DE102021125014A1 - Batteriezellengehäuse für eine Batteriezelle eines elektrischen Energiespeichers, Batteriezelle, elektrischer Energiespeicher sowie Verfahren - Google Patents

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Arne Menck
Dave Andre
Michael Hoermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse (16) für eine Batteriezelle (14) eines elektrischen Energiespeichers (12), mit zumindest einem ersten elektrischen Pol (18) und einem zweiten elektrischen Pol (20), wobei zumindest einer der Pole (18, 20) zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement (28) des elektrischen Energiespeichers (12) ausgebildet ist, wobei das Zellverbindungselement (28) zum elektrischen Kontaktieren des Batteriezellengehäuse (16) mit einem weiteren elektrischen Bauteil ausgebildet ist, und wobei das Batteriezellengehäuse (16) im Wesentlichen starr ausgebildet ist, wobei zumindest zwischen dem einen Pol (18, 20) und dem Zellverbindungselement (28) eine elektrisch leitende und flexible Lasche (30) des Batteriezellengehäuses (16) angeordnet ist, wobei die Lasche (30) zum elektrischen Kontaktieren des zumindest einen Pols (18, 20) mit dem Zellverbindungselement (28) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Batteriezelle (14), einen elektrischen Energiespeicher (12) sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle (14).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse für eine Batteriezelle eines elektrischen Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Batteriezelle, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Batteriezellengehäuse bekannt, welche ein elektrisches Speicherelement in einem Innenraum des Batteriezellengehäuses aufweisen können und dadurch elektrische Energie bereitstellen können. Beispielsweise können diese Batteriezellen dann wiederum mit mehreren weiteren Batteriezellen zusammen kontaktiert werden und somit ein Batteriemodul beziehungsweise den gesamten elektrischen Energiespeicher bilden. Der elektrische Energiespeicher kann dann beispielsweise in einem Elektrofahrzeug, beispielsweise in einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, zur elektrischen Energiespeicherung genutzt werden. Hierzu ist bekannt, dass die Batteriezellen über sogenannte Zellverbindungselemente beziehungsweise über ein Zellkontaktiersystem miteinander kontaktiert werden, um beispielsweise eine parallele oder serielle Verschaltung einzelner Batteriezellen realisieren zu können, sodass entsprechende benötigte Stromstärken beziehungsweise Spannungen erreicht werden können. Diese Zellverbindungselemente werden gemäß dem Stand der Technik beispielsweise über entsprechende Punktschweißverfahren direkt an den Polen der Batterie beziehungsweise des Batteriezellengehäuses angebracht. Hierdurch können große mechanische Spannungen innerhalb der Batteriezelle sowie thermische Schäden innerhalb der Batteriezelle zu verzeichnen sein, wodurch die gesamte Batteriezelle beispielsweise defekt werden kann.
  • Die EP 2 823 523 A1 betrifft eine Batterie, insbesondere für ein Fahrzeug, mit wenigstens zwei Batteriezellen und mit wenigstens einem Verbindungselement, welches zumindest einen elektrischen Pol einer ersten Batteriezelle mit einem elektrischen Pol wenigstens einer weiteren Batteriezelle verbindet. Das Verbindungselement umfasst eine Vielzahl von Einzeldrähten, welche an einem jeweiligen Anschlussbereich kompaktiert sind. Hierbei ist das Verbindungselement in dem jeweiligen Anschlussbereich mit dem jeweiligen elektrischen Pol der Batteriezelle in Anlage.
