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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer Batterierundzelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterierundzelle gemäß dem Patentanspruch 8.
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Batterierundzellen haben zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten und kommen insbesondere auch in Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Bei der Verwendung in Traktionsbatterien und somit für eine Elektromobilität ist es wünschenswert, dass eine volumetrische Energiedichte der einzelnen Batterierundzelle besonders hoch ist.
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Gemäß dem Stand der Technik werden Batterierundzellen (kurz: Rundzellen) mittels Crimpens verschlossen, welches ein Fügeverfahren darstellt, bei dem zwei Komponenten, beispielsweise Batteriegehäuse und Deckel, durch plastische Verformung miteinander verbunden werden. Dabei werden beim Crimpen beispielsweise Bördeln, Quetschen, Kräuseln und/oder Falten gebildet. Die
DE 10 2013 021 203 A1 zeigt eine Einzelzelle für eine Batterie.
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Nachteilig beim Crimpen ist, dass beispielsweise zusätzlicher Bauraum und/oder Gehäusematerial für das Umbördeln der Gehäuseteile benötigt wird. Dabei wird die elektrische Kontaktierung mit separaten Kontaktierelementen ausgeführt, die zusätzlich zu einer Deckplatte existieren, wodurch in Summe die volumetrische Energiedichte der Rundzelle negativ beeinflusst wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Schließen einer Batterierundzelle sowie einer Batterierundzelle bereitzustellen, durch welche auf besonders vorteilhafte Weise die volumetrische Energiedichte der Batterierundzelle besonders hoch ausgebildet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer Batterierundzelle. Die Batterierundzelle umfasst ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse, welches an einem Ende mit einem ein Anschlusselement aufweisenden Boden verschlossen ist, und an einem anderen Ende eine Öffnung aufweist. Das Gehäusematerial ist beispielsweise ein Blech, welches beispielsweise eine Beschichtung aufweisen kann, und entspricht in seiner Form einer fassförmigen Hülse mit Boden. Dabei kann der Boden einstückig mit der zylindrischen Mantelfläche des Gehäuses ausgebildet sein. Das Anschlusselement ist insbesondere ein Kontakt für ein Kathodenelement der Batterierundzelle und dient der Kontaktierung und ist daher insbesondere derart ausgebildet, dass es durch den Boden hindurchgeht beziehungsweise in einer insbesondere zentrieten Öffnung des Bodens angeordnet ist. „Im Wesentlichen zylindrisch“ bedeutet, dass leichte Abweichungen von einer kreisförmigen Grundfläche, welche insbesondere der Boden aufweist, möglich sind, so kann beispielsweise eine leicht elliptische Form realisiert sein.
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Damit die Batterierundzelle besonders vorteilhaft verschlossen werden kann, sodass beispielsweise Bauraum vorteilhaft eingespart werden kann, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren mehrere Schritte. In einem ersten Schritt erfolgt ein Anordnen einer Kontaktierplatte quer zu einer Rollrichtung an einem Ende eines Rollelements, welches aus einem Separatorelement, einem Kathodenelement und einem Anodenelement gerollt ist und an dem an einem anderen Ende ein Kontaktelement angeordnet und/oder befestigt ist. Das Kontaktelement ist insbesondere mit dem Kathodenelement verbunden.
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Die Kontaktierplatte ist im Wesentlichen rund beziehungsweise kreisförmig, wobei ein Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, der Kontaktierplatte im Wesentlichen einem Durchmesser dem Innen- und/oder Außendurchmesser des zylindrischen Gehäuses entspricht. Das Rollelement wird als Schweizer-Rolle oder im Englischen als Jelly-Roll bezeichnet, da es im Querschnitt an eine Schweizer-Rolle erinnert. Bei dem Rollelement wird in der Regel eine Isolierfolie, eine dünne Schicht eines Anodenmaterials, eine Separatorschicht und ein Kathodenmaterial geschichtet und gerollt, um im Anschluss in ein insbesondere hohles Zylindergehäuse, wie das Gehäuse, eingesetzt werden zu können. Das Rollelement eignet sich besonders vorteilhaft zur Verwendung in wieder aufladbaren Batterien.
