DE102022118678A1 - Method for producing a storage cell for an electrical energy storage, storage cell for an electrical energy storage and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherzelle (1) für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, bei welcher ein Stapel (68) aus zwei aufeinander angeordneten Elektroden (69, 70) und einem zwischen den Elektroden (69, 70) angeordneten Separator (71) (11) auf ein Stabelement (12) aufgewickelt wird, wodurch aus dem Stapel (68) ein Elektrodenwickel (80) hergestellt wird, welcher in einem Gehäuseelement (3) der Speicherzelle (1) angeordnet wird, wobei ein Entfernen des Stabelements (12) aus dem Elektrodenwickel (80) unterbleibt, wodurch der Elektrodenwickel (80) und das darin angeordnete Stabelement (12) eine Baueinheit (15) bilden, welche in dem Gehäuseelement (3) angeordnet und als Bestandteil der vollständig hergestellten Speicherzelle (1) verwendet wird.The invention relates to a method for producing a storage cell (1) for an electrical energy storage device of a motor vehicle, in which a stack (68) consists of two electrodes (69, 70) arranged one on top of the other and a separator (71) arranged between the electrodes (69, 70). ) (11) is wound onto a rod element (12), whereby an electrode coil (80) is produced from the stack (68), which is arranged in a housing element (3) of the memory cell (1), with the rod element (12 ) from the electrode winding (80), whereby the electrode winding (80) and the rod element (12) arranged therein form a structural unit (15), which is arranged in the housing element (3) and used as part of the completely manufactured memory cell (1). .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3, 6 beziehungsweise 7. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for producing a storage cell for an electrical energy storage device according to the preamble of
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher, eine Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass auf besonders vorteilhafte Weise eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung, der Speicherzelle realisiert werden kann.The object of the present invention is to create a method for producing a storage cell for an electrical energy storage, a storage cell for an electrical energy storage and a motor vehicle, so that in a particularly advantageous manner a particularly advantageous temperature control, that is cooling and / or heating, of the storage cell can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Speicherzelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3, durch eine Speicherzelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6, durch eine Speicherzelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a method with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Mittels der Speicherzelle kann elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert werden. Beispielsweise weist der elektrische Energiespeicher in seinem vollständig hergestellten Zustand die genannte Speicherzelle sowie mehrere, weitere Speicherzellen auf, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu der Speicherzelle ohne Weiteres auch auf die weiteren Speicherzellen übertragen werden können. Insbesondere sind die Speicherzellen des elektrischen Energiespeichers elektrisch miteinander verbunden. Mittels des elektrischen Energiespeichers kann somit elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert werden. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Vorzugsweise ist das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete Kraftfahrzeug ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV). Dabei weist das Kraftfahrzeug beispielsweise in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierfür wird die elektrische Maschine mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Beispielsweise ist die Speicherzelle eine Lithium-Ionen-Zelle, sodass vorzugsweise der elektrische Energiespeicher eine Lithium-Ionen-Batterie sein kann.A first aspect of the invention relates to a method for producing a storage cell for an electrical energy storage device of a motor vehicle, in particular a motor vehicle preferably designed as a passenger car. Using the storage cell, electrical energy can be stored, in particular electrochemically. For example, in its fully manufactured state, the electrical energy storage device has the storage cell mentioned and several additional storage cells, whereby the previous and following statements regarding the storage cell can also be easily transferred to the additional storage cells. In particular, the storage cells of the electrical energy storage are electrically connected to one another. Electrical energy, in particular electrochemically, can thus be stored by means of the electrical energy storage device. Preferably, the electrical energy storage is a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably is several hundred volts. Preferably, the motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, is an electric or hybrid vehicle, in particular a battery-electric vehicle (BEV). In this case, for example, in its fully manufactured state, the motor vehicle has at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. For this purpose, the electrical machine is supplied with the electrical energy stored in the electrical energy storage. The electrical machine is preferably a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably is several 100 volts. For example, the storage cell is a lithium-ion cell, so that the electrical energy storage can preferably be a lithium-ion battery.
Bei dem Verfahren wird ein Stapel aus, insbesondere wenigstens oder genau, zwei aufeinander angeordneten Elektroden und einem zwischen den Elektroden angeordneten Separator auf ein insbesondere separat von dem Stapel ausgebildetes und beispielsweise als ein Rohr ausgebildetes Stabelement aufgewickelt, wobei das Stabelement außenumfangsseitig beispielsweise zylindrisch ist, mithin insbesondere die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Mit anderen Worten bilden die Elektroden und der Separator dadurch, dass die Elektroden und der Separator insbesondere entlang einer Stapelrichtung aufeinander angeordnet sind, den genannten Stapel, wobei die Elektroden und der Separator insbesondere entlang der Stapelrichtung insbesondere derart aufeinander angeordnet sind, dass entlang der Stapelrichtung der Separator zwischen den Elektroden angeordnet ist. Beispielsweise bilden oder sind die Elektroden jeweilige Elektrodenschichten, und beispielsweise bildet oder ist der Separator eine Separatorschicht. Insbesondere werden der Stapel und somit die Elektroden und der Separator um eine gedachte Wickelachse auf das Stabelement aufgewickelt, wobei das Stapelelement vorzugsweise separat von dem Stapel und somit separat von den Elektroden und separat von dem Separator ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Stabelement ein Festkörper und vorzugsweise eigensteif. Insbesondere kann das Stabelement aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Durch Aufwickeln des Stapels wird aus dem Stapel ein Elektrodenwickel hergestellt. Mit anderen Worten werden die insbesondere der Stapelrichtung aufeinander angeordneten Elektroden und der insbesondere entlang der Stapelrichtung zwischen den Elektroden angeordnete Separator, insbesondere um die gedachte Wickelachse, zu dem Elektrodenwickel aufgewickelt. Insbesondere daraufhin wird der Elektrodenwickel in einem insbesondere separat von dem Elektrodenwickel ausgebildeten und auch als Zellgehäuseelement bezeichneten Gehäuseelement der Speicherzelle angeordnet. Das Gehäuseelement ist beispielsweise oder umfasst beispielsweise einen Gehäusemantel, welcher dadurch, dass der Elektrodenwickel in dem Gehäuseelement angeordnet wird, zumindest einen Längenbereich des Elektrodenwickels in Umfangsrichtung des Elektrodenwickels und somit in Umfangsrichtung der Speicherzelle, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Insbesondere weisen der Elektrodenwickel und die Speicherzelle eine Längserstreckungsrichtung auf, entlang welcher der Elektrodenwickel und die Speicherzelle zumindest im Wesentlichen länglich ausgebildet ist. Insbesondere fällt die Längserstreckungsrichtung mit der gedachten Wickelachse zusammen. Dabei verläuft die zuvor genannte Umfangsrichtung um die Längserstreckungsrichtung, mithin um die Wickelachse.In the method, a stack of, in particular at least or precisely, two electrodes arranged one on top of the other and a separator arranged between the electrodes is wound onto a rod element, which is in particular designed separately from the stack and, for example, as a tube, the rod element being, for example, cylindrical on the outer circumference in particular has the shape of a straight circular cylinder. In other words, the electrodes and the separator form the said stack because the electrodes and the separator are arranged one on top of the other in particular along a stacking direction, wherein the electrodes and the separator are arranged on top of one another in particular along the stacking direction in such a way that along the stacking direction of the Separator is arranged between the electrodes. For example, the electrodes form or are respective electrode layers, and for example the separator forms or is a separator layer. In particular, the stack and thus the electrodes and the separator are wound onto the rod element around an imaginary winding axis, the stack element preferably being designed separately from the stack and thus separately from the electrodes and separately from the separator. For example, the rod element is a solid and preferably inherently rigid. In particular, the rod element can be formed from a metallic material. By winding it up of the stack, an electrode coil is made from the stack. In other words, the electrodes arranged one on top of the other in particular in the stacking direction and the separator arranged between the electrodes in particular along the stacking direction are wound up to form the electrode winding, in particular around the imaginary winding axis. In particular, the electrode winding is then arranged in a housing element of the memory cell which is in particular designed separately from the electrode winding and is also referred to as a cell housing element. The housing element is, for example, or comprises, for example, a housing jacket, which, because the electrode winding is arranged in the housing element, surrounds at least a length region of the electrode winding in the circumferential direction of the electrode winding and thus in the circumferential direction of the memory cell, in particular completely circumferentially. In particular, the electrode winding and the memory cell have a longitudinal extension direction along which the electrode winding and the memory cell are at least substantially elongated. In particular, the longitudinal direction of extension coincides with the imaginary winding axis. The aforementioned circumferential direction runs around the longitudinal direction, i.e. around the winding axis.