  • Die DE 10 2007 011 390 B4 betrifft eine Batterie mit mindestens einem Batteriezellverbindungselement, das einen eine quaderförmige Grundgestalt aufweisenden Verbinder zum Verbinden mit mindestens einer Polplatte an einer Unterseite des Verbinders und eine Schweißlasche, die mit dem Verbinder elektrisch leitend verbunden ist, umfasst, wobei in Einbaulage der Batterie der Verbinder im Wesentlichen horizontal angeordnet ist und die Schweißlasche im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, und wobei der Verbinder eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite und mindestens eine an der Unterseite angrenzende Längsseite besitzt, an der die Schweißlasche mit dem Verbinder verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass die Schweißlasche über mindestens ein lateral an der Schweißlasche angeordnetes und auf der Oberfläche des Verbinders führendes Kontaktelement mit dem Verbinder elektrisch verbunden ist.
  • Die WO 2012 130 424 A1 beschreibt eine Kraftfahrzeug-Batterie umfassend eine Mehrzahl von achsparallel nebeneinander angeordneten Batteriezellen mit jeweils zumindest einem Anschlusspol an einer sich quer zu ihrer Längsachse erstreckenden Stirnseite. Bevorzugt werden Rundzellen verwendet. Bei der Batterie sind die Batteriezellen in zumindest zwei Reihen angeordnet. Die Batterie weist des Weiteren ein elektrisches Leitelement auf, das zumindest bereichsweise zwischen den beiden Reihen angeordnet ist. Über das Leitelement ist jeweils ein Anschlusspol der Batteriezellen zumindest einer der beiden Reihen mit einem Anschlusselement zum Anschließen der Batterie an das Kraftfahrzeug elektrisch verbunden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriezellengehäuse, eine Batteriezelle, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle zu schaffen, mittels welchen besonders zuverlässig ein elektrischer Energiespeicher bereitgestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Batteriezellengehäuse, eine Batteriezelle, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse für eine Batteriezelle eines elektrischen Energiespeichers, mit zumindest einem ersten elektrischen Pol und einem zweiten elektrischen Pol, wobei zumindest einer der Pole zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement des elektrischen Energiespeichers ausgebildet ist, wobei das Zellverbindungselement zum elektrischen Kontaktieren des Batteriezellengehäuses mit einem weiteren elektrischen Bauteil ausgebildet ist, und wobei das Batteriezellengehäuse im Wesentlichen starr ausgebildet ist.
  • Es ist dabei vorgesehen, dass zumindest zwischen dem einen Pol und dem Zellverbindungselement eine elektrisch leitende und flexible Lasche des Batteriezellengehäuses angeordnet ist, wobei die Lasche zum elektrischen Kontaktieren des zumindest einen Pols mit dem Zellverbindungselement ausgebildet ist.
  • Dadurch kann besonders zuverlässig ein elektrischer Energiespeicher mit der Batteriezelle und dem Batteriezellengehäuse bereitgestellt werden. Insbesondere löst die Erfindung damit, dass der Fügeprozess zur Zellkontaktierung von der eigentlichen Batteriezelle entkoppelt werden kann. Insbesondere können somit mechanische und thermische Belastungen der eigentlichen Zelle verhindert werden, da lediglich das Batteriezellengehäuse über die elektrisch leitende und flexible Lasche mit dem Zellverbindungselement kontaktiert ist. Insbesondere können dadurch unterschiedlichste Fügeverfahren sowie Materialpaarungen realisiert werden. Des Weiteren ist ein besonders robuster Prozess bereitgestellt, was insbesondere eine einfache Montage und somit ein hohes Herstellungsvolumen sowie eine einfache Umsetzung von Toleranzanforderungen bedingt. Des Weiteren kann eine bessere Betriebsfestigung/Zuverlässigkeit/Lebensdauer realisiert werden. Ferner kann auch eine verbesserte Zugänglichkeit für Vorrichtungen und Prozessüberwachung realisiert werden. Insbesondere kann eine zuverlässige Qualitäts-/Prozessüberwachung realisiert werden. Des Weiteren können zusätzliche Freiheitsgrade zur Produktoptimierung bezüglich mechanischer/thermischer Entkopplung des elektrischen Kontaktierens realisiert werden. Ferner ist es möglich, dadurch, dass die elektrische Kontaktierung nun über die Lasche erfolgt, dass neue Kühlkonzepte sowie Sicherungskonzepte, beispielsweise Schmelzpfade, genutzt werden können. Auch sind eine entsprechende Reparaturmöglichkeit und Nacharbeitungsmöglichkeit besser umsetzbar.