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In einem zweiten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Schweißen beziehungsweise Verschweißen der Kontaktierplatte über wenigstens einen Schweißpunkt mit dem Anodenelement des Rollelements. Bei dem Verschweißen wird somit die Kontaktierplatte, welche vorher insbesondere flächig quer zu der Rollrichtung angeordnet ist, an dem Rollelement fixiert.
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In einem dritten Schritt erfolgt ein Einbringen des Rollelements mit dem Kontaktelement voran durch die Öffnung in das Gehäuse. Dadurch kommt das Kontaktelement mit dem Anschlusselement in Kontakt, insbesondere zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen Kontaktelement und Anschlusselement und somit zwischen Kathodenelement und Anschlusselement, und die Kontaktierplatte tritt mit dem Gehäuse an einem an der Öffnung angrenzenden Gehäuserand beziehungsweise Gehäusebereich in Kontakt. Das Kontaktelement ist an dem der Kontaktierplatte gegenüberliegenden Ende des Rollelements angeordnet. Der Gehäuserand beziehungsweise der Gehäusebereich kann an einer Oberseite des Gehäuses, also an der dem Boden gegenüberliegenden Seite des Gehäuses und/oder an einer Innenseite des Gehäuses angeordnet sein.
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In einem vierten Schritt erfolgt ein Verschweißen der Kontaktierplatte mit dem Gehäuse, insbesondere umlaufend entlang des Gehäusebereichs beziehungsweise insbesondere dort, wo der Kontakt zwischen Kontaktierplatte und Gehäuse gebildet ist. In einem fünften Schritt erfolgt ein Anordnen eines Deckels auf der Kontaktierplatte. Schließlich erfolgt in einem sechsten Schritt ein Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse und/oder der Kontaktierplatte.
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Mit anderen Worten wird bei dem Verfahren an dem Rollelement, welches stirnseitig an einem Ende das Kontaktelement aufweist, an einem anderen Ende die runde Kontaktierplatte, insbesondere flächig und mittels Schweißens über wenigstens einen Schweißpunkt mit dem Anodenelement verbunden. Im Anschluss wird das Rollelement mit dem Kontaktelement voran durch die Öffnung in das Gehäuse eingebracht, wodurch das Kontaktelement mit dem Anschlusselement in Kontakt kommt und die Kontaktierplatte mit dem Gehäuse an einem der Öffnung angrenzenden Gehäuserand beziehungsweise Gehäusebereich in Kontakt tritt. Entlang des Gehäuserands, beziehungsweise dort wo der Kontakt zwischen Kontaktierplatte und dem Gehäuse besteht, wird eine Schweißnaht gezogen. Im Anschluss wird ein Deckel auf der Kontaktierplatte angeordnet und mit dem Gehäuse und/oder der Kontaktierplatte verschweißt.