Um nun auf besonders vorteilhafte Weise die Speicherzelle besonders gut temperieren, das heißt kühlen und/oder erwärmen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Entfernen des Stabelements aus dem Elektrodenwickel unterbleibt, wodurch der Elektrodenwickel und das in dem Elektrodenwickel angeordnete Stabelement eine Baueinheit bilden, welche in dem Gehäuseelement angeordnet und beispielsweise Bestandteil der vollständig hergestellten Speicherzelle, mithin im vollständig hergestellten Zustand der Speicherzelle, verwendet wird. Da der Stapel auf das Stabelement aufgewickelt wird, mithin um das Stabelement herumgewickelt wird, wird das Stabelement sozusagen als Stützstruktur verwendet, um den Elektrodenwickel herzustellen, sodass das Stabelement bei einer Herstellung des Elektrodenwickels verwendet wird. Außerdem ist das Stabelement in dem Elektrodenwickel angeordnet, da der Stapel auf das Stabelement aufgewickelt beziehungsweise um das Stabelement herumgewickelt wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest ein Längenbereich, insbesondere zumindest ein überwiegender Längenbereich und somit in Längserstreckungsrichtung betrachtet zumindest mehr als die Hälfte des Stabelements in dem Elektrodenwickel angeordnet und somit in Umfangsrichtung der Speicherzelle, insbesondere vollständig umlaufend, von dem Elektrodenwickel umgeben. Da somit das Stabelement in dem Elektrodenwickel angeordnet ist, kann über das Stabelement besonders vorteilhaft Wärme von dem Elektrodenwickel, insbesondere aus einem Inneren des Elektrodenwickels, abgeführt werden, wodurch der Elektrodenwickel besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise über das Stabelement Wärme besonders vorteilhaft in den Elektrodenwickel beziehungsweise in dessen Inneres eingebracht werden, wodurch der Elektrodenwickel besonders vorteilhaft erwärmt werden kann. Somit wird das Stabelement bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum einen als Stützstruktur zum Herstellen des Elektrodenwickels verwendet. Zum anderen ermöglicht es die Erfindung, das Stabelement als Temperierelement zum Temperieren des Elektrodenwickels zu verwenden, da das Stabelement in dem Elektrodenwickel verbleibt, mithin nicht aus dem Elektrodenwickel entfernt wird. Die Speicherzelle umfasst somit in ihrem vollständig hergestellten Zustand das Stabelement (Stützstruktur), über welches der Elektrodenwickel besonders vorteilhaft temperiert werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kommt dem Stabelement eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird das Stabelement verwendet, um den Elektrodenwickel herzustellen und zum anderen wird das Stabelement als Bestandteil der vollständig hergestellten Speicherzelle verwendet, sodass in der Folge das Stabelement beispielsweise während eines Betriebs des elektrischen Energiespeichers insbesondere verwendet werden kann, um über das Stabelement den Elektrodenwickel zu temperieren. Da das Stabelement in dem Elektrodenwickel verbleibt, um die Doppelfunktion zu realisieren, ermöglicht die Erfindung außerdem eine zeit- und kostengünstige Herstellung der Speicherzelle.In order to be able to control the temperature of the storage cell particularly well in a particularly advantageous manner, that is to say to cool and/or heat it, it is provided according to the invention that the rod element does not have to be removed from the electrode winding, whereby the electrode winding and the rod element arranged in the electrode winding form a structural unit , which is arranged in the housing element and is used, for example, as part of the fully manufactured memory cell, i.e. in the fully manufactured state of the memory cell. Since the stack is wound onto the rod element, and is therefore wound around the rod element, the rod element is used, so to speak, as a support structure to produce the electrode winding, so that the rod element is used in producing the electrode winding. In addition, the rod element is arranged in the electrode winding, since the stack is wound onto the rod element or wrapped around the rod element. This is to be understood in particular as meaning that at least one length range, in particular at least a predominant length range and thus, viewed in the longitudinal direction, at least more than half of the rod element is arranged in the electrode winding and is therefore surrounded by the electrode winding in the circumferential direction of the memory cell, in particular completely circumferentially. Since the rod element is arranged in the electrode winding, heat can be particularly advantageously dissipated from the electrode winding, in particular from an interior of the electrode winding, via the rod element, whereby the electrode winding can be cooled particularly advantageously. Alternatively or additionally, for example, heat can be introduced particularly advantageously into the electrode coil or into its interior via the rod element, whereby the electrode coil can be heated particularly advantageously. Thus, in the method according to the invention, the rod element is used on the one hand as a support structure for producing the electrode coil. On the other hand, the invention makes it possible to use the rod element as a temperature control element for tempering the electrode winding, since the rod element remains in the electrode winding and is therefore not removed from the electrode winding. In its fully manufactured state, the memory cell thus comprises the rod element (support structure), via which the temperature of the electrode coil can be particularly advantageously controlled. In other words, the bar element has a dual function. On the one hand, the rod element is used to produce the electrode winding and, on the other hand, the rod element is used as a component of the completely manufactured storage cell, so that subsequently the rod element can be used, for example during operation of the electrical energy storage device, in particular to close the electrode winding via the rod element temper. Since the rod element remains in the electrode winding in order to realize the dual function, the invention also enables time- and cost-effective production of the memory cell.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung des Elektrodenwickels über das Stabelement realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Stabelement, insbesondere in seinem Inneren, einen auch als Temperierkanal bezeichneten Kanal aufweist, welcher beispielsweise von einer innenumfangsseitigen Mantelfläche des Stabelements, insbesondere direkt, begrenzt ist. Die Wickelachse und somit die Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle verlaufen in axialer Richtung der Speicherzelle beziehungsweise werden auch als axiale Richtung bezeichnet. Eine senkrecht zur axialen Richtung der Speicherzelle verlaufende Ebene wird auch als Radialebene bezeichnet, wobei, insbesondere alle, in der Radialebene verlaufenden und somit senkrecht zur axialen Richtung der Speicherzelle verlaufenden Richtungen auch als radiale Richtung der Speicherzelle und somit des Stabelements bezeichnet werden. Somit ist beispielsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche insbesondere in radialer Richtung der Speicherzelle und somit des Stabelements nach innen hin von dem Elektrodenwickel abgewandt. Insbesondere ist somit beispielsweise der Kanal in radialer Richtung der Speicherzelle und somit des Stabelements nach außen hin und somit insbesondere hin zu dem Elektrodenwickel, insbesondere direkt, durch die innenumfangsseitige Mantelfläche des Stabelements begrenzt. Der Kanal wird als Temperierkanal verwendet, welcher von einem vorzugsweise flüssigen Temperiermittel zum Temperieren, das heißt zum Kühlen und/oder Erwärmen, der Speicherzelle durchströmbar ist oder durchströmt wird, insbesondere während eines Betriebs des elektrischen Energiespeichers. Das Stabelement wird somit als Leitungselement zum Führen des vorzugsweise flüssigen Temperiermittels verwendet. Über das Stabelement kann ein Wärmeaustausch zwischen dem Elektrodenwickel und dem den Kanal durchströmenden Temperiermittel und somit zwischen der Speicherzelle und dem Temperiermittel erfolgen, wodurch beispielsweise der Elektrodenwickel und somit die Speicherzelle erwärmt und/oder gekühlt werden kann. Dadurch kann eine effiziente und effektive Temperierung des Elektrodenwickels insbesondere über dessen Inneres erfolgen.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the electrode coil via the rod element, it is provided in one embodiment that the rod element, in particular in its interior, has a channel, also referred to as a temperature control channel, which, for example, comes from an inner circumferential surface of the rod element, in particular directly. is limited. The winding axis and thus the longitudinal extension direction of the memory cell run in the axial direction of the memory cell or are also referred to as the axial direction. A plane that runs perpendicular to the axial direction of the memory cell is also referred to as a radial plane, whereby, in particular, all directions that run in the radial plane and thus run perpendicular to the axial direction of the memory cell are also referred to as the radial direction of the memory cell and thus of the rod element. Thus, for example, the inner circumferential lateral surface faces inwardly away from the electrode winding, particularly in the radial direction of the storage cell and thus of the rod element. In particular, for example, the channel is in a radial direction Direction of the storage cell and thus of the rod element outwards and thus in particular towards the electrode winding, in particular directly, limited by the inner circumferential lateral surface of the rod element. The channel is used as a temperature control channel through which a preferably liquid temperature control medium can flow or flows through for temperature control, that is to say for cooling and/or heating, of the storage cell, in particular during operation of the electrical energy storage device. The rod element is thus used as a line element for guiding the preferably liquid temperature control agent. A heat exchange can take place via the rod element between the electrode winding and the temperature control medium flowing through the channel and thus between the storage cell and the temperature control medium, whereby, for example, the electrode winding and thus the storage cell can be heated and/or cooled. This allows efficient and effective temperature control of the electrode coil, particularly via its interior.
Der Elektrodenwickel wird auch als Jelly-Roll, Roll oder Wickel bezeichnet. Die Elektroden und der dazwischen angeordnete Separator werden beispielsweise als Bänder, das heißt zumindest im Wesentlichen bandförmig, bereitgestellt und, insbesondere daraufhin, zu dem Elektrodenwickel aufgewickelt. Beispielsweise ist die Speicherzelle, insbesondere außenumfangsseitig, zylindrisch und somit als Rundzelle ausgebildet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt weist beispielsweise die Speicherzelle außenumfangsseitig die Form eines geraden Kreiszylinders auf, welcher auch einfach als Zylinder bezeichnet wird.The electrode wrap is also known as a jelly roll, roll or wrap. The electrodes and the separator arranged between them are provided, for example, as bands, that is to say at least essentially band-shaped, and, in particular, then wound up to form the electrode coil. For example, the memory cell, in particular on the outer circumference, is cylindrical and thus designed as a round cell. Expressed again in other words, the memory cell, for example, has the shape of a straight circular cylinder on the outer circumference, which is also simply referred to as a cylinder.