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in einem Innenraum des Batteriezellengehäuses in einem weiteren Fertigungsschritt dann wiederum ein elektrisches Speicherelement bereitgestellt werden kann, welches zum elektrischen Speichern von Energie ausgebildet ist. Das Batteriezellengehäuse kann auch als sogenannte Batteriecan bezeichnet werden. Beispielsweise kann die Batterie beziehungsweise das Batteriezellengehäuse im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein und beispielsweise für eine Rundzelle ausgebildet sein. Dann kann vorgesehen sein, dass beispielsweise auf einer Oberseite des Batteriezellengehäuses ein erster Pol und auf einer gegenüberliegenden Unterseite ein zweiter Pol bereitgestellt werden können. Beispielsweise kann der erste Pol als Pluspol und der zweite Pol als Minuspol bereitgestellt werden. Ebenfalls möglich ist, dass beispielsweise auch eine Seitenwand des Batteriezylinders als Pol bereitgestellt wird.
  • Mittels des Zellverbindungselements kann beispielsweise eine weitere Batteriezelle als elektrisches Bauteil kontaktiert werden. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass die Batteriezelle mit einem Batteriemanagementsystem als elektrisches Bauteil oder mit einem elektrischen Energieverbraucher kontaktiert werden kann. Das Zellverbindungselement ist dabei insbesondere ebenfalls metallisch und leitend ausgebildet. Das Zellverbindungselement kann dann über unterschiedliche Fügeverfahren, beispielsweise mittels Punktschweißen oder auch Niedrigtemperaturfügeverfahren mit der elektrisch leitenden und flexiblen Lasche kontaktiert werden.
  • Insbesondere bei einem Zusammenbau von mehreren Batteriezellen, welche dann über das Zellverbindungselement miteinander elektrisch kontaktiert werden, kann beispielsweise ein elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden. Das Kraftfahrzeug ist dabei insbesondere zumindest teilweise elektrisch betrieben, bevorzugt vollelektrisch betrieben, wobei der elektrische Energiespeicher dann als Traktionsbatterie dienen kann und beispielsweise elektrische Energie für eine Antriebseinrichtung des elektrischen Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. Ferner können auch weitere Verbraucher des elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher versorgt werden.
  • Insbesondere wird somit die Fügestelle der Batteriezelle von der Batteriezelle weg verlagert, wodurch ein robusterer elektrischer Energiespeicher bereitgestellt werden kann. Die Lasche ist dabei flexibel ausgebildet, was bedeutet, dass diese nicht starr ist und beispielsweise abgewinkelt werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Batteriezellengehäuse für eine als Rundzelle ausgebildete Batteriezelle oder für eine als prismatische Zelle ausgebildete Batteriezelle ausgebildet. Insbesondere ist das Batteriezellengehäuse nicht für eine Pouch-Zelle geeignet. Das Gehäuse der Rundzelle beziehungsweise das Gehäuse der prismatischen Zelle ist dabei im Wesentlichen starr ausgebildet, wobei im Wesentlichen starr bedeutet, dass entsprechende mechanische Belastungen durchaus abgefedert werden können, aber grundsätzlich keine Änderung des Volumens beziehungsweise der Ausbreitung ohne Fremdeinwirkung zu verzeichnen sind.