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Dabei ist die Kontaktierplatte insbesondere derart ausgebildet, dass sie einen Teil des Deckels beziehungsweise einer Deckplatte und somit Funktionen des Deckels übernehmen kann. Insbesondere ist die Kontaktierplatte aus Kupfer ausgebildet und wird auf die sogenannte Kupferseite der Jelly-Roll, insbesondere mittels Laserschweißen aufgeschweißt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise die Batterierundzelle verschlossen werden kann, wodurch diese insbesondere mit besonders hoher Energiedichte ausgebildet werden kann. So ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass überflüssiger Bauraum und/oder Gehäusematerial eingespart werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Verschweißen mittels Laserschweißen durchgeführt beziehungsweise ist das Verschweißen ein Laserschweißen. Das Laserschweißen oder Laserstrahlschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem die Energiezufuhr zum Schmelzen der zu verschweißenden Komponenten (beispielsweise das Gehäuse) über einen Laserstrahl erfolgt. Es bietet sich vor allem zum schnellen Verschweißen beziehungsweise für hohe Schweißgeschwindigkeit an. Ferner ist es geeignet schmale und/oder schlanke Schweißnähte zu formen, wodurch es besonders vorteilhaft beim Verschließen der Batterierundzelle verwendet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Verschweißen der Kontaktierplatte mit dem Gehäuse und das Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse und/oder der Kontaktierplatte gemeinsam beziehungsweise zeitgleich. Mit anderen Worten erfolgt die Schweißung von der Deckelbaugruppe (Kontaktierplatte, Deckel) mit dem Gehäuse in einem Arbeitsgang. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders effizient durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Verfahren besonders schnell durchgeführt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Außendurchmesser des Deckels kleiner als ein Außendurchmesser der Kontaktierplatte und der Deckel wird mit der Kontaktierplatte insbesondere umlaufend verschweißt. Dabei sind der Deckel und die Kontaktierplatte insbesondere zentriert zueinander ausgerichtet, sodass deren Mittelpunkte überlappen. Dadurch ragt die Kontaktierplatte, in am Gehäuse verschweißten Zustand, unterhalb des Deckels aus diesem heraus. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Batterierundzelle besonders bauraumarm ausgebildet werden kann, wodurch die Energiedichte besonders hoch ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckel umfangsseitig ein zylinderförmiges Mantelelement auf, welches an der Seite der Öffnung über das Gehäuse gestülpt und mit diesem, insbesondere umlaufend, verschweißt wird. Mit anderen Worten ist der Deckel selbst als Zylinder ausgebildet, wobei sein Innendurchmesser größer oder gleich dem Außendurchmesser des Gehäuses ist und seine Höhe beziehungsweise Längserstreckungsrichtung deutlich kürzer als die des Gehäuses. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Rundzelle aufgrund des Überlapps des zylinderförmigen Mantelelements mit dem Gehäuse derart verschlossen werden kann, dass die Batterierundzelle besonders mechanisch belastbar ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktierplatte einen außenumfangsseitigen Bereich erhöhter Materialdichte auf, welcher beim Verschweißen derart geschmolzen wird, dass sowohl der Deckel als auch das Gehäuse mit diesem Bereich verschweißt werden. Mit anderen Worten ist ein insbesondere ringförmiger Bereich, welcher an einer Außenseite der Kontaktierplatte angeordnet ist und für das Verschweißen dient, vorgesehen. Dieser Materialbereich erfüllt somit quasi die Funktion eines Schweißzusatzwerkstoffs. Dabei ist die Materialdicke der Kontaktierplatte so gewählt, dass das Schweißgut, also die Kontaktierplatte und/oder das Gehäuse für das Verschweißen, ohne extra Schweißzusatzwerkstoffe auskommt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Schweißnaht besonders vorteilhaft ausgebildet werden kann. Zusätzlich ist ein Vorteil, dass das Verschließen besonders bauraumarm erfolgen kann, da mit einer Schweißnaht drei Schweißgüter aneinander gebracht werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktierplatte einen außenumfangsseitigen Bereich erhöhter Materialdicke auf, welcher derart geschmolzen wird, dass durch den Bereich der Deckel mit dem Gehäuse verschweißt wird. Mit anderen Worten wird die Kontaktierplatte nicht direkt an das Gehäuse angeschweißt, stattdessen wird durch den Deckel auf die Kontaktierplatte durchgeschweißt und der Deckel selbst am Gehäuse angeschweißt. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass die Batterierundzelle besonders vorteilhaft verschlossen werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterierundzelle mit einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse, welches an einem Ende mit einem ein Anschlusselement aufweisenden Boden verschlossen ist und bei dem an einem anderen Ende eine Kontaktierplatte angeordnet ist. In dem Gehäuse ist ein Rollelement angeordnet, welches aus einem Separatorelement, einem Kathodenelement und einem Anodenelement gerollt ist. Die Batterierundzelle ist vorteilhaft mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verschlossen.
