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Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle.
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Die
DE 10 2018 126 225 A1 zeigt ein Spannsystem zur Fixierung eines Stapels von Elektrodenfolien für eine nachfolgende Batteriezellenfertigung.
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Die
JP 2002 - 134 157 A zeigt eine Batterie, welche ein Stromsammelelement mit einer ersten abgeschrägten Oberfläche und ein Kappenelement mit einer zweiten abgeschrägten Oberfläche aufweist, um Streifenelemente zu halten.
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Die
DE 10 2021 124 490 A1 zeigt eine Batterie mit nebeneinander angeordneten Anschlüssen, die zumindest teilweise in einer kurbelförmigen Form ausgebildet sind und durch eine Halteeinrichtung gestützt werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Batteriezelle bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs.
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Eine Batteriezelle weist ein Gehäuse, eine Elektrodenstapelanordnung, mindestens eine Klemmanordnung und mindestens zwei der Klemmanordnung zugeordnete Gegenelemente auf,
welche Elektrodenstapelanordnung im Gehäuse angeordnet ist und erste Elektrodenanordnungen und zweite Elektrodenanordnungen aufweist, welche ersten Elektrodenanordnungen erste Elektroden und erste Streifenelemente aufweisen, welche zweiten Elektrodenanordnungen zweite Elektroden und zweite Streifenelemente aufweisen, welche mindestens eine Klemmanordnung ein Basisteil, zwei Klemmelemente und mindestens zwei Arme aufweist, welche Arme sich jeweils zwischen dem Basisteil und einem der Klemmelemente erstrecken und dazu eingerichtet sind, die Klemmelemente in Richtung zu den zugeordneten Gegenelementen mit einer ersten Kraft zu beaufschlagen, wobei zwischen mindestens einem der Klemmelemente und mindestens einem der Gegenelemente erste Streifenelemente oder zweite Streifenelemente angeordnet sind, wobei die Klemmelemente und das Basisteil elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und wobei das Basisteil ein Anschlusselement zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle ausbildet, welches Anschlusselement von außen kontaktierbar ist, und welches Basisteil über die ersten Streifenelemente mit den ersten Elektroden oder über die zweiten Streifenelemente mit den zweiten Elektroden elektrisch verbunden ist.
Eine Klemmung der Streifenelemente ermöglicht eine gute elektrische Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Streifenelementen und der Klemmanordnung. Es kann auf zusätzliche Verbindungen wie Schweißverbindungen verzichtet werden. Durch die Arme kann eine gute Klemmverbindung erzeugt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme dazu eingerichtet, das Basisteil mit einer zweiten Kraft in die Batteriezelle hinein zu beaufschlagen. Dies ergibt einen guten Sitz der Klemmanordnung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Klemmelemente auf entgegengesetzten Seiten des Basisteils vorgesehen. Hierdurch heben sich die Querkräfte auf das Basisteil zumindest teilweise auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme aus einem federelastischen Werkstoff ausgebildet. Dies ermöglicht bei einem Hineinbewegen des Basisteils eine Erzeugung von Federkräften.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden das Basisteil, die Arme und die Klemmelemente einen Kniehebel aus. Kniehebel sind mechanische Konstruktionen, die eine gute Montage und eine Krafterzeugung nach außen ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Klemmelemente einen ersten Anschlag auf, welcher erste Anschlag dazu eingerichtet ist, eine Bewegung der Klemmelemente in die Batteriezelle hinein zu begrenzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Anschlag als Kragen ausgebildet. Die Ausbildung als Kragen ermöglicht eine Abstützung in einem äußeren Bereich der Klemmelemente, und die Gefahr einer Beschädigung der Elektrodenstapelanordnung wird verringert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Basisteil einen zweiten Anschlag auf, welcher zweite Anschlag dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Basisteils relativ zu den Klemmelementen in die Batteriezelle hinein zu begrenzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der zweite Anschlag gegen mindestens ein Klemmelement an. In diesem Bereich besteht eine geringe Gefahr einer Beschädigung der Elektrodenstapelanordnung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Gegenelemente eine konvexe Kante auf, und die ersten Streifenelemente oder die zweiten Streifenelemente sind um die konvexe Kante herum geführt. Die konvexe Ausbildung der Kante verringert die Gefahr einer Beschädigung der Streifenelemente relativ zu einer Ausbildung als winklige Kante.