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Lasche zum elektrischen Kontaktieren über ein Fügeverfahren mit dem Zellverbindungselement ausgebildet ist. Beispielsweise können hierbei unterschiedliche Schweißverfahren, wie beispielsweise Punktschweißen oder Laserschweißen, genutzt werden. Ferner können auch ein Kaltschweißen sowie weitere Fügeverfahren genutzt werden, welche zum elektrischen Kontaktieren geeignet sind. Insbesondere, da nun eine mechanische Entkopplung von der Zelle über die Lasche realisiert werden kann, können unterschiedliche Fügeprozesse genutzt werden, um einen robusten elektrischen Energiespeicher mit einer Vielzahl von Batteriezellen herstellen zu können. Ferner kann auch eine Vergrößerung der Kontaktier-Fläche realisiert werden, so dass ein robuster Verbindungsvorgang mit einem Auftreten von größeren Maßtoleranzen realisiert werden kann.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Lasche an dem Batteriezellengehäuse angeschweißt ist und/oder die Lasche einstückig mit dem Batteriezellengehäuse ausgebildet ist. Beispielsweise kann zeitlich vor einem Einbringen des elektrischen Speicherelements die Lasche an die Batteriezelle angeschweißt werden. Somit kann verhindert werden, dass das elektrische Speicherelement thermisch und mechanisch belastet wird, da insbesondere bereits vorher die Lasche angeschweißt ist. Ferner kann auch dieser Schritt beispielweis in einem Vorprozessschritt durchgeführt werden, beispielsweise bereits bei einem Unterlieferanten, so dass der Aufwand im eigentlichen Herstellungsprozess reduziert werden kann. Alternativ dazu kann die Lasche auch einstückig mit dem Batteriezellengehäuse ausgebildet sein. Hierzu kann beispielsweise in einem entsprechenden Herstellungsverfahren das Batteriezellengehäuse einstückig mit der Lasche hergestellt werden. Insbesondere ist unter Einstückigkeit hierbei zu verstehen, dass zumindest mit einem Teil des Batteriezellengehäuses die Lasche einstückig verbunden ist. Beispielsweise kann mit einer Oberseite und/oder mit einer Unterseite und/oder mit einer Seitenwand des Batteriezellengehäuses die Lasche einstückig verbunden sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Lasche zum Erreichen der Flexibilität einen Knickbereich auf, welcher die Lasche an einem ersten Kontaktbereich mit dem Pol und an einem zweiten Kontaktbereich mit dem Zellverbinder unterteilt und/oder welcher zum Abwinkeln des ersten Kontaktbereichs relativ zum zweiten Kontaktbereich ausgebildet ist. Insbesondere ist der Knickbereich eine flexible Kante, an welcher die Lasche flexibel gebogen werden kann. Der erste Kontaktbereich kann dabei elektrisch mit dem Pol verbunden sein und der zweite Kontaktbereich kann zum Kontaktieren mit dem Zellverbindungselement ausgebildet sein. Der Knickbereich unterteilt dabei die Lasche in den ersten Kontaktbereich und den zweiten Kontaktbereich, wobei die beiden Kontaktbereiche relativ zueinander beispielsweise in einem Winkel zwischen 0 und 10 Grad, zwischen 0 und 30 Grad, zwischen 0 und 45 Grad, zwischen 0 und 60 Grad, zwischen 0 und 75 Grad, zwischen 0 und 90 Grad, zwischen 0 und 120 Grad, zwischen 0 und 135 Grad, zwischen 0 und 150 Grad, zwischen 0 und 180 Grad, zwischen 0 und 225 Grad oder zwischen 0 und 270 Grad geknickt werden können. Dadurch ist es ermöglicht, dass der Zellverbinder in unterschiedlichen relativen Stellungen zur Batteriezelle gebracht werden kann, wodurch auch unterschiedliche Fügeverfahren zwischen der Lasche und dem Zellverbindungselement realisiert werden können. Ferner kann durch die flexible Lasche auch das Zellverbindungselement entsprechend flexibel ausgestaltet werden, wodurch beispielsweise unterschiedliche Kühlkonzepte genutzt werden können, um ein Überhitzen des Zellverbindungselements und/oder der Batteriezelle verhindern zu können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Lasche an einer Oberseite des Batteriezellengehäuses und/oder an einer Unterseite des Batteriezellengehäuses und/oder an einer Seitenwand des Batteriezellengehäuses ausgebildet. Sollte