Es ist denkbar, dass der Stapel wenigstens oder genau ein erstes Kontaktierungselement aufweist, wobei der Stapel insbesondere zusätzlich wenigstens oder genau ein zweites Kontaktierungselement aufweisen kann. Beispielsweise sind die Elektroden separat voneinander und separat von dem Separator ausgebildet, sodass der Separator separat von den Elektroden ausgebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kontaktierungselemente separat voneinander, separat von den Elektroden und separat von dem Separator ausgebildet sind. Die Kontaktierungselemente werden auch einfach als Kontaktierungen bezeichnet. Da beispielsweise eine der Elektroden eine Anode ist oder als eine Anode bezeichnet wird, ist beispielsweise eines der Kontaktierungselemente eine Anodenkontaktierung, welche, insbesondere direkt, elektrisch mit der Anode verbunden ist. Da beispielsweise die andere Elektrode als eine Kathode verwendet wird oder als eine Kathode ausgebildet ist, wird beispielsweise das andere Kontaktierungselement auch als Kathodenkontaktierung bezeichnet, da das andere Kontaktierungselement, insbesondere direkt, elektrisch mit der Kathode verbunden ist. Somit ist es denkbar, dass bei dem Aufwickeln des Stapels die Elektroden, der Separator und die Kontaktierungselemente zu dem Elektrodenwickel insbesondere um die Wickelachse aufgewickelt werden. Insbesondere vor dem Aufwickeln des Stapels sind die Elektroden, der Separator und die Kontaktierungselemente entlang der Stapelrichtung aufeinander und somit aufeinanderfolgend angeordnet. In vollständig hergestelltem Zustand der Speicherzelle ist beispielsweise die Kathode über die Kathodenkontaktierung mit einem ersten Anschlusselement der Speicherzelle elektrisch verbunden, und die Elektrode ist über die Elektrodenkontaktierung mit einem zweiten Anschlusselement der Speicherzelle elektrisch verbunden, wobei die Anschlusselemente beispielsweise elektrisch voneinander getrennt beziehungsweise isoliert sind. Über die auch als Terminals bezeichneten Anschlusselemente kann beispielsweise die Speicherzelle die in ihr gespeicherte, elektrische Energie bereitstellen. Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise von einem Generator bereitgestellte oder bereitstellbare elektrische Energie über die Anschlusselemente der Speicherzelle zugeführt und in der Folge in der Speicherzelle gespeichert werden kann.It is conceivable that the stack has at least or exactly one first contacting element, wherein the stack can in particular additionally have at least or exactly one second contacting element. For example, the electrodes are formed separately from each other and separately from the separator, so that the separator is formed separately from the electrodes. In particular, it is conceivable that the contacting elements are designed separately from one another, separately from the electrodes and separately from the separator. The contacting elements are also simply referred to as contacts. Since, for example, one of the electrodes is an anode or is referred to as an anode, one of the contacting elements is, for example, an anode contact, which is electrically connected, in particular directly, to the anode. Since, for example, the other electrode is used as a cathode or is designed as a cathode, the other contacting element is also referred to as cathode contacting, for example, since the other contacting element is electrically connected, in particular directly, to the cathode. It is therefore conceivable that when the stack is wound up, the electrodes, the separator and the contacting elements are wound up to form the electrode winding, in particular around the winding axis. In particular, before the stack is wound up, the electrodes, the separator and the contacting elements are arranged one on top of the other along the stacking direction and thus in succession. In the completely manufactured state of the memory cell, for example, the cathode is electrically connected to a first connection element of the memory cell via the cathode contact, and the electrode is electrically connected to a second connection element of the memory cell via the electrode contact, the connection elements being, for example, electrically separated or insulated from one another. For example, the storage cell can provide the electrical energy stored in it via the connection elements, also known as terminals. Furthermore, it is conceivable that, for example, electrical energy provided or available by a generator can be supplied to the memory cell via the connection elements and subsequently stored in the memory cell.
Bei herkömmlichen Verfahren wird der Stapel auf eine Aufspannvorrichtung aufgewickelt und daraufhin von der Aufspannvorrichtung entnommen, sodass die Aufspannvorrichtung aus dem Elektrodenwickel entfernt wird. In der Folge wird der Elektrodenwickel weiterbearbeitet und beispielsweise in das Gehäuseelement hineinbewegt, insbesondere hineingesteckt, ganz insbesondere in axialer Richtung und somit entlang der gedachten Wickelachse. Das Gehäuseelement ist beispielsweise Bestandteil eines auch als Zellgehäuse bezeichneten Gehäuses der Speicherzelle. Es ist denkbar, dass das Zellgehäuse wenigstens ein auch als Deckel bezeichnetes Deckelement aufweist, sodass im vollständig hergestellten Zustand der Speicherzelle der Elektrodenwickel beispielsweise in Längserstreckungsrichtung des Elektrodenwickels auf einer Seite des Elektrodenwickels zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch den Deckel überdeckt ist. Insbesondere wird beispielsweise mittels des Deckels das Gehäuseelement verschlossen. Der Deckel ist beispielsweise separat von dem Gehäuseelement ausgebildet und wird beispielsweise dadurch mit dem Gehäuseelement, insbesondere direkt, verbunden, dass der Deckel und das Gehäuseelement miteinander vercrimpt werden, mithin durch Crimpen miteinander verbunden werden. Hierdurch wird beispielsweise der Elektrodenwickel dicht in das Zellgehäuse eingeschlossen.In conventional methods, the stack is wound onto a chuck and then removed from the chuck, so that the chuck is removed from the electrode coil. As a result, the electrode winding is further processed and, for example, moved into the housing element, in particular inserted, particularly in the axial direction and thus along the imaginary winding axis. The housing element is, for example, part of a housing of the memory cell, also referred to as a cell housing. It is conceivable that the cell housing has at least one cover element, also referred to as a cover, so that in the fully manufactured state of the storage cell, the electrode winding, for example in the longitudinal direction of the electrode winding, is at least partially on one side of the electrode winding, in particular at least predominantly and therefore at least more than half or but completely covered by the lid. In particular, the housing element is closed, for example, by means of the cover. The cover is, for example, formed separately from the housing element and is connected to the housing element, in particular directly, for example in that the cover and the housing element are crimped together, and are therefore connected to one another by crimping. As a result, for example, the electrode coil is tightly enclosed in the cell housing.
Die beispielsweise als Rundzelle ausgebildete Speicherzelle ist eine sehr gute, kosten- und zeitgünstig herstellbare Speicherzelle. Besonders vorteilhaft ist eine zumindest im Wesentlichen flächige Kontaktierung zwischen dem jeweiligen Kontaktierungselement und der jeweiligen Elektrode, welche elektrisch mit dem jeweiligen Kontaktierungselement verbunden ist.The memory cell, for example designed as a round cell, is a very good memory cell that can be produced cost-effectively and quickly. Particularly It is advantageous to have at least substantially flat contact between the respective contacting element and the respective electrode, which is electrically connected to the respective contacting element.
Die Erfindung ermöglicht es nun, einen Arbeitsschritt, bei welchem die Aufspannvorrichtung aus dem Elektrodenwickel entfernt wird, zu vermeiden, da bei der Erfindung das Stabelement als Aufspannvorrichtung sowie als Bestandteil der fertig beziehungsweise vollständig hergestellten Speicherzelle verwendet wird. In der Folge kann das Stabelement als Temperierelement verwendet werden, über welches der Elektrodenwickel effektiv und effizient temperiert werden kann.The invention now makes it possible to avoid a work step in which the clamping device is removed from the electrode coil, since in the invention the rod element is used as a clamping device and as a component of the finished or completely manufactured memory cell. As a result, the rod element can be used as a temperature control element, via which the electrode coil can be tempered effectively and efficiently.