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform haben die Klemmelemente auf beiden Seiten der konvexen Kante Kontakt zu den ersten Streifenelementen oder zu den zweiten Streifenelementen. Dies führt zu einer weiteren Kontaktfläche, und die Kontaktflächen haben unterschiedliche Richtungen. Hierdurch wird die Sicherheit der Klemmverbindung erhöht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Basisteil jeweils über mindestens zwei Arme mit einem der Klemmelemente verbunden, welche mindestens zwei Arme einen unterschiedlichen Abstand zur Elektrodenstapelanordnung aufweisen. Dies ermöglicht eine Führung des Basisteils bei der Relativbewegung zu den Kontaktelementen und verringert die Gefahr einer Kippbewegung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse eine quaderförmige Grundform mit einer ersten Gehäuseseite, einer zweiten Gehäuseseite, einer dritten Gehäuseseite, einer vierten Gehäuseseite, einer fünften Gehäuseseite und einer sechsten Gehäuseseite auf, welche erste Gehäuseseite zur zweiten Gehäuseseite entgegengesetzt vorgesehen ist, welche dritte Gehäuseseite zur vierten Gehäuseseite entgegengesetzt vorgesehen ist, welche fünfte Gehäuseseite zur sechsten Gehäuseseite entgegengesetzt vorgesehen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Klemmanordnung eine erste Klemmanordnung und eine zweite Klemmanordnung, und die erste Klemmanordnung ist an der ersten Gehäuseseite vorgesehen, und die zweite Klemmanordnung ist an der zweiten Gehäuseseite vorgesehen. Zusammen mit den Klemmanordnungen ergibt sich ein kompakter Aufbau der Batteriezelle.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme elektrisch leitend ausgebildet, und die Klemmelemente sind über die Arme mit dem Basisteil elektrisch leitend verbunden. Eine leitende Ausbildung der Arme ermöglicht eine gute elektrische Verbindung mit niedrigem elektrischem Widerstand.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil auf, welches erste Gehäuseteil die Gegenelemente ausbildet, und welches Gehäuseteil elektrisch nicht-leitend ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine Isolierung der Klemmanordnung gegenüber anderen Gehäuseteilen und gegenüber der ggf. zweiten Klemmanordnung für das andere Anschlusselement.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:
- 1 in schematischer Darstellung von oben eine Batteriezelle,
- 2 in schematischer Darstellung von vorne die Batteriezelle von 1,
- 3 in schematischer Darstellung von links die Batteriezelle von 1,
- 4 in einer Seitenansicht eine Elektrodenanordnung,
- 5 in einer Draufsicht die Elektrodenanordnung von 4,
- 6 in einer in Längsrichtung geschnittenen Darstellung die Batteriezelle von 1,
- 7 in einer in Längsrichtung geschnittenen Darstellung die Batteriezelle von 1,
- 8 in einer Darstellung entsprechend 7 die Batteriezelle mit einem zusätzlichen Gehäuseteil,
- 9 in einer Darstellung entsprechend 8 die Batteriezelle mit umgebogenen Streifenelementen,
- 10 in einer Darstellung entsprechend 9 die Batteriezelle mit einer ersten Ausführungsform einer Klemmanordnung,
- 11 in einer Darstellung entsprechend 10 die Batteriezelle mit eingeführter Klemmanordnung,
- 12 in einer Darstellung entsprechend 11 die Batteriezelle mit gespreizter Klemmanordnung,
- 13 in einer Darstellung entsprechend 10 die Batteriezelle mit einer zweiten Ausführungsform der Klemmanordnung,
- 14 in einer Darstellung entsprechend 13 die Batteriezelle mit eingeführter Klemmanordnung,
- 15 in einer Darstellung entsprechend 14 die Batteriezelle mit gespreizter Klemmanordnung, und
- 16 in raumbildlicher Darstellung die Batteriezelle von 14.
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Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt eine Batteriezelle 20 von oben. Die Batteriezelle 20 ist als prismatische Zelle ausgebildet, und sie hat ein Gehäuse 30, ein Anschlusselement 38 und ein Anschlusselement 39.