beispielsweise die Lasche für beide Pole bereitgestellt werden, so kann an der Oberseite eine erste Lasche ausgebildet sein und an der Unterseite eine zweite Lasche ausgebildet sein. Insbesondere, sollte die Oberseite als erster Pol bereitgestellt werden und die Unterseite als zweiter Pol bereitgestellt werden, so können die beiden Laschen entsprechend angeordnet werden. Sollte beispielsweise die Seitenwand des Batteriezellengehäuses als Pol ausgebildet sein, so kann auch an der Seitenwand eine entsprechende Lasche ausgebildet sein. Insbesondere können somit unterschiedliche Konzepte bereitgestellt werden, wodurch hochflexibel und dennoch robust der elektrische Energiespeicher hergestellt werden kann.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Batteriezellengehäuse eine weitere Lasche aufweist, welche zum Kontaktieren des anderen Pols der zweit Pole mit einem weiteren Zellverbindungselement und/oder dem elektrischen Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere kann somit die zweite Lasche dazu genutzt werden, um hierbei eine entsprechende Verbindung mit dem elektrischen Bauteil oder einer weiteren Batteriezelle durchführen zu können. Somit kann hochflexibel und robust eine Zellverbindung zwischen unterschiedlichen Batteriezellen innerhalb des elektrischen Energiespeichers realisiert werden, wodurch ein robuster elektrischer Energiespeicher bereitgestellt werden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit zumindest einem Batteriezellengehäuse nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei in einem Innenraum des Batteriezellengehäuses ein elektrisches Speicherelement zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildet ist.
  • Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher mit einer Batteriezelle nach dem vorhergehenden Aspekt und mit einem elektrischen Bauteil, wobei zumindest ein Pol der Batteriezelle mit dem elektrischen Bauteil über ein Zellverbindungselement des elektrischen Energiespeichers elektrisch kontaktiert ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist dabei beispielsweise zumindest teilweise elektrisch betrieben oder vollelektrisch betrieben.
  • Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle nach dem vorhergehenden Aspekt mit den Schritten: Bereitstellen des Batteriezellengehäuses mit einer Lasche zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement und mit einem Innenraum. Es erfolgt das Bereitstellen eines elektrischen Speicherelements zum Speichern von elektrischer Energie und das Einfügen des elektrischen Speicherelements in den Innenraum des Batteriezellengehäuses. Insbesondere sind die aufgezählten Schritte in einer zeitlichen Reihenfolge zu sehen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Batteriezellengehäuses sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Batteriezelle, des elektrischen Energiespeichers sowie des Verfahrens anzusehen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers;
    • 2 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Batteriezelle mit einer Ausführungsform eines Batteriezellengehäuses; und
    • 3 eine Vielzahl von unterschiedlichen Batteriezellengehäusen gemäß einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers 12. Der elektrische Energiespeicher 12 weist vorliegend eine Vielzahl von Batteriezellen 14 auf. Insbesondere ist der elektrische Energiespeicher 12 für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug 10 ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 10 kann dabei auch vollelektrisch betrieben sein. Der elektrische Energiespeicher 12 kann auch als Traktionsbatterie bezeichnet werden und beispielsweise eine Antriebseinrichtung des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10 mit elektrischer Energie versorgen. Ferner können auch weitere Bauteile innerhalb des Kraftfahrzeugs 10 mit elektrischer Energie über den elektrischen Energiespeicher 12 versorgt werden.