Ferner kann beispielsweise das Stabelement, insbesondere als Hülse, verwendet werden, um beispielsweise zumindest im Wesentlichen die rohrförmige Speicherzelle, insbesondere über Befestigungselemente, an einer Ober- und Unterschale, insbesondere eines Speichergehäuses des Energiespeichers, zu befestigen. Hierfür wird beispielsweise das Stabelement mittels wenigstens eines ersten Befestigungselements an die Oberschale und mittels wenigstens eines zweiten Befestigungselements an die Unterschale angebunden. Hierdurch kann insbesondere aus der Oberschale, der Unterschale und mit der dazwischen angeordneten Speicherzelle eine Sandwichstruktur wie etwa eine Wabenstruktur realisiert werden, sodass auf gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Energiespeichers dargestellt werden kann. Ein Anbinden der Speicherzellen an die Oberschale und die Unterschale mittels Klebens kann dabei unterbleiben, mithin vermieden werden. In der Folge können eine besonders vorteilhafte Reparaturfähigkeit und Entsorgung des Energiespeichers dargestellt werden. Ferner ist es möglich, eine insbesondere in radialer Richtung der Speicherzelle dem Elektrodenwickel zugewandte, außenumfangsseitige Mantelfläche des Stabelements für eine elektrische Kontaktierung zu nutzen. Diesbezüglich ist es insbesondere denkbar, dass beispielsweise die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode, insbesondere direkt, mit der außenumfangsseitigen Mantelfläche des Stabelements elektrisch verbunden ist, sodass sozusagen das Stabelement als Kontaktierungselement verwendet wird. Somit kann beispielsweise die Speicherzelle die in ihr gespeicherte, elektrische Energie über das Stabelement bereitstellen und die zuvor genannte, von dem Generator bereitstellbare oder bereitgestellte Energie kann beispielsweise über das Stabelement der Speicherzelle zugeführt und in der Folge in der Speicherzelle gespeichert werden. Insbesondere kann hierdurch eine besonders großflächige, elektrische Kontaktierung zwischen der jeweiligen Elektrode und dem Stabelement realisiert werden, wodurch auch eine besonders vorteilhafte Temperierung, insbesondere Wärmeabfuhr, darstellbar ist.Furthermore, for example, the rod element, in particular as a sleeve, can be used, for example, at least essentially to fasten the tubular storage cell, in particular via fastening elements, to an upper and lower shell, in particular a storage housing of the energy storage device. For this purpose, for example, the rod element is connected to the upper shell by means of at least one first fastening element and to the lower shell by means of at least one second fastening element. In this way, a sandwich structure such as a honeycomb structure can be realized, in particular from the upper shell, the lower shell and with the storage cell arranged between them, so that a particularly high rigidity of the energy storage can be achieved in a weight-efficient manner. Connecting the storage cells to the upper shell and the lower shell by means of gluing can be omitted and therefore avoided. As a result, a particularly advantageous ability to repair and dispose of the energy storage device can be demonstrated. Furthermore, it is possible to use an outer peripheral surface of the rod element, which faces the electrode winding, in particular in the radial direction of the memory cell, for electrical contacting. In this regard, it is particularly conceivable that, for example, the first electrode and/or the second electrode is electrically connected, in particular directly, to the outer circumferential surface of the rod element, so that the rod element is used as a contacting element, so to speak. Thus, for example, the memory cell can provide the electrical energy stored in it via the rod element and the aforementioned energy that can be provided or provided by the generator can, for example, be supplied to the memory cell via the rod element and subsequently stored in the memory cell. In particular, this makes it possible to realize a particularly large-area electrical contact between the respective electrode and the rod element, whereby particularly advantageous temperature control, in particular heat dissipation, can also be achieved.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Speicherzelle gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und zum Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können ohne Weiteres auch auf den zweiten Aspekt der Erfindung übertragen werden und umgekehrt. Die Speicherzelle gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist einen Elektrodenwickel auf, welcher zwei Elektroden und einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator aufweist. Die zwei Elektroden und der Separator der Speicherzelle gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung sind zu dem Elektrodenwickel, insbesondere um eine insbesondere gedachte Wickelachse, aufgewickelt. Die Speicherzelle gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist auch ein separat von dem Elektrodenwickel ausgebildetes Stabelement auf, welches in dem Elektrodenwickel angeordnet und dadurch zumindest in einem Längenbereich des Stabelements von dem Elektrodenwickel umgeben ist, insbesondere in Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle. Insbesondere weist das Stabelement eine Längserstreckungsrichtung auf, entlang welcher sich das Stabelement länglich erstreckt, wobei die Umfangsrichtung um die Längserstreckungsrichtung herum verläuft. Die Speicherzelle weist auch einfach als Gehäuse bezeichnetes Zellgehäuse auf, in welchem der Elektrodenwickel und zumindest der Längenbereich des Stabelements angeordnet sind.A second aspect of the invention relates to a storage cell for an electrical energy storage device for a motor vehicle. The previous and following statements regarding the memory cell according to the first aspect of the invention and the motor vehicle according to the first aspect of the invention can easily be transferred to the second aspect of the invention and vice versa. The memory cell according to the second aspect of the invention has an electrode coil which has two electrodes and a separator arranged between the electrodes. The two electrodes and the separator of the memory cell according to the second aspect of the invention are wound into the electrode winding, in particular around a particularly imaginary winding axis. The memory cell according to the second aspect of the invention also has a rod element formed separately from the electrode winding, which is arranged in the electrode winding and is therefore surrounded by the electrode winding at least in a length region of the rod element, in particular in the circumferential direction of the rod element and thus of the memory cell. In particular, the rod element has a longitudinal extension direction along which the rod element extends elongated, the circumferential direction extending around the longitudinal extension direction. The memory cell also has a cell housing, simply referred to as a housing, in which the electrode winding and at least the length region of the rod element are arranged.
Um nun auf besonders vorteilhafte, insbesondere auf besonders einfache und kostengünstige Weise, eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speicherzelle realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass das Zellgehäuse einen den Elektrodenwickel, mithin zumindest einen Längenbereich des Elektrodenwickels insbesondere in Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle insgesamt, insbesondere vollständig umlaufend, umgebenden Gehäusemantel und wenigstens einen den Elektrodenwickel in Längserstreckungsrichtung des Elektrodenwickels und somit des Stabelements auf einer Seite des Elektrodenwickels, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, überdeckendes Deckelement aufweist. Weist beispielsweise in vollständig hergestelltem Zustand des mit dem elektrischen Energiespeicher ausgestalteten Kraftfahrzeugs die genannte Seite des Elektrodenwickels in Fahrzeughochrichtung nach oben, sodass die Seite eine Oberseite ist, so ist das Deckelement beispielsweise ein Deckel oder das Deckelement wird auch als Deckel des Zellgehäuses bezeichnet. Dann ist beispielsweise der Elektrodenwickel in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest insbesondere zumindest überwiegend durch das Deckelement überdeckt. Weist jedoch beispielsweise in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs und somit in Einbaulage der Speicherzelle, die ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs einnimmt, in Fahrzeughochrichtung nach unten, so ist die genannte Seite eine Unterseite. Dann ist das Deckelement ein Boden oder das Deckelement wird dann als Boden bezeichnet, wobei dann der Elektrodenwickel in Fahrzeughochrichtung nach unten hin, insbesondere zumindest überwiegend, durch das Deckelement überdeckt beziehungsweise überlappt ist.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the memory cell in a particularly advantageous, in particular in a particularly simple and cost-effective manner, it is provided in the second aspect of the invention that the cell housing has the electrode coil, and therefore at least a length region of the electrode coil, in particular in the circumferential direction of the rod element and thus the storage cell as a whole, in particular completely surrounding, housing jacket and at least one cover element covering the electrode winding in the longitudinal direction of the electrode winding and thus of the rod element on one side of the electrode winding, in particular at least predominantly and therefore at least more than half or completely having. If, for example, in the completely manufactured state of the motor vehicle equipped with the electrical energy storage, the said side of the electrode coil points upwards in the vertical direction of the vehicle, so that the side is a top side, then the cover element is, for example, a cover or the cover element is also referred to as a cover of the cell housing. Then, for example, the electrode wrap is in the vehicle vertical direction upwards at least in particular at least predominantly covered by the cover element. However, if, for example, in the fully manufactured state of the motor vehicle and thus in the installed position of the memory cell, which assumes its installed position in the fully manufactured state of the motor vehicle, points downwards in the vertical direction of the vehicle, then the side mentioned is an underside. Then the cover element is a floor or the cover element is then referred to as a floor, in which case the electrode coil is then covered or overlapped downwards in the vertical direction of the vehicle, in particular at least predominantly, by the cover element.
Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement einstückig miteinander ausgebildet sind. Hierunter ist zu verstehen, dass der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement aus einem einzigen Stück gebildet sind, sodass der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet sind. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement nicht etwa aus separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt, sondern der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement sind durch einen einstückig und somit integral ausgebildeten Körper gebildet. Hierdurch können übermäßige Wärmeübergangsbarrieren vermieden werden, sodass insbesondere über das Stabelement besonders vorteilhaft Wärme in den Elektrodenwickel eingeleitet und/oder Wärme aus dem Elektrodenwickel abgeführt werden kann. Somit ist eine besonders gute Temperierung der Speicherzelle darstellbar. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Deckelement separat von dem Elektrodenwickel ausgebildet ist. Vorzugsweise sind auch der Gehäusemantel und/oder das Stabelement separat von dem Elektrodenwickel ausgebildet. Weitere Vorteile sind, dass wenn das einfach auch als Stab bezeichnete Stabelement lose ist, könnte es sich, insbesondere bei einem thermischen Ereignis, welches auch als thermisches Event, bezeichnet wird, unerwünschterweise bewegen und eine unerwünschte, ungünstige Bewegung durchführen und in der Folge beispielsweise die Speicherzelle beschädigen. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In the second aspect of the invention it is provided that the housing jacket, the cover element and the rod element are formed in one piece with one another. This is to be understood as meaning that the housing jacket, the cover element and the rod element are formed from a single piece, so that the housing jacket, the cover element and the rod element are designed as a monoblock or are formed by a monoblock. Expressed again in other words, the housing jacket, the cover element and the rod element are not composed of parts that are formed separately from one another and connected to one another, but rather the housing jacket, the cover element and the rod element are formed by a one-piece and therefore integrally formed body. In this way, excessive heat transfer barriers can be avoided, so that heat can be particularly advantageously introduced into the electrode winding and/or heat can be dissipated from the electrode winding, particularly via the rod element. This makes it possible to achieve particularly good temperature control of the memory cell. In particular, it is provided that the cover element is formed separately from the electrode winding. Preferably, the housing jacket and/or the rod element are also formed separately from the electrode winding. Further advantages are that if the rod element, also referred to simply as a rod, is loose, it could move undesirably, particularly in the event of a thermal event, which is also referred to as a thermal event, and carry out an undesirable, unfavorable movement and as a result, for example Damage memory cell. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
Ferner wäre es denkbar, dass der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement aus einem einzigen Blechteil und somit einstückig miteinander ausgebildet sind. Alternativ könnten der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sein. Dabei ist es denkbar, dass der Gehäusemantel, das Deckelement und das Stabelement jeweils als ein Blechteil ausgebildet sind, wobei die Blechteile separat voneinander ausgebildete und miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sein können.Furthermore, it would be conceivable for the housing jacket, the cover element and the rod element to be formed from a single sheet metal part and thus in one piece with one another. Alternatively, the housing jacket, the cover element and the rod element could be designed separately from one another and connected to one another. It is conceivable that the housing jacket, the cover element and the rod element are each designed as a sheet metal part, wherein the sheet metal parts can be designed separately from one another and connected to one another, in particular welded to one another.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung weist das Zellgehäuse ein in Längserstreckungsrichtung des Elektrodenwickels und mit der Speicherzelle von dem Deckelement beabstandetes, zweites Deckelement auf. Ist beispielsweise das erste Deckelement der genannte Boden, so ist das zweite Deckelement der genannte Deckel. Ist beispielsweise umgekehrt das erste Deckelement der genannte Deckel, so ist das zweite Deckelement der genannte Boden. Das zweite Deckelement überdeckt den Elektrodenwickel in Längserstreckungsrichtung des Elektrodenwickels und somit der Speicherzelle, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, auf einer der Seite des Elektrodenwickels in Längserstreckungsrichtung des Elektrodenwickels gegenüberliegenden, anderen Seite des Elektrodenwickels. Dadurch kann der Elektrodenwickel besonders vorteilhaft in dem Zellgehäuse eingeschlossen sein, sodass eine effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist.In an advantageous embodiment of the second aspect of the invention, the cell housing has a second cover element which is spaced apart from the cover element in the longitudinal direction of the electrode coil and with the storage cell. For example, if the first cover element is the base mentioned, the second cover element is the cover mentioned. For example, if, conversely, the first cover element is said cover, then the second cover element is said base. The second cover element covers the electrode winding in the longitudinal direction of the electrode winding and thus the storage cell, in particular at least predominantly or completely, on one side of the electrode winding opposite the side of the electrode winding in the longitudinal direction of the electrode winding. As a result, the electrode coil can be particularly advantageously enclosed in the cell housing, so that effective and efficient temperature control can be achieved.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Deckelement separat von dem Stabelement, separat von dem Gehäusemantel und separat von dem ersten Deckelement ausgebildet und mit dem Stabelement und/oder mit dem Gehäusemantel, insbesondere direkt und/oder durch Crimpen, verbunden ist. Hierdurch können übermäßige Wärmeübergangsbarrieren vermieden werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung der Speicherzelle darstellbar ist.It has proven to be particularly advantageous if the second cover element is designed separately from the rod element, separately from the housing jacket and separately from the first cover element and is connected to the rod element and/or to the housing jacket, in particular directly and/or by crimping . In this way, excessive heat transfer barriers can be avoided, so that particularly effective and efficient temperature control of the storage cell can be achieved.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Speicherzelle und zum Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt und gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können ohne Weiteres auch auf den dritten Aspekt der Erfindung übertragen werden und umgekehrt. Die Speicherzelle gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung umfasst einen Elektrodenwickel, welcher zwei Elektroden und einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator aufweist. Die Elektroden und der Separator sind, insbesondere um eine gedachte Wickelachse, zu dem Elektrodenwickel aufgewickelt. Die Speicherzelle gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung weist außerdem ein Stabelement auf, welches vorzugsweise separat von dem Elektrodenwickel ausgebildet ist. Das Stabelement ist in dem Elektrodenwickel angeordnet, wodurch das Stabelement zumindest in einem Längenbereich, insbesondere zumindest in einem überwiegenden Längenbereich, des Stabelements insbesondere in Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle von dem Elektrodenwickel, insbesondere vollständig umlaufend, umgeben ist. Das Stabelement weist, insbesondere in seinem Inneren, einen von einem vorzugsweise flüssigen Temperiermittel zum Temperieren der Speicherzelle durchströmbaren Kanal auf, welcher insbesondere von einer innenumfangsseitigen Mantelfläche des Stabelements, insbesondere direkt, begrenzt ist. Vorzugsweise ist das Stabelement ein Festkörper und eigensteif.A third aspect of the invention relates to a storage cell for an electrical energy storage device for a motor vehicle. The previous and following statements regarding the memory cell and the motor vehicle according to the first aspect and according to the second aspect of the invention can easily be transferred to the third aspect of the invention and vice versa. The memory cell according to the third aspect of the invention comprises an electrode coil which has two electrodes and a separator arranged between the electrodes. The electrodes and the separator are wound into the electrode coil, in particular around an imaginary winding axis. The memory cell according to the third aspect of the invention also has a rod element, which is preferably formed separately from the electrode winding. The rod element is arranged in the electrode coil, whereby the rod element is at least in a length range, in particular at least in a predominant length range, of the rod ments, in particular in the circumferential direction of the rod element and thus the storage cell, is surrounded by the electrode winding, in particular completely circumferentially. The rod element has, in particular in its interior, a channel through which a preferably liquid temperature control agent can flow for temperature control of the storage cell, which channel is delimited, in particular directly, by an inner peripheral lateral surface of the rod element. The rod element is preferably a solid and inherently rigid.
Um nun auf besonders vorteilhafte, insbesondere auf besonders einfache, Weise eine besonders vorteilhafte Temperierung des Elektrodenwickels und somit der Speicherzelle, insbesondere über das Stabelement, realisieren zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass das Stabelement auf seiner von dem Elektrodenwickel abgewandten und dem Kanal zugewandten und beispielsweise den Kanal, insbesondere in radialer Richtung des Stabelements beziehungsweise der Speicherzelle nach außen hin, begrenzenden Innenseite zwei in Längserstreckungsrichtung des Stabelements voneinander beabstandete Nuten aufweist, in welchen jeweils ein separat von dem Stabelement ausgebildetes und beispielsweise aus Gummi gebildetes Dichtungselement angeordnet ist. Beispielsweise ist das Dichtungselement ein Dichtring, insbesondere ein O-Ring. Das Stabelement kann als Mutterstück fungieren oder ein Mutterstück sein, in welches beispielsweise beidseitig jeweils ein auch als Dom oder Anschlussdom bezeichnetes Vaterstück eingesteckt werden kann. Der jeweilige Dom ist beispielsweise von dem Temperiermittel durchströmbar. Über einen ersten der separat von dem Stabelement und separat von den Dichtungselementen ausgebildeten Dome kann beispielsweise das Temperiermittel in den Kanal und somit in das Stabelement, welches als Leitungselement genutzt wird, eingeleitet werden. Über den zweiten Dom kann beispielsweise das den Kanal durchströmende Temperiermittel aus dem Kanal und somit aus dem Stabelement abgeführt werden. Der jeweilige Dom ist somit zumindest teilweise in dem Kanal und somit in dem Stabelement anordenbar oder angeordnet. Es ist denkbar, dass der Kanal Isoliert und/oder lackiert sein kann. Somit weist beispielsweise das Stabelement einen Grundkörper auf, welcher mit einer Isolierschicht und/oder eine Lackschicht versehen ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the electrode winding and thus of the memory cell, in particular via the rod element, in a particularly advantageous, in particular in a particularly simple, manner, it is provided in the third aspect of the invention that the rod element is on its side from the electrode winding The inner side facing away from one another and facing the channel and, for example, delimiting the channel, in particular in the radial direction of the rod element or the storage cell towards the outside, has two grooves which are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the rod element, in each of which there is a sealing element which is formed separately from the rod element and is made of rubber, for example is arranged. For example, the sealing element is a sealing ring, in particular an O-ring. The rod element can function as a nut piece or be a nut piece into which, for example, a male piece, also known as a dome or connecting dome, can be inserted on both sides. For example, the temperature control medium can flow through the respective dome. For example, the temperature control agent can be introduced into the channel and thus into the rod element, which is used as a line element, via a first of the domes formed separately from the rod element and separately from the sealing elements. For example, the temperature control medium flowing through the channel can be removed from the channel and thus from the rod element via the second dome. The respective dome can therefore be arranged at least partially in the channel and thus in the rod element. It is conceivable that the channel can be insulated and/or painted. Thus, for example, the rod element has a base body which is provided with an insulating layer and/or a lacquer layer. Advantages and advantageous embodiments of the third aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the first aspect and the second aspect of the invention and vice versa.