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Das Gehäuse 30 hat eine quaderförmige Grundform mit einer Gehäuseseite 31 (oben), einer Gehäuseseite 33 (links), einer Gehäuseseite 34 (rechts), einer Gehäuseseite 35 (vorne) und einer Gehäuseseite 36 (hinten). Die Gehäuseseite 33 ist zur Gehäuseseite 34 entgegengesetzt vorgesehen, sie liegen also auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 30. Die Gehäuseseite 35 ist zur Gehäuseseite 36 entgegengesetzt vorgesehen. Das Anschlusselement 38 ist an der Gehäuseseite 33 vorgesehen und auf der Gehäuseseite 33 von außen kontaktierbar. Das Anschlusselement 39 ist an der Gehäuseseite 34 vorgesehen und auf der Gehäuseseite 34 von außen kontaktierbar. Die Batteriezelle 20 kann über die Anschlusselemente 38, 39 elektrische Energie bereitstellen, und die Anschlusselemente 38, 39 können auch als Pole bezeichnet werden.
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2 zeigt die Batteriezelle 20 von 1 in einer Darstellung von der Gehäuseseite 35 (vorne).
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Der Gehäuseseite 31 (oben) entgegengesetzt ist die Gehäuseseite 32 (unten) vorgesehen.
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3 zeigt die Batteriezelle 20 von 1 in einer Darstellung von der Gehäuseseite 33 (links). Auf der Gehäuseseite 33 sind eine Gehäusewand 42 und das Anschlusselement 38 vorgesehen. Zwischen dem Anschlusselement 38 und der Gehäusewand 42 ist bevorzugt ein Isolationselement 43 schematisch dargestellt, und das Isolationselement 43 ermöglicht eine elektrische Isolation zwischen dem Anschlusselement 38 und der Gehäusewand 42. Dies ermöglicht eine Ausbildung der Gehäusewand 42 aus einem leitenden Material, bspw. aus einem Metall. Eine Ausbildung der Gehäusewand 42 aus einem thermisch gut leitenden Material wie Metall ermöglicht eine gute Wärmeabfuhr der in der Batteriezelle 20 im Betrieb entstehenden Wärme.
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4 zeigt in einer Seitenansicht eine Elektrodenanordnung 51 bzw. 52, welche eine Elektrode 61 bzw. 62 und ein Streifenelement 55 bzw. 56 aufweist. Derartige Streifenelemente 55, 56 werden im Englischen als „tab“ bezeichnet und dienen zur Kontaktierung der Elektrode 61 bzw. 62.
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Die Elektrode 61 bzw. 62 hat eine Längsrichtung 91 und eine Querrichtung 92 quer zur Längsrichtung 91.
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5 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Elektrodenanordnung 51, 52 von 4.
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Die Elektrodenanordnung 51 bzw. 52 weist eine Folie 53 auf, die auch als Ableiterfolie bezeichnet wird und als elektrischer Leiter einen Stromfluss ermöglicht. Im Bereich der Elektrode 61, 62 ist auf einer Seite der Folie 53 bzw. auf beiden Seiten eine Aktivmaterialschicht 54 vorgesehen. Die Dicke 93 der Elektrode 61, 62 liegt bevorzugt im Bereich 15 µm bis 2 mm.
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Das Streifenelement 55 bzw. 56 ist bevorzugt zumindest bereichsweise oder vollständig frei von der Aktivmaterialschicht 54, da dieser Bereich zum einen nicht wirksam für die galvanische Zelle ist und zum anderen auch üblicherweise schlechter elektrisch leitend ist als die Folie 53. Zudem hat das Streifenelement 55 bzw. 56 ohne die Aktivmaterialschicht 54 eine geringere Dicke 94 als im Bereich der Elektrode 61 bzw. 62, und dies ermöglicht ein besseres Biegen des Streifenelements 55 bzw. 56 und einen kompakteren Aufbau im Kontaktierungsbereich mit dem zugeordneten Anschlusselement 38 bzw. 39.
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Die Dicke 94 liegt bevorzugt im Bereich 4 µm bis 50 µm.
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Bevorzugt ist die Batteriezelle als Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgebildet.
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Hierbei weist die positive Elektrodenanordnung 51 bevorzugt eine Folie 53 aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung auf, und die Aktivmaterialschicht 54 weist bevorzugt ein Aktivmaterial auf wie
- - Lithium-Cobalt(III)-Oxid,
- - Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid,
- - Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium-Oxid, oder
- - Lithiumeiesenphosphat.
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Die negative Elektrodenanordnung 52 weist bevorzugt eine Folie 53 aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung auf, und die Aktivmaterialschicht 54 weist bevorzugt ein Aktivmaterial auf wie
- - Graphit,
- - nanokristallines, amorphes Silicium,
- - Lithiumtitanat, oder
- - Zinndioxid.