  • 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Batteriezellengehäuses 16 für eine Batteriezelle 14. Die Batteriezelle 14 weist insbesondere das Batteriezellengehäuse 16 auf sowie in einem Innenraum des Batteriezellengehäuses 16 ein elektrisches Speicherelement zum Speichern von elektrischer Energie, welches vorliegend nicht dargestellt ist. In dem Ausführungsbeispiel ist das Batteriezellengehäuse 16 insbesondere für eine Rundzelle ausgebildet. Alternativ kann auch ein Batteriezellengehäuse 16 für eine als prismatische Batteriezelle 14 ausgebildete Batteriezelle 14 bereitgestellt werden.
  • Das Batteriezellengehäuse 16 weist zumindest einen ersten elektrischen Pol 18 sowie einen zweiten elektrischen Pol 20 auf. Vorliegend sind die beiden Pole 18, 20 an gegenüberliegenden Seiten des Batteriezellengehäuses 16 ausgebildet. Es kann auch sein, dass beispielsweise eine Seitenwand 22 des Batteriezellengehäuses 16 als eine der Pole 18, 20 bereitgestellt ist. Beispielsweise ist vorliegend an einer Oberseite 24 der erste Pol 18, beispielsweise als Pluspol, ausgebildet und auf einer Unterseite 26 der zweite Pol 20, beispielsweise als Minuspol, ausgebildet.
  • Zumindest einer der Pole 18, 20, vorliegend der erste Pol 18, ist zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement 28 ausgebildet, wobei mittels des Zellverbindungselements 28 beispielsweise weitere Batteriezellen 14 oder auch ein weiteres elektrisches Bauteil, welches nicht dargestellt ist, elektrisch verbunden werden kann. Zumindest einer der Pole 18, 20, vorliegend der erste Pol 18, beispielsweise eine Erhebung 42 aufweisen, so dass ein leichteres Kontaktieren mit anderen elektrischen Bauteilen ermöglicht ist. Ferner ist insbesondere gezeigt, dass das Batteriezellengehäuse 16 im Wesentlichen starr ausgebildet ist, wobei dies bedeutet, dass aufgrund von hohen mechanischen Kräften durchaus eine Verformung möglich ist, jedoch im Normalbetrieb der Batteriezelle keine Verformung des Batteriezellengehäuses 16 stattfindet.
  • Insbesondere ist gezeigt, dass zumindest zwischen dem einen Pol 18, 20, vorliegend dem ersten Pol 18, eine elektrisch leitende und flexible Lasche 30 des Batteriezellengehäuses 16 angeordnet ist, wobei die Lasche 30 zum elektrischen Kontaktieren des zumindest einen Pols 18, 20 mit dem Zellverbindungselement 28 ausgebildet ist. Insbesondere dient somit die Lasche 30 als Zwischenelement zwischen dem zumindest einen Pol 18, 20 und dem Zellverbindungselement 28. Der Pol 18, 20 ist somit nicht direkt mit dem Zellverbindungselement 28 gekoppelt, sondern über die Lasche 30, wobei eine Kontaktierung der Lasche 30 und des Zellverbindungselements 28 außerhalb eines Bereichs des einen Pols 18, 20 liegt. Insbesondere werden beim Fügeverfahren somit keine thermische und/oder mechanische Energie in den Bereich des Pols 18, 20 gebracht.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere die Lasche 30 an dem Batteriezellengehäuse 16 über eine Schweißverbindung 32 angeschweißt. Alternativ kann auch die Lasche 30 einstückig mit dem Batteriezellengehäuse 16 ausgebildet sein. Die Lasche 30 ist ferner zum elektrischen Kontaktieren über ein Fügeverfahren mit dem Zellverbindungselement 28 ausgebildet. Vorliegend ist hier insbesondere ein Schweißbereich 34 gezeigt, mittels welchem die Lasche 30 mit dem Zellverbindungselement 28 kontaktiert werden kann. Es sind jedoch auch alternative Fügeverfahren möglich. Es sind somit zwei voneinander beabstandete Bereiche an der Lasche 30 vorgeschlagen, wobei ein Bereich zum Kontaktieren mit dem Pol 18, 20 und ein Bereich zum Kontaktieren mit dem Zellverbindungselement 28 ausgebildet sind.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Lasche 30 einen Knickbereich 36 aufweist, welcher die Lasche 30 in einem ersten Kontaktbereich 38 mit dem Pol 18, 20 und in einem zweiten Kontaktbereich 40 mit dem Zellverbindungselement 28 unterteilt, wobei der Knickbereich 36 alternativ oder ergänzend auch zum Abwinkeln des ersten Kontaktbereichs 38 zum weiteren Kontaktbereich 40 ausgebildet ist, sodass sich, wie in der 2 dargestellt, neue Möglichkeiten ergeben, um sowohl das Fügeverfahren als auch beispielsweise Kühlungen oder neue Anordnungen realisieren zu können.
