle 100 des ersten Beispiels gemäß 1A und 1 B, weist die Einzelzelle 200 gemäß dem vorliegenden zweiten Beispiel Einzelgehäuse 210 mit einer Gehäusewand 220 mit abschnittsweise angeordneten Aussparungen 250 auf. Diese Aussparungen 250 erstrecken sich innerhalb der Gehäusewand 220, zwischen dem Hohlzylinder 140 und den jeweiligen Seitenflächen 230 des Prismas, zwischen den Stirnseiten des Hohlzylinders. Die vorliegende Gehäusewand 220 weist sechs Aussparungen 250 auf, die im Wesentlichen eine gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Diese Aussparungen 250 können für die Kühlung der Einzelzelle 100 verwendet werden, beispielsweise indem ein Gas oder eine Flüssigkeit mit einer entsprechenden für die Kühlung erforderlichen Temperatur, durch die Aussparungen strömt. Diese Kühlung ermöglicht eine unmittelbar an den Elektrodenwickel 150 angrenzende Kühlung, wodurch ein geringer Wärmeleitpfad zum Elektrodenwickel 150 ermöglicht wird. Bei entsprechend langen Einzelzellen 100 ist auch eine Gegenstromkühlung denkbar.
-
In 3A wird schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Batteriezellengruppe 300 von mehreren Einzelzellen 100 gezeigt. Die Batteriezellengruppe 300 weist fünf Einzelzellen 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach den 1A und 1B auf. Ebenso wäre es möglich, dass die Batteriezellengruppe 300 Einzelzellen 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 aufweist. Ferner wäre eine gemischte Zusammensetzung denkbar, wonach die Batteriezellengruppe 300 sowohl eine oder mehrere Einzelzellen 100 des ersten Ausführungsbeispiels als auch eine oder mehrere Einzelzellen 200 des zweiten Ausführungsbeispiels aufweist. Die Einzelzellen 100 sind durch Abschnitte ihrer jeweiligen Gehäusewände 120 mechanisch miteinander verbunden. Dabei sind die Einzelzellen 100 so zueinander angeordnet, dass jede Einzelzelle 100 mit wenigstens zwei weiteren Einzelzellen 100 mechanisch verbunden ist. Dadurch, dass die Einzelzellen 100 jeweils einen Querschnitt in Form eines Sechsecks (Hexagon) aufweisen, wird durch die Verbindung zwischen den jeweiligen Abschnitten der Seitenflächen 130 eine hexagonale Wabenstruktur erreicht. Diese Struktur ermöglicht eine hohe mechanische Festigkeit, beispielsweise gegenüber von außen auf die Struktur wirkenden Kräften. Darüber hinaus ermöglicht diese Struktur eine Minimierung des benötigten Gesamtvolumens bei gleichbleibenden Einzelvolumina der Elektrodenwickel 150. Die Einzelzellen 100 sind durch eine elektrisch leitende Kontaktplatte 310 miteinander elektrisch verbunden. Die elektrisch leitende Kontaktplatte 310 ist mit einer Elektrode des Elektrodenwickels 150 an einer Stirnseite der Einzelzellen 100 durch elektrisch leitende Kontaktstellen 320 mit jeder der Elektrodenwickel 150 der Einzelzellen elektrisch verbunden, und durch die elektrisch leitende Kontaktplatte 310 sind die Einzelzellen 100 bzw. die darin jeweils angeordneten Elektrodenwickel 150 elektrisch miteinander verbunden. Dabei können die Elektrodenwickel 150 seriell oder parallel elektrisch miteinander verbunden sein. Dabei kann das Gehäuse mit einem positiven elektrischen Pol verbunden werden, und die elektrisch leitende Kontaktplatte 310 mit einem negativen elektrischen Pol verbunden werden. Ebenso ist es möglich, dass das Gehäuse mit einem negativen elektrischen Pol und die elektrisch leitende Kontaktplatte 310 mit einem positiven elektrischen Pol verbunden ist. Weiterhin sind Batteriezellengruppen 300 mit einer anderen Anzahl von Einzelzellen 100 denkbar, vorausgesetzt eine Einzelzelle 100 ist mechanisch mit wenigstens zwei anderen Einzelzellen über die Flächenabschnitte des Hexagons miteinander verbunden. In diesem Fall weist die Batteriezellengruppe 300 eine besonders stabile mechanische Konstruktion auf.
-
In 3B wird schematisch eine Draufsicht einer Batteriezellengruppe 400 gezeigt, die zwei miteinander verbundene Batteriezellengruppen 300 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel aufweist. Dabei weist jede Batteriezellengruppe 300 eine elektrische Isolierung 410 auf, die jeweils eine Gesamtaußenseite jeder Batteriezellengruppe 300 elektrisch isoliert. Dadurch können die Batteriezellengruppen 300 mechanisch miteinander verbunden werden, ohne dass damit eine elektrische Verbindung einhergeht. Beide dargestellten Batteriezellengruppen 300 weisen jeweils eine elektrisch leitende Kontaktplatte 310 auf, die durch elektrisch leitende Kontaktstellen 320 mit einem elektrischen Pol der jeweiligen Elektrodenwickeln 150 elektrisch verbunden ist. Die beiden elektrisch leitenden Kontaktplatten 310 der beiden Batteriezellengruppen 300 sind durch einen elektrisch leitenden Verbindungsstab 420 elektrisch miteinander verbunden. Ebenso können die beiden elektrisch leitenden Kontaktplatten 310 durch eine elektrisch leitende Verbindungsleitung oder einen elektrisch leitenden Gegenstand elektrisch miteinander verbunden werden. Durch diese beschriebene elektrische Verbindung der beiden Batteriezellengruppen 300 wird eine elektrisch parallele Verbindung zwischen den beiden Batteriezellengruppen 300 hergestellt, wodurch die zur Verfügung stehende und abgreifbare Gesamtkapazität erhöht werden kann. Ebenso ist es denkbar durch eine elektrische Verbindung einer elektrischen Kontaktplatte 310 mit einer elektrischen Kontaktstelle 320 eine elektrisch serielle Verbindung zwischen den beiden Batteriezellengruppe 300 herzustellen, wodurch die Gesamtspannung erhöht werden kann (hier nicht gezeigt).
-
Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100,200
- Einzelzelle
- 110, 210
- Einzelgehäuse
- 120,220
- Gehäusewand
- 130, 230
- Seitenfläche
- 140,240
- Hohlzylinder
- 150
- Elektrodenwickel
- 160, 260
- Inneres Zellgehäuse
- x
- Längsachse Hohlzylinder, Einzelgehäuse
- 250
- Aussparung
- 300
- Batteriezellengruppe
- 310
- Elektrisch leitende Kontaktplatte
- 320
- Elektrisch leitende Kontaktstelle
- 400
- Batteriezellengruppe
- 410
- Elektrische Isolierung
- 420
- Elektrisch leitender Verbindungsstab