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Die Aktivmaterialschichten 54 können jeweils zusätzlich Additive aufweisen.
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Die Batteriezelle 20 kann auch als ein anderer Zelltyp aufgebaut werden, beispielsweise als
- - Natrium-Schwefel-Batteriezelle,
- - Nickel-Eisen-Batteriezelle, oder
- - Nickel-Zink-Batteriezelle.
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Bevorzugt ist die Batteriezelle 20 wiederaufladbar, und eine solche Batteriezelle 20 wird auch als Sekundärzelle oder Sekundärelement bezeichnet.
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Die Elektrodenanordnung 51 kann auch negativ und die Elektrodenanordnung 52 positiv ausgebildet werden, so dass das Anschlusselement 38 negativ und das Anschlusselement 39 positiv ist.
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6 zeigt die Batteriezelle 20 von oben in einem Längsschnitt.
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Im Gehäuse 30 ist eine Elektrodenstapelanordnung 50 vorgesehen, und die Elektrodenstapelanordnung 50 weist die Elektrodenanordnungen 51 und die Elektrodenanordnungen 52 auf. Zwischen den Elektroden 61 der Elektrodenanordnungen 51 und den Elektroden 62 der Elektrodenanordnungen 52 sind bevorzugt Separatoren 63 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind immer abwechselnd Elektroden 61 und Elektroden 62 vorgesehen. Es ist auch möglich, zumindest teilweise - bspw. in der Mitte - zwei gleiche Elektroden 61 oder zwei gleiche Elektroden 62 benachbart zueinander vorzusehen.
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Im Gehäuse 30 ist zudem ein Elektrolyt 64 vorgesehen, um einen lonenfluss zu ermöglichen.
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Die Elektroden 61 und 62 erstrecken sich in ihrer Längsrichtung 91 zwischen der Gehäuseseite 33 und der Gehäuseseite 34. Die Längsrichtung 91 kann also relativ zu den Gehäuseseiten 33, 34 definiert werden. Alternativ kann die Längsrichtung 91 relativ zu den Anschlusselementen 38, 39 definiert werden, da diese an den Gehäuseseiten 33, 34 vorgesehen sind. Bevorzugt erstrecken sich alle Elektroden 61, 62 in dieselbe Längsrichtung 91. Die Längsrichtung 91 kann aber auch zumindest teilweise etwas unterschiedlich sein. Die Streifenelemente 55 der Elektrodenanordnungen 51 sind auf der der Gehäuseseite 33 zugeordneten Seite positioniert, und die Streifenelemente 56 sind auf der der Gehäuseseite 34 zugeordneten Seite positioniert.
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Das Anschlusselement 38 ist über die Streifenelemente 55 mit den Elektroden 61 elektrisch verbunden, und das Anschlusselement 39 ist über die Streifenelemente 56 mit den Elektroden 62 elektrisch verbunden.
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Das Gehäuse 30 weist auf der Gehäuseseite 33 eine Gehäusewand 41 auf und auf der Gehäuseseite 34 eine Gehäusewand 42.
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Das Anschlusselement 38 ist bevorzugt gegenüber der Gehäusewand 41 elektrisch isoliert, und das Anschlusselement 39 ist bevorzugt gegenüber der Gehäusewand 42 elektrisch isoliert. Diese bevorzugt vorgesehene elektrische Isolierung 43 (vgl. 3) ermöglicht eine vergleichsweise freie Materialwahl für die Gehäusewände des Gehäuses 30. Insbesondere wird ein Kurzschluss der beiden Anschlusselemente 38, 39 über eine ggf. elektrisch leitfähige Gehäusewand verhindert. Metalle sind aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit gut geeignet als Gehäusewand für das Gehäuse 30, beispielsweise Aluminium, eine Aluminiumlegierung oder Titan. Die Isolierung des Gehäuses 30 gegenüber den Anschlusselementen 38, 39 ist insbesondere bei einer Reihenschaltung von Batteriezellen vorteilhaft, da bei einer solchen Reihenschaltung die einzelnen Anschlusselemente 38, 39 auf einer vergleichsweise hohen Spannung gegenüber dem Bezugspunkt am Chassis eines Fahrzeugs sein können.
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Die Anschlusselemente 38, 39 sind schematisch angedeutet. Im Folgenden kommen konkrete Ausführungsbeispiele für die Anschlusselemente 38, 39.
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7 zeigt die Batteriezelle 20 mit dem Gehäuse 30 in einem ersten Herstellungsschritt. Die Elektrodenstapelanordnung 50 hat die ersten Streifenelemente 55, welche auf der Gehäuseseite 33 in zwei Teilstapel aufgeteilt sind.
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8 zeigt einen nachfolgenden Herstellungsschritt, bei dem ein Gehäuseteil 70 hinzugefügt wird, welches Gehäuseteil 70 Gegenelemente 71, eine konvexe Kante 72 und weitere Gegenelementabschnitte 73 aufweist.
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9 zeigt einen weiteren Herstellungsschritt, bei dem die Streifenelemente 55 jeweils um eine der konvexen Kanten 72 herum gebogen werden. Bevorzugt werden die Streifenelemente 55 an einer weiteren Biegestelle 78 umgebogen und zusammengeklappt.
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10 zeigt eine Klemmanordnung 80, welche ein Basisteil 81, zwei Klemmelemente 84 und mindestens zwei Arme 82 aufweist. Im Ausführungsbeispiel weist die Klemmanordnung 80 vier Arme 82 auf. Die Arme 82 erstrecken sich jeweils zwischen dem Basisteil 81 und einem der Klemmelemente 84, und sie sind dazu eingerichtet, die Klemmelemente 84 durch eine Relativbewegung des Basisteils 81 zu den Klemmelementen 84 mit einer Kraft nach außen zu beaufschlagen.
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Die Klemmelemente 84 haben im Ausführungsbeispiel einen Anschlag 86, welcher dazu eingerichtet ist, eine Bewegung der Klemmelemente 84 in die Batteriezelle 20 hinein zu begrenzen. Bevorzugt ist der Anschlag 86 als Kragen ausgebildet.
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Das Basisteil 81 hat einen Anschlag 88, welcher dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Basisteils 81 relativ zu den Klemmelementen 84 in die Batteriezelle hinein zu begrenzen.
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Das Basisteil 81 weist zudem bevorzugt ein Deckelelement 89 auf.
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11 zeigt die Batteriezelle 20 nach dem Einführen der Klemmanordnung 80. Die Klemmanordnung 80 ist im entspannten Zustand, und die Klemmelemente 84 sind beabstandet von den Gegenelementen 71. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch keine oder nur geringe Querkräfte oder Scherkräfte auf die Streifenelemente 55 wirken und hierdurch die Gefahr einer Beschädigung der Streifenelemente 55 beim Einführen der Klemmanordnung 80 verringert wird.
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12 zeigt die Batteriezelle 20 nach einer Relativbewegung des Basisteils 81 relativ zu den Klemmelementen 84 in das Gehäuse 30 hinein.
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Die Klemmelemente 84 liegen mit dem Anschlag 86 gegen das Gehäuseteil 70 an und können nicht weiter nach innen rutschen. Durch die Relativbewegung des Basisteils 81 wird die Ausrichtung der Arme 82 geändert, wobei im Ausführungsbeispiel ein Totpunkt überschritten wird und hierdurch über die Arme 82 eine Kraft nach innen auf das Basisteil 81 ausgeübt wird. Zudem entsteht durch die geänderte Ausrichtung der Arme 82 eine Kraft auf die Klemmelemente 84, und diese werden nach außen gegen die Gegenelemente 71 mit einer Kraft beaufschlagt. Hierdurch werden die Streifenelemente 55 zwischen den Klemmelementen 84 und den Gegenelementen 71 verklemmt.
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Zu jedem der Klemmelemente 84 verlaufen zwei Arme 82 vom Basisteil 81 aus. Die Arme 82 haben jeweils einen unterschiedlichen Abstand zur Elektrodenstapelanordnung 50, und hierdurch wird das Basisteil 81 bei der Relativbewegung in das Gehäuse 30 hineingeführt. Anders ausgedrückt werden durch die mindestens vier Arme 82 Kippbewegungen des Basisteils 81 bei der Relativbewegung zu den Klemmelementen 84 verhindert oder zumindest verringert. Die Anschläge 88 des Basisteils 81 liegen gegen die Klemmelemente 84 an und verhindern ein weiteres Eindringen des Basisteils 81. Die Klemmelemente 84 und das Basisteil 81 sind elektrisch leitend miteinander verbunden, und hierdurch besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Basisteil 81 über die Klemmelemente 84 und die Streifenelemente 55 zu den zugeordneten ersten Elektroden 61. Bevorzugt sind auch die Arme 82 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ausgebildet, und hierdurch wird eine sehr gute elektrische Verbindung zwischen den Klemmelementen 84 und dem Basisteil 81 ermöglicht. Der elektrische Kontakt zwischen dem Basisteil 81 und den Klemmelementen 84 kann bspw. auch über die Anschläge 88 oder über eine zusätzliche Leitung erfolgen.
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Bevorzugt bilden das Basisteil 81, die Arme 82 und die Klemmelemente 84 einen Kniehebel aus. Bei einem Kniehebel sind bspw. das Basisteil 81, die Arme 82, die Klemmelemente 84 und/oder die Gegenelemente 71 elastisch, und bei der Relativbewegung des Basisteils 81 relativ zu den Klemmelementen 84 wird ein Totpunkt überwunden. Beim Totpunkt findet eine Änderung der Kraftrichtung auf das Basiselement 81 statt, wobei außerhalb des Totpunkts das Basisteil 81 durch die Arme 82 mit einer Kraft nach außen beaufschlagt wird, und bei Überschreiten des Totpunkts eine Kraft auf das Basisteil 81 nach innen auftritt.
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Bevorzugt sind die Arme 82 aus einem federelastischen Werkstoff ausgebildet, und hierdurch kann die Notwendigkeit für weitere Federelemente beseitigt werden.
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Die Klemmelemente 84 sind auf entgegengesetzten Seiten des Basisteils 81 vorgesehen, und hierdurch heben sich die Querkräfte quer zur Relativbewegung des Basisteils 81 zumindest weitgehend auf.
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Das Basisteil 81 bildet das Anschlusselement 38 zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle 20 aus, und das Anschlusselement 38 ist von außen kontaktierbar.
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Das Gehäuseteil 70 bzw. die Gegenelemente 71 sind bevorzugt elektrisch nicht-leitend ausgebildet, und hierdurch kann eine Isolierung der Streifenelemente 55 zum Gehäuse 30 hin erzielt werden.
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Das Deckelelement 89 deckt bevorzugt den Bereich der Klemmelemente 84 ab und schützt hierdurch die Batteriezelle 20.
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Die Klemmelemente 84 haben bevorzugt auf beiden Seiten der konvexen Kante 72 Kontakt zu den ersten Streifenelementen 55. Dies ergibt einen guten und sicheren Kontakt zwischen den Klemmelementen 84 und den Streifenelementen 55.
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Das Anschlusselement 39 ist bevorzugt in gleicher Weise durch eine entsprechende Klemmanordnung 80 ausgebildet, und dies wird nicht zusätzlich dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, das erste Anschlusselement 38 und das zweite Anschlusselement 39 unterschiedlich auszubilden.
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13 zeigt eine weitere Ausführungsform der Klemmanordnung 80. Im Unterschied zur Ausführungsform von 12 sind die Klemmelemente 84 jeweils nur durch einen Arm 82 mit dem Basisteil 81 verbunden. Die Deckelelemente 89 sind bevorzugt einteilig mit dem Basisteil 81 ausgebildet.
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14 zeigt die Batteriezelle 20, wobei die Klemmelemente 84 in das Gehäuseteil 70 mit den Gegenelementen 71 eingeführt ist.
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15 zeigt die Batteriezelle 20 nach einer Relativbewegung des Basisteils 81 relativ zu den Klemmelementen 84 und einem Umspringen der Arme 82. Die Arme 82 ziehen einerseits das Basisteil 81 nach innen in das Gehäuse 30 hinein, und zum anderen beaufschlagen sie die Klemmelemente 84 mit einer Kraft in Richtung zu den Gegenelementen 71 und ermöglichen hierdurch einen guten Klemmkontakt zwischen den Klemmelementen 84 und den Streifenelementen 55.
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16 zeigt die Batteriezelle 20 von 15 in raumbildlicher Darstellung. Das Gehäuseteil 71 erstreckt sich rahmenförmig um die Gehäuseseite 33 herum und ermöglicht hierdurch eine Isolierung der elektrisch leitenden Klemmanordnung 80 relativ zum Gehäuse 30 an den Gehäuseseiten 35, 36, 31 und 32. Das Gehäuseteil 70 bildet eine Nut 79 aus, in der sich die Streifenelemente 55 befinden können. Die profilartige Ausbildung der Klemmanordnung 80 ist gut sichtbar.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