  • Vorliegend ist insbesondere die Lasche 30 an der Oberseite 24 des Batteriezellengehäuses 16 ausgebildet. Alternativ kann die Lasche 30, wie bereits erwähnt, auch an der Unterseite 26 und/oder an der Seitenwand 22 des Batteriezellengehäuses 16 ausgebildet sein.
  • 3 zeigt sechs unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausbildung von zwei Laschen 30 an den jeweiligen Polen. Nachfolgend werden gemäß der in der 3 dargestellten Ausführungsbeispielen die Beispiele von links nach rechts beschrieben. In der ersten Ausgestaltungsform sind an der Oberseite 24 beide Pole 18, 20 ausgebildet, wobei jeder der Pole 18, 20 über eine jeweilige Lasche 30 verfügt. Die Laschen 30 sind dabei überstehend ausgebildet, was bedeutet, dass diese über den Rand der Oberseite 24 hinausführen. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die beiden Laschen 30 nicht mehr überstehend gegenüber dem Rand ausgebildet. Bei den Ausführungsformen gemäß dem ersten und dem zweiten Beispiel gemäß der 3 handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel kann wiederum die Oberseite 24 beispielsweise den ersten Pol 18 umfassen und die Unterseite 26 den zweiten Pol 20. Sowohl der erste Pol 18 als auch der zweite Pol 20 verfügt über eine jeweilige Lasche 30, wobei diese vorliegend insbesondere nicht überstehend ausgebildet sind. Im nächsten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise zumindest die Lasche 30 am ersten Pol 18 abgeknickt ausgebildet, wobei die Lasche 30 am zweiten Pol 20 nicht als überstehend oder abgewinkelt ausgebildet sein kann. Im nochmals nächsten Ausführungsbeispiel ist wiederum ebenfalls die Lasche 30 für den ersten Pol 18 abgewinkelt dargestellt, wobei wiederum die Lasche 30 für den zweiten Pol 20 beispielsweise vorliegend an der Seitenwand 22 angeordnet sein kann. Im letzten Ausführungsbeispiel sind beide Laschen 30 an der Seitenwand ausgebildet, wobei dann wiederum die Seitenwand 22 zweiteilig ausgebildet ist und die jeweiligen Pole 18, 20 darstellt.