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Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktierplatte wenigstens eine fluiddurchlässige Aussparung aus. Mit anderen Worten hat die Kontaktierplatte wenigstens eine Öffnung, welche für Gas und/oder Elektrolyt durchlässig ist. Der Vollständigkeit halber wird hier erwähnt, dass die Batterierundzelle vor dem endgültigen Verschließen in der Regel mit einem Elektrolyten gefüllt wird, welcher insbesondere im flüssigen Aggregatszustand bei Normalbedingungen beziehungsweise Standardbedingungen vorliegt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kontaktierplatte besonders vorteilhaft einen Kontakt mit dem Anodenelement herstellen kann und gleichzeitig besonders ausfallsicher angeordnet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktierplatte wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Materialdicke auf, wobei jeder der Bereiche mit einer anderen Komponente der Batterierundzelle verschweißt ist. Mit anderen Worten gibt es beispielsweise einen dicken Bereich der Kontaktierplatte und einen dünnen Bereich der Kontaktierplatte, wobei der dünne Bereich beispielsweise mit dem Anodenelement und der dicke Bereich mit dem Gehäuse verschweißt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise eine für das Ausbilden der jeweiligen Schweißnaht benötigte Materialmenge durch die Kontaktierplatte bereitgestellt werden kann, ohne dass Schweißzusatzmaterial verwendet werden muss. So kann die Batterierundzelle somit besonders formeffizient ausgebildet werden.
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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.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 schematische Draufsicht auf eine Kontaktierplatte, welche zum Verschließen einer Batterierundzelle ausgebildet ist;
- 2 schematische Schnittansicht durch die Batterierundzelle mit der Kontaktierplatte gemäß 1;
- 3 schematische Schnittansicht durch die Batterierundzelle mit einer ersten Ausführungsform eines Deckels zum Verschließen der Batterierundzelle;
- 4 schematische Schnittansicht durch die Batterierundzelle mit einer zweiten Ausführungsform des Deckels zum Verschließen der Batterierundzelle;
- 5 schematische Schnittansichten durch die Batterierundzelle mit einer zweiten Ausführungsform der Kontaktierplatte vor und nach dem Verschweißen mit einer dritten Ausführungsform des Deckels; und
- 6 schematische Schnittansicht durch die Batterierundzelle mit einer zweiten Ausführungsform des Deckels zum Verschließen der Batterierundzelle.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine beispielsweise aus Kupfer gebildete Kontaktierplatte 1, welche zum Verschließen einer Batterierundzelle 2 und somit bei einem Verfahren zum Verschließen der Batterierundzelle 2 verwendet wird. Anhand der Figuren soll dieses Verfahren gezeigt werden, welches sich besonders vorteilhaft zum Schließen beziehungsweise Verschließen der Batterierundzelle 2 eignet. Mit dem Verfahren kann die Batterierundzelle 2 beispielsweise besonders bauraumarm und somit mit einer besonders hohen volumetrischen Energiedichte ausgebildet werden.
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Dafür kann es von Vorteil sein, wenn die Kontaktierplatte 1 unterschiedliche Bereiche 3 aufweist, welche jeweils eine andere Materiestärke aufweisen. Ferner kann die Kontaktierplatte wenigstens eine fluiddurchlässige Aussparung 4 aufweisen.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht die Batterierundzelle 2 in einem unverschlossenen Zustand, umfassend ein Gehäuse 5 mit einem Boden 6, an welchem ein Anschlusselement 7 angeordnet ist und der Boden 6 das insbesondere zylinderförmige Gehäuse 5 an einem Ende verschließt.
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Das Verfahren zum Verschließen der Batterierundzelle 2 umfasst mehrere Schritte:
- In einem ersten Schritt erfolgt ein Anordnen der im Wesentlichen runden Kontaktierplatte 1 quer zur Rollrichtung an einem Ende eines Rollelements 8, welches aus einem Separatorelement, einem Kathodenelement und einem Anodenelement gerollt ist. An dem anderen Ende des Rollelements 8 ist ein Kontaktelement 9 angeordnet, welches insbesondere mit dem Kathodenelement des Rollelements 8 verbunden ist.