Der jeweilige Dom kann mittels des jeweiligen Dichtungselements gegen das als Leitungselement fungierende Stabelement abgedichtet sein, insbesondere derart, dass das jeweilige Dichtungselement einerseits, insbesondere direkt, an dem Dom und andererseits, insbesondere direkt, an dem Leitungselement anliegt. Mit anderen Worten, ein erster der Dome kann mittels eines ersten der Dichtungselemente gegen das Stabelement abgedichtet sein, und der zweite Dom kann über das zweite Dichtungselement gegen das Stabelement abgedichtet sein. Dadurch können unerwünschte Strömungen des Temperiermittels und somit Leckagen vermieden werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist. Außerdem kann der elektrische Energiespeicher besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden, sodass die vorteilhafte Temperierung auf besonders vorteilhafte Weise darstellbar ist. Beispielsweise können die Dome besonders einfach jeweils zumindest teilweise, insbesondere in Längserstreckungsrichtung des Stabelements, in das Stabelement eingesteckt werden. Da insbesondere zuvor die Dichtungselemente in den korrespondierenden Nuten angeordnet wurden, können hierdurch die Dome besonders einfach und effektiv gegen das Stabelement abgedichtet werden.The respective dome can be sealed against the rod element functioning as a line element by means of the respective sealing element, in particular in such a way that the respective sealing element rests on the one hand, in particular directly, on the dome and on the other hand, in particular directly, on the line element. In other words, a first of the domes can be sealed against the rod element by means of a first of the sealing elements, and the second dome can be sealed against the rod element via the second sealing element. This makes it possible to avoid undesirable flows of the temperature control agent and thus leaks, so that particularly effective and efficient temperature control can be achieved. In addition, the electrical energy storage can be manufactured particularly easily and therefore in a timely and cost-effective manner, so that the advantageous temperature control can be achieved in a particularly advantageous manner. For example, the domes can be particularly easily inserted into the rod element at least partially, in particular in the longitudinal direction of the rod element. Since the sealing elements were previously arranged in the corresponding grooves, the domes can be sealed particularly easily and effectively against the rod element.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Speicherzelle und zum Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt, dem zweiten Aspekt und dem dritten Aspekt der Erfindung können ohne Weiteres auch auf die Speicherzelle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung übertragen werden und umgekehrt. Die Speicherzelle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist ein einfach auch als Gehäuse bezeichnetes Zellgehäuse sowie einen in dem Zellgehäuse angeordneten Schichtaufbau auf, welcher vorzugsweise separat von dem Zellgehäuse ausgebildet ist. Der Schichtaufbau weist mehrere, aufeinander angeordnete Schichten auf, welche insbesondere entlang einer Stapelrichtung aufeinander, das heißt aufeinanderfolgend, angeordnet sind. Insbesondere verläuft die Stapelrichtung in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle. Eine erste der Schichten ist eine Kathodenschicht, welche, insbesondere während eines Betriebs des elektrischen Energiespeichers und somit der Speicherzelle, als Kathode fungiert, betrieben wird, betreibbar ist, verwendbar ist oder verwendet wird. Eine zweite der Schichten ist eine Anodenschicht, welche während des genannten Betriebs des elektrischen Energiespeichers und somit der Speicherzelle beispielsweise als eine Anode fungiert, verwendet wird, verwendbar ist, betreibbar ist oder betrieben wird. Eine dritte der Schichten ist eine Separatorschicht, welche, insbesondere entlang der Stapelrichtung, zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht, mithin zwischen der Kathodenschicht und der Anodenschicht, angeordnet ist. Bezogen auf einen geladenen Zustand und einen ungeladenen oder entladenen Zustand der Speicherzelle ist die Anodenschicht zumindest oder ausschließlich in dem geladenen Zustand vorgesehen oder gebildet, da beispielsweise während eines auch als Aufladen bezeichneten Ladens der Speicherzelle die Anode aus wenigstens oder genau einem Material wie beispielsweise aus, insbesondere reinem, Lithium gebildet wird, welches beispielsweise von der insbesondere sowohl in dem geladenen Zustand als auch in dem entladenen Zustand vorgesehen oder gebildeten Kathodenschicht bereitstellbar ist oder bereitgestellt wird. Beispielsweise bildet sich die Anodenschicht an oder auf einem Substrat wie beispielsweise dem Separator und/oder einem zusätzlich zu dem Separator vorgesehenen Substratelement, wobei beispielsweise das Substrat beschichtet ist, um eine insbesondere als Lithiumablagerung ausgebildete Ablagerung zu ermöglichen, durch welche die Anode gebildet wird oder ist. Insbesondere kann die Speicherzelle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung als eine Festkörperzelle, mithin als ein Festkörperakkumulator ausgebildet sein, welcher auch als Feststoffbatterie oder Festkörperbatterie bezeichnet wird. Bei der auch als Solid-State-Zelle bezeichneten Festkörperzelle ist beispielsweise kein flüssiger Elektrolyt vorgesehen, sondern es ist, insbesondere ausschließlich, ein aus festem Material gebildeter, mithin als Festkörper ausgebildeter Elektrolyt vorgesehen. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu der Speicherzelle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung beziehen sich insbesondere auf den geladenen Zustand der Speicherzelle, wobei insbesondere im geladenen Zustand beide Elektroden beispielsweise als Festkörper ausgebildet sind, mithin aus einem festen Material gebildet sind. Dadurch, dass bei dem vierten Aspekt der Erfindung die Speicherzelle den Schichtaufbau aufweist, welcher wiederum die mehreren Stapel aufweist, kann ein besonders vorteilhafter Aufbau der Speicherzelle realisiert werden, sodass die Speicherzelle, insbesondere der Schichtaufbau, besonders vorteilhaft temperiert werden kann. Außerdem kann die Speicherzelle besonders einfach hergestellt werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des vierten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts, des zweiten Aspekts und des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A fourth aspect of the invention relates to a storage cell for an electrical energy storage device for a motor vehicle. The previous and following statements regarding the memory cell and the motor vehicle according to the first aspect, the second aspect and the third aspect of the invention can easily also be transferred to the memory cell according to the fourth aspect of the invention and vice versa. The memory cell according to the fourth aspect of the invention has a cell housing, also simply referred to as a housing, and a layer structure arranged in the cell housing, which is preferably formed separately from the cell housing. The layer structure has a plurality of layers arranged one on top of the other, which are arranged one on top of the other, that is to say one after the other, in particular along a stacking direction. In particular, the stacking direction runs in the longitudinal direction of the memory cell. A first of the layers is a cathode layer, which functions, is operated, is operable, can be used or is used as a cathode, in particular during operation of the electrical energy storage and thus of the storage cell. A second of the layers is an anode layer, which functions, is used, is usable, is operable or is operated, for example, as an anode during the said operation of the electrical energy storage and thus of the storage cell. A third of the layers is a separator layer which is arranged, in particular along the stacking direction, between the first layer and the second layer, therefore between the cathode layer and the anode layer. Related to a charged state and an uncharged or discharged state In the state of the memory cell, the anode layer is provided or formed at least or exclusively in the charged state, since, for example, during charging of the memory cell, also known as charging, the anode is formed from at least or exactly one material such as, for example, from, in particular, pure, lithium, which, for example can be provided or is provided by the cathode layer, which is provided or formed in particular both in the charged state and in the discharged state. For example, the anode layer forms on or on a substrate such as the separator and/or a substrate element provided in addition to the separator, for example the substrate being coated to enable a deposit, in particular formed as a lithium deposit, through which the anode is or is formed . In particular, the memory cell according to the fourth aspect of the invention can be designed as a solid-state cell, therefore as a solid-state battery, which is also referred to as a solid-state battery or solid-state battery. In the case of the solid-state cell, which is also known as a solid-state cell, for example, no liquid electrolyte is provided, but rather, in particular exclusively, an electrolyte made of solid material and therefore designed as a solid body is provided. The previous and following statements on the memory cell according to the fourth aspect of the invention relate in particular to the charged state of the memory cell, with both electrodes being designed, for example, as solid bodies, particularly in the charged state, and therefore made of a solid material. Because in the fourth aspect of the invention the memory cell has the layer structure, which in turn has the plurality of stacks, a particularly advantageous structure of the memory cell can be realized, so that the memory cell, in particular the layer structure, can be tempered particularly advantageously. In addition, the memory cell can be manufactured particularly easily. Advantages and advantageous embodiments of the fourth aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the first aspect, the second aspect and the third aspect of the invention and vice versa.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Speicherzelle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ein separat von dem Schichtaufbau ausgebildetes Stabelement aufweist, welches in dem Schichtaufbau angeordnet und dadurch zumindest in einem Längenbereich des Stabelements, insbesondere in Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle, von dem Schichtaufbau, insbesondere vollständig umlaufend, umgeben ist, wobei die Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle um die Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle herum verläuft. Über das Stabelement kann besonders vorteilhaft Wärme aus dem Schichtaufbau, insbesondere aus dessen Inneren, abgeleitet werden und/oder über das Stabelement kann besonders vorteilhaft Wärme in den Schichtaufbau, insbesondere in dessen Inneres, eingeleitet werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung der Speicherzelle darstellbar ist.It has proven to be particularly advantageous if the memory cell according to the fourth aspect of the invention has a rod element formed separately from the layer structure, which is arranged in the layer structure and is therefore at least in a length region of the rod element, in particular in the circumferential direction of the rod element and thus of the memory cell. is surrounded by the layer structure, in particular completely all around, the circumferential direction of the rod element and thus of the memory cell running around the longitudinal direction of the memory cell. Heat can be particularly advantageously dissipated from the layer structure, in particular from its interior, via the rod element and/or heat can be introduced particularly advantageously into the layer structure, in particular into its interior, via the rod element, so that a particularly effective and efficient temperature control of the memory cell can be achieved is.
Eine weitere Ausführungsform des vierten Aspekts der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anodenschicht und/oder die Kathodenschicht einen Grundkörper und einstückig mit dem Grundkörper ausgebildete, in Umfangsrichtung des Stabelements und somit der Speicherzelle insgesamt voneinander getrennte und in Umfangsrichtung der Speicherzelle und somit des Stabelements aufeinanderfolgende Laschen aufweist. Über die Laschen ist eine besonders vorteilhafte, insbesondere eine besonders großflächige, elektrische Kontaktierung der Anodenschicht und/oder der Kathodenschicht darstellbar, sodass beispielsweise besonders vorteilhaft Wärme von der Anodenschicht beziehungsweise von der Kathodenschicht abgeführt und/oder in die Anodenschicht beziehungsweise in die Kathodenschicht eingeleitet werden kann. Somit kann eine besonders effektive und effiziente Temperierung dargestellt werden.A further embodiment of the fourth aspect of the invention is characterized in that the anode layer and / or the cathode layer has a base body and is formed in one piece with the base body, separated from one another in the circumferential direction of the rod element and thus of the memory cell and in the circumferential direction of the memory cell and thus of the rod element has successive tabs. A particularly advantageous, in particular particularly large-area, electrical contacting of the anode layer and/or the cathode layer can be achieved via the tabs, so that, for example, heat can be dissipated particularly advantageously from the anode layer or from the cathode layer and/or introduced into the anode layer or into the cathode layer . This means that particularly effective and efficient temperature control can be achieved.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform des vierten Aspekts der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest einige der Laschen, mithin zumindest erste der Laschen, von dem Grundkörper hin zu dem Stabelement abstehen, relativ zu dem Grundkörper gebogen sind und, insbesondere direkt, elektrisch mit dem Stabelement kontaktiert sind. Insbesondere sind die ersten Laschen um eine gedachte Biegeachse relativ zu dem Grundkörper gebogen. Die Biegeachse verläuft beispielsweise in einer Ebene, welche senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Stabelements verläuft, wobei sich die Umfangsrichtung in der Ebene erstreckt und wobei beispielsweise sich der Grundkörper in der Ebene erstreckt. Somit kann beispielsweise die Speicherzelle in ihr gespeicherte, elektrochemische Energie über das Stabelement bereitstellen. Außerdem kann eine besonders vorteilhafte Wärmeabfuhr und/oder eine besonders vorteilhafte Wärmeeinleitung, insbesondere über das Stabelement, realisiert werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist.In a further, particularly advantageous embodiment of the fourth aspect of the invention, it is provided that at least some of the tabs, i.e. at least first of the tabs, protrude from the base body towards the rod element, are bent relative to the base body and, in particular directly, electrically connected are contacted with the rod element. In particular, the first tabs are bent about an imaginary bending axis relative to the base body. The bending axis runs, for example, in a plane which runs perpendicular to the longitudinal direction of the rod element, with the circumferential direction extending in the plane and with, for example, the base body extending in the plane. Thus, for example, the storage cell can provide electrochemical energy stored in it via the rod element. In addition, a particularly advantageous heat dissipation and/or a particularly advantageous introduction of heat, in particular via the rod element, can be realized, so that a particularly effective and efficient temperature control can be achieved.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich bei dem vierten Aspekt der Erfindung gezeigt, wenn zumindest einige der Laschen, mithin beispielsweise zumindest zweite der Laschen, von dem Grundkörper hin zu einem den Schichtaufbau in Umfangsrichtung der Speicherzelle zumindest in einem Längenbereich des Schichtaufbaus, insbesondere vollständig umlaufend, umgebenden Gehäusemantel des Zellgehäuses abstehen, beispielsweise um eine gedachte Biegeachse relativ zu dem Grundkörper gebogen sind und elektrisch mit dem Gehäusemantel, insbesondere direkt, kontaktiert sind. Somit kann beispielsweise die Speicherzelle in ihr gespeicherte, elektrische Energie über den Gehäusemantel bereitstellen. Außerdem kann dadurch eine besonders vorteilhafte Wärmeabfuhr und/oder eine besonders vorteilhafte Wärmeeinleitung über den Gehäusemantel dargestellt werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist.It has also proven to be particularly advantageous in the fourth aspect of the invention if at least some of the tabs, for example at least second of the tabs, move from the base body towards a layer structure in the circumferential direction of the memory cell at least in a length range of the layer structure, in particular Special completely circumferential, surrounding housing jacket of the cell housing protrude, for example, are bent about an imaginary bending axis relative to the base body and are electrically contacted with the housing jacket, in particular directly. Thus, for example, the memory cell can provide electrical energy stored in it via the housing jacket. In addition, a particularly advantageous heat dissipation and/or a particularly advantageous introduction of heat via the housing jacket can be achieved, so that a particularly effective and efficient temperature control can be achieved.
Vorzugsweise weist bei dem vierten Aspekt der Erfindung das Stabelement einen von einem vorzugsweise flüssigen Temperiermittel durchströmbaren Kanal auf, sodass beispielsweise über das Stabelement mittels das den Kanal und somit das Stabelement durchströmende Temperiermittel der Schichtaufbau insbesondere über dessen Inneres besonders vorteilhaft temperiert werden kann. Es ist denkbar, dass eine äußere Mantelfläche, insbesondere des Stabelements und/oder des Schichtaufbaus und/oder des Elektrodenwickels zur Temperierung, insbesondere Kühlung, genutzt wird, beispielsweise bei einer oder durch eine Immersionskühlung, wodurch eine besonders große Fläche für einen Wärmeaustausch und somit zur Temperierung nutzbar ist.Preferably, in the fourth aspect of the invention, the rod element has a channel through which a preferably liquid temperature control agent can flow, so that, for example, the layer structure can be particularly advantageously tempered via the rod element by means of the temperature control agent flowing through the channel and thus the rod element, in particular over its interior. It is conceivable that an outer lateral surface, in particular of the rod element and/or the layer structure and/or the electrode coil, is used for temperature control, in particular cooling, for example with or through immersion cooling, which creates a particularly large area for heat exchange and thus for Temperature control can be used.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bei dem vierten Aspekt der Erfindung die Speicherzelle ein insbesondere als mechanische Feder ausgebildetes Federelement vorgesehen ist, mittels welchem der Schichtaufbau entlang der Stapelrichtung, entlang welcher die Stapel aufeinander angeordnet sind, mit einer Federkraft beaufschlagt und dadurch in einem komprimierten Zustand gehalten ist. Hintergrund dieser Ausführungsform ist insbesondere, dass bei dem Laden der Speicherzelle die Anodenschicht ausgebildet und insbesondere sukzessive dicker wird, sodass es beim Laden und Entladen der Speicherzelle zu einer Dickenschwankung des Schichtaufbaus insbesondere entlang der Stapelrichtung, das heißt in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle, kommt. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die Speicherzelle als ein Festkörperakkumulator ausgebildet ist, welcher auch als Solid-State-Zelle bezeichnet wird. Diese Dickenschwankung kann durch das Federelement kompensiert werden, welches den Schichtaufbau sowohl in geladenem Zustand als auch in entladenem Zustand der Speicherzelle vorteilhaft komprimiert halten kann. Dadurch können unerwünschte Relativbewegungen zwischen den Elementen des Schichtaufbaus vermieden werden.Finally, it has proven to be particularly advantageous if, in the fourth aspect of the invention, the memory cell is provided with a spring element, in particular designed as a mechanical spring, by means of which the layer structure is subjected to a spring force along the stacking direction along which the stacks are arranged one on top of the other and thereby is kept in a compressed state. The background to this embodiment is, in particular, that when the memory cell is charged, the anode layer is formed and in particular becomes successively thicker, so that when the memory cell is charged and discharged, there is a fluctuation in the thickness of the layer structure, in particular along the stacking direction, that is to say in the longitudinal direction of the memory cell. This can be the case in particular if the memory cell is designed as a solid-state accumulator, which is also referred to as a solid-state cell. This thickness fluctuation can be compensated for by the spring element, which can advantageously keep the layer structure compressed both in the charged state and in the discharged state of the memory cell. This makes it possible to avoid undesirable relative movements between the elements of the layer structure.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches einen elektrischen Energiespeicher aufweist, welcher elektrisch miteinander verbundene Speicherzellen gemäß dem ersten Aspekt, dem zweiten Aspekt, dem dritten Aspekt und dem vierten Aspekt der Erfindung aufweist. Mit anderen Worten kann der elektrische Energiespeicher Speicherzellen aufweisen, welche elektrisch miteinander verbunden und nach einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung hergestellt sind. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des fünften Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts, des zweiten Aspekts, des dritten Aspekts und des vierten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A fifth aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which has an electrical energy storage device which has storage cells electrically connected to one another according to the first aspect, the second aspect, the third aspect and the fourth aspect of the invention. In other words, the electrical energy storage can have storage cells that are electrically connected to one another and manufactured using a method according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous embodiments of the fifth aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the first aspect, the second aspect, the third aspect and the fourth aspect of the invention and vice versa.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Speicherzelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine weitere schematische Perspektivansicht der Speicherzelle gemäß der ersten Ausführungsform; -
3 eine schematische Explosionsansicht der Speicherzelle gemäß der ersten Ausführungsform; -
4 eine schematische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform der Speicherzelle; -
5 eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Speicherzelle; -
6 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Seitenansicht der Speicherzelle; -
7 eine vergrößerte Darstellung eines in5 mit M bezeichneten Bereichs; -
8 eine schematische Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform der Speicherzelle; -
9 eine weitere schematische Perspektivansicht der dritten Ausführungsform der Speicherzelle; -
10 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform der Speicherzelle; -
11 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht der vierten Ausführungsform der Speicherzelle; -
12 eine schematische Explosionsansicht eines Stapels einer fünften Ausführungsform der Speicherzelle; -
13 eine schematische Explosionsansicht des Stapels einer sechsten Ausführungsform der Speicherzelle; -
14 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Speicherzelle; -
15 eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer siebten Ausführungsform der Speicherzelle; -
16 eine schematische Perspektivansicht einer Federeinrichtung der siebten Ausführungsform der Speicherzelle; -
17 eine schematische Perspektivansicht der Federeinrichtung einer achten Ausführungsform der Speicherzelle; -
18 eine schematische Perspektivansicht der Federeinrichtung einer neunten Ausführungsform der Speicherzelle; -
19 eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer zehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
20 eine schematische Perspektivansicht eines Bauelements einer elften Ausführungsform der Speicherzelle; -
21 eine schematische Perspektivansicht eines Schichtaufbaus der elften Ausführungsform der Speicherzelle; -
22 eine schematische Perspektivansicht des Schichtaufbaus gemäß21 indem Bauelement gemäß 20 ; -
23 eine schematische, geschnittene und perspektivische Draufsicht einer zwölften Ausführungsform der Speicherzelle; -
24 eine schematische, geschnittene und perspektivische Unteransicht der zwölften Ausführungsform der Speicherzelle; -
25 eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer dreizehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
26 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen der Speicherzelle; -
27 eine schematische Perspektivansicht eines Elektrodenwickels der Speicherzelle; -
28 eine schematische Perspektivansicht eines Schichtaufbaus einer vierzehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
29 eine schematische Perspektivansicht einer Elektrodeneinrichtung einer fünfzehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
30 eine weitere schematische Perspektivansicht der Elektrodeneinrichtung gemäß29 ; -
31 eine schematische Seitenansicht der Elektrodeneinrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
32 eine schematische Perspektivansicht der Elektrodeneinrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der Speicherzelle; -
33 eine schematische Perspektivansicht eines Teils der Elektrodeneinrichtung gemäß der siebzehnten Ausführungsform; und -
34 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Elektrodeneinrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der Speicherzelle.