  • Insbesondere kann mit den unterschiedlichen in der 3 ausgeführten Darstellungsformen ebenfalls erreicht werden, dass das Batteriezellengehäuse 16 eine weitere Lasche 30 aufweist, welche ebenfalls zum Kontaktieren des anderen Pols 18, 20 der zwei Pole 18, 20 mit einem weiteren Zellverbindungselement, welches nicht dargestellt ist, und/oder dem elektrischen Bauteil ausgebildet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftfahrzeug
    12
    elektrischer Energiespeicher
    14
    Batteriezelle
    16
    Batteriezellengehäuse
    18
    erster Pol
    20
    zweiter Pol
    22
    Seitenwand
    24
    Oberseite
    26
    Unterseite
    28
    Zellverbindungselement
    30
    Lasche
    32
    Schweißverbindung
    34
    Kontaktbereich
    36
    Knickbereich
    38
    erster Kontaktbereich
    40
    zweiter Kontaktbereich
    42
    Erhebung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2823523 A1 [0003]
    • DE 102007011390 B4 [0004]
    • WO 2012130424 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Batteriezellengehäuse (16) für eine Batteriezelle (14) eines elektrischen Energiespeichers (12), mit zumindest einem ersten elektrischen Pol (18) und einem zweiten elektrischen Pol (20), wobei zumindest einer der Pole (18, 20) zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement (28) des elektrischen Energiespeichers (12) ausgebildet ist, wobei das Zellverbindungselement (28) zum elektrischen Kontaktieren des Batteriezellengehäuse (16) mit einem weiteren elektrischen Bauteil ausgebildet ist, und wobei das Batteriezellengehäuse (16) im Wesentlichen starr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen dem einen Pol (18, 20) und dem Zellverbindungselement (28) eine elektrisch leitende und flexible Lasche (30) des Batteriezellengehäuses (16) angeordnet ist, wobei die Lasche (30) zum elektrischen Kontaktieren des zumindest einen Pols (18, 20) mit dem Zellverbindungselement (28) ausgebildet ist.
  2. Batteriezellengehäuse (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellengehäuse (16) für eine als Rundzelle ausgebildete Batteriezelle (14) oder für eine als prismatisch ausgebildete Batteriezelle (14) ausgebildet ist.
  3. Batteriezellengehäuse (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (30) zum elektrischen Kontaktieren über ein Fügeverfahren mit dem Zellverbindungselement (28) ausgebildet ist.
  4. Batteriezellengehäuse (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (30) an dem Batteriezellengehäuse (16) angeschweißt ist oder die Lasche (30) einstückig mit dem Batteriezellengehäuse (16) ausgebildet ist.
  5. Batteriezellengehäuse (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (30) zum Erreichen der Flexibilität einen Knickbereich (36) aufweist, welcher die Lasche (30) in einen ersten Kontaktbereich (38) mit dem Pol (18, 20) und einen zweiten Kontaktbereich (40) mit dem Zellverbindungselement (28) unterteilt und/oder welcher zum Abwinkeln des ersten Kontaktbereichs (38) relativ zum zweiten Kontaktbereich (40) ausgebildet ist.
  6. Batteriezellengehäuse (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (30) an einer Oberseite (24) des Batteriezellengehäuses (16) und/oder an einer Unterseite (26) des Batteriezellengehäuses (16) und/oder an einer Seitenwand (22) des Batteriezellengehäuses (16) ausgebildet ist.
  7. Batteriezellengehäuse (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellengehäuse (16) eine weitere Lasche (30) aufweist, welche zum Kontaktieren des anderen Pols (18, 20) der zwei Pole (18, 20) mit einem weiteren Zellverbindungselement und/oder dem elektrischen Bauteil ausgebildet ist.
  8. Batteriezelle (14) mit zumindest einem Batteriezellengehäuse (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in einem Innenraum des Batteriezellengehäuses (16) ein elektrisches Speicherelement zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildet ist.
  9. Elektrischer Energiespeicher (12) mit zumindest einer Batteriezelle (14) nach Anspruch 8 und mit einem elektrischen Bauteil, wobei zumindest ein Pol (18, 20) der Batteriezelle (14) mit dem elektrischen Bauteil über ein Zellverbindungselement (28) des elektrischen Energiespeichers (12) elektrisch kontaktiert ist.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle (14) nach Anspruch 8, mit den Schritten: - Bereitstellen eines Batteriezellengehäuses (16) mit einer Lasche (30) zum Kontaktieren mit einem Zellverbindungselement (28) und mit einem Innenraum; - Bereitstellen eines elektrischen Speicherelements zum Speichern von elektrischer Energie; und - Einfügen des elektrischen Speicherelements in den Innenraum des Batteriezellengehäuses (16).
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