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In einem zweiten Schritt erfolgt ein Verschweißen der Kontaktierplatte 1 über wenigstens einen Schweißpunkt, dargestellt durch eine Schweißpunktmarkierung 10, mit dem Anodenelement des Rollelements 8.
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In der schematischen Schnittansicht der 2 ist ein dritter Schritt des Verfahrens ausgeführt, bei welchem ein Einbringen des Rollelements 8 mit dem Kontaktelement 9 voran durch eine Öffnung 11 des Gehäuses 5 in selbiges erfolgt, wodurch das Kontaktelement 9 mit dem Anschlusselement 7 in Kontakt kommt und die Kontaktierplatte 1 mit dem Gehäuse 5 an einem an der Öffnung 11 angrenzenden Gehäuserand beziehungsweise Gehäusebereich 12 in Kontakt tritt. Durch das Inkontakttreten des Kontaktelements 9 mit dem Anschlusselement 7 wird quasi der Pluspol der Batterierundzelle 2 bereitgestellt. Zumindest ein Teil der Kontaktierplatte 1 stellt durch das Verschweißen mit dem Anodenelement den Minuspol der Batterierundzelle 2 bereit.
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Anhand der schematischen Schnittansicht der 3 werden nun weiteren Schritte, die Schritte 4 bis 6, des Verfahrens zum Verschließen der Batterierundzelle 2 beschrieben. So erfolgt in dem vierten Schritt das Verschweißen der Kontaktierplatte 1 mit dem Gehäuse 5, insbesondere umlaufend, entlang des Gehäuserands beziehungsweise des Gehäusebereichs 12 und somit dort wo der Kontakt zwischen Kontaktierplatte 1 und Gehäuse durch das Eindringen des Rollelements 8 in das Gehäuse 5 entstanden ist.
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Dabei ist das Verschweißen ebenfalls durch eine Schweißpunktmarkierung 10 dargestellt. Im fünften Schritt erfolgt nun ein Anordnen eines Deckels 13 auf der Kontaktierplatte 1. Schließlich erfolgt in einem sechsten Schritt das Verschweißen des Deckels 13 mit dem Gehäuse 5 und/oder der Kontaktierplatte 1, wobei dies ebenfalls durch eine Schweißpunktmarkierung 10 dargestellt ist. Der Deckel 13 wird verwindet insbesondere für den Fall, dass eine Schweißnaht zwischen Kontakierplatte1 und Gehäuse 5 nicht vollständig dicht sein sollte.
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Wie 3 zeigt, wird der Deckel 13 innerhalb der Kontaktierplatte 1 verschweißt, sodass ein Außendurchmesser des Deckels 13 kleiner ist als ein Außendurchmesser der Kontaktierplatte 1. Der Deckel 13 wird mit der Kontaktierplatte 1 verschweißt, um die Batterierundzelle 2 zu verschließen.
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4 zeigt in einer schematischen Schnittansicht die Batterierundzelle 2 mit einer weiteren Ausführungsform des Deckels 13. Hier ist der Deckel 13 so ausgebildet, dass er über das Gehäuse 5 gestülpt wird und die Kontaktierplatte 1 komplett überdeckt. Dabei wird der Deckel 13 seitlich, wie durch die Schweißpunktmarkierung 10 dargestellt, direkt mit dem Gehäuse 5 verschweißt. So wird der Deckel 13, welcher umfangseitig ein zylinderförmiges Mantelelement 14 aufweist, mit diesem an dem Gehäuse 5 verschweißt nachdem er über letzteres gestülpt wurde.
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Der Unterschied zwischen der linken und der rechten in 5 dargestellten Batterierundzellen 2, ist der Zustand des Verschweißens. So zeigt die linke Batterierundzelle 2 den Deckel 13 unverschweißt und die rechte Batterierundzelle 2 den Deckel 13 verschweißt. Bei der Ausführungsform der 5 wird zum einen die Kontaktierplatte 1, welche an dem außenumfangseitigen Bereich 3 eine erhöhte Materialdicke aufweist, für das Verschweißen derart geschmolzen, dass sowohl Deckel 13 als auch Gehäuse 5 mit diesem Bereich 3 verbunden werden. Bei dieser Ausführungsform bietet sich insbesondere an, dass das Verschweißen der Kontaktierplatte 1 mit dem Gehäuse 5 und das Verschweißen des Deckels 13 mit dem Gehäuse 5 und/oder der Kontaktierplatte 1 gemeinsam beziehungsweise zeitgleich erfolgen. Dabei ist das jeweilige Verschweißen vorteilhafterweise als Laserschweißen durchgeführt.
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Schließlich zeigt die 6 in einer schematischen Schnittansicht ebenfalls einen außenumfangseitigen erhöhten Bereich 3 der Kontaktierplatte 1, welche derart geschmolzen wird, dass durch den Bereich 3 der Deckel 13 mit dem Gehäuse 5 verschweißt wird. Mit anderen Worten wird die Kontaktierplatte 1, zumindest zuerst nicht an das Gehäuse 5 geschweißt, stattdessen wird durch den Deckel 13 auf die Kontaktierplatte 1 durchgeschweißt und der Deckel 13 selbst am Gehäuse 5 (über die Kontaktierplatte 1) angeschweißt, wodurch beispielsweise die Batterierundzelle 2 besonders vorteilhaft geschlossen werden kann.
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Durch das gezeigte Verfahren mit den diversen Ausgestaltungen des Deckels 13 wird ein Verschließen der Batterierundzelle 2 ermöglicht, wobei die Kontaktierplatte 1 auch Teile der Funktion des Deckels 13 selbst übernimmt und somit ein besonders Bauraum- und/oder Gehäusematerial sparendes Verschließen ermöglicht.
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Die Kontaktierplatte 1 hat Bereiche 3 unterschiedlicher Materialdicke, die auf die jeweiligen Schweißvorgänge optimiert sind. Zudem kann die Kontaktierplatte 1 die Aussparungen 4 aufweisen zur Gas- und Elektrolytdurchlässigkeit. Zusammenfassend zeigt das Verfahren: Das Rollelement 8, im Englischen Jelly-Roll, wird in das Gehäuse 5 eingeführt, sodass die Kontaktierplatte 1 auf dem Rand des Gehäuses 5 zu liegen kommt. Diese Kontaktfläche wird mit einer insbesondere umlaufenden, dichten Laserschweißnaht versehen. Da die Schweißnaht zwischen Kontaktierplatte 1 und Rollelement 8 vermutlich nicht immer gasdicht ausgebildet werden kann, wird der Deckel 13 vorgesehen.
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Bei der in 3 gezeigten Variante wird innerhalb der Kontaktierplatte 1 verschweißt. In der in 4 gezeigten Variante wird über das Gehäuse 5 gestülpt und die Kontaktierplatte 1 komplett durch den Deckel 13 überdeckt. In der in 5 gezeigten Variante ist vorgesehen, dass die Schweißung von Deckelbaugruppe beziehungsweise Gehäuse 5 und Kontaktierplatte in einem Arbeitsgang erfolgt, sodass besonders wenige Schweißnähte vorgesehen werden müssen. In der 6 gezeigte Varianten werden die Kontaktierplatte 1 aufgeschmolzen, indem durch den Deckel 13 durchgeschweißt wird.
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Durch die gezeigten Ausgestaltungen des Verfahrens zum Verschließen der Rundzelle kann auf besonders vorteilhafter Weise Bauraum eingespart und somit eine besonders hohe volumetrische Energiedichte der Batterierundzelle 2 erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktierplatte
- 2
- Batterierundzelle
- 3
- Bereich
- 4
- Aussparung
- 5
- Gehäuse
- 6
- Boden
- 7
- Anschlusselement
- 8
- Rundelement
- 9
- Kontaktelement
- 10
- Schweißpunktmarkierung
- 11
- Öffnung
- 12
- Gehäusebereich
- 13
- Deckel
- 14
- Mantelelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013021203 A1 [0003]