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1 a schematic perspective view of a first embodiment of a storage cell for an electrical energy storage device of a motor vehicle; -
2 another schematic perspective view of the memory cell according to the first embodiment; -
3 a schematic exploded view of the memory cell according to the first embodiment; -
4 a schematic exploded view of a second embodiment of the memory cell; -
5 a schematic and sectional side view of the memory cell; -
6 a detail of a further schematic and sectional side view of the memory cell; -
7 an enlarged view of one in5 area designated M; -
8th a schematic perspective view of a third embodiment of the memory cell; -
9 a further schematic perspective view of the third embodiment of the memory cell; -
10 a detail of a schematic and sectioned perspective view of a fourth embodiment of the memory cell; -
11 a detail of a further schematic and sectioned perspective view of the fourth embodiment of the memory cell; -
12 a schematic exploded view of a stack of a fifth embodiment of the memory cell; -
13 a schematic exploded view of the stack of a sixth embodiment of the memory cell; -
14 a detail of a schematic and sectioned perspective view of the memory cell; -
15 a schematic and sectioned perspective view of a seventh embodiment of the memory cell; -
16 a schematic perspective view of a spring device of the seventh embodiment of the memory cell; -
17 a schematic perspective view of the spring device of an eighth embodiment of the memory cell; -
18 a schematic perspective view of the spring device of a ninth embodiment of the memory cell; -
19 a schematic and sectional perspective view of a tenth embodiment of the memory cell; -
20 a schematic perspective view of a component of an eleventh embodiment of the memory cell; -
21 a schematic perspective view of a layer structure of the eleventh embodiment of the memory cell; -
22 a schematic perspective view of the layer structure according to21 in the component according to20 ; -
23 a schematic, sectional and perspective top view of a twelfth embodiment of the memory cell; -
24 a schematic, sectional and perspective bottom view of the twelfth embodiment of the memory cell; -
25 a schematic and sectional perspective view of a thirteenth embodiment of the memory cell; -
26 a schematic representation of a method for producing the memory cell; -
27 a schematic perspective view of an electrode coil of the memory cell; -
28 a schematic perspective view of a layer structure of a fourteenth embodiment of the memory cell; -
29 a schematic perspective view of an electrode device of a fifteenth embodiment of the memory cell; -
30 a further schematic perspective view of the electrode device according to29 ; -
31 a schematic side view of the electrode device according to a sixteenth embodiment of the memory cell; -
32 a schematic perspective view of the electrode device according to a seventeenth embodiment of the memory cell; -
33 a schematic perspective view of a part of the electrode device according to the seventeenth embodiment; and -
34 a detail of a schematic perspective view of the electrode device according to an eighteenth embodiment of the memory cell.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Die Entlüftungslöcher 8 sind beispielsweise durch Stanzen gebildet. Es ist möglich, sein, dass beispielsweise als Blechstücke ausgebildete Materialelemente, die zum Bilden der Entlüftungslöcher 8 ausgestanzt wurden, noch an dem Deckel 4 gehalten sind. Wenn das Gas ausströmt, wird es mittels der Materialelemente beispielsweise von einem Kühlkanal weggelenkt, sodass die Materialelemente als ein Abweiser oder Deflektor fungieren. Anstelle der Entlüftungsöffnung 8 ist eine beispielsweise als Einkerbung ausgebildete Soll-Bruchstelle denkbar, die bei einem Druckanstieg birst und einen Strömungsquerschnitt, mithin eine Durchgangsöffnung freigibt, über die das Gas ausströmen kann. Dabei ist es denkbar, dass bei Bersten ein Materialelement wie beispielsweise ein Stück Blech bleibt hängenbleibt, das als Abweiser zum Führen oder Lenken oder Abweisen des ausströmenden Gases wirkt.
Ferner ist erkennbar, dass die Speicherzelle 1 eine Elektrodeneinrichtung 10 aufweist, die in dem Aufnahmebereich und somit in dem Zellgehäuse 2 aufgenommen ist. Bei der ersten Ausführungsform ist die Elektrodeneinrichtung 10 ein Elektrodenwickel, welcher auch als Jelly-Roll bezeichnet wird. Der Elektrodenwickel weist, insbesondere wenigstens oder genau, zwei Elektroden auf, welche, insbesondere spiralförmig, zu dem Elektrodenwickel, insbesondere um eine insbesondere gedachte Wickelachse, aufgewickelt sind. Ferner umfasst der Elektrodenwickel einen Separator, welcher zwischen den Elektroden angeordnet und mit den Elektroden, insbesondere spiralförmig, zu dem Elektrodenwickel, insbesondere um die gedachte Biegeachse, aufgewickelt ist. Die genannte Wickelachse verläuft dabei in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 beziehungsweise fällt mit der Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 zusammen, sodass die durch den Doppelpfeil 7 veranschaulichte Umfangsrichtung um die Wickelachse verläuft. Die gedachte Wickelachse ist in
Furthermore, it can be seen that the
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der Speicherzelle 1, insbesondere gemäß der ersten Ausführungsform, beschrieben. Bei dem Verfahren wird beispielsweise ein Stapel bereitgestellt, welcher die Elektroden und den Separator umfasst, wobei der Stapel dadurch gebildet ist, dass die Elektroden entlang einer Stapelrichtung aufeinander angeordnet sind und dass der Separator entlang der Stapelrichtung zwischen den Elektroden angeordnet ist. Bei dem Verfahren wird der Stapel um die gedachte Wickelachse 11 auf ein separat von dem Stapel ausgebildetes Stabelement 12 aufgewickelt, wodurch aus dem Stapel der Elektrodenwickel (Elektrodeneinrichtung 10) hergestellt wird. Der Elektrodenwickel wird in dem Gehäusemantel 3 angeordnet, insbesondere derart, dass der Elektrodenwickel in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 in den Gehäusemantel 3 hineinbewegt, insbesondere hineingesteckt, wird. Der Gehäusemantel 3 ist somit ein erstes Gehäuseelement des Speichergehäuses 2. Es ist erkennbar, dass der Elektrodenwickel in eine in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 verlaufende, durch einen Pfeil 13 veranschaulichte, erste Richtung zumindest überwiegend durch den Deckel 4 überdeckt ist. In eine in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 verlaufende, durch einen Pfeil 14 veranschaulichte, der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung ist der Elektrodenwickel durch den Boden 5 überlappt und somit überdeckt. In Einbaulage des elektrischen Energiespeichers weist die erste Richtung in Fahrzeughochrichtung nach oben, und die zweite Richtung weist in Fahrzeughochrichtung nach unten.A method for producing the
Bei dem Verfahren unterbleibt ein Entfernen des Stabelements 12 aus dem Elektrodenwickel, wodurch der Elektrodenwickel und das in dem Elektrodenwickel angeordnete Stabelement 12 eine Baueinheit 15 bilden, welche in dem Gehäuseelement (Gehäusemantel 3) angeordnet und als Bestandteil der vollständig oder fertig hergestellten Speicherzelle 1 verwendet wird. Insbesondere wird die Baueinheit 15 derart in dem Gehäusemantel 3 angeordnet, dass die Baueinheit 15 in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 in den Gehäusemantel 3 hineingesteckt wird. Dabei ist es denkbar, dass der Elektrodenwickel und das Stabelement 12 gemeinsam, das heißt gleichzeitig, in dem Gehäusemantel 3 angeordnet werden.In the method, the
Bei der ersten Ausführungsform ist das Stabelement außenumfangsseitig zylindrisch, sodass das Stabelement 12 als ein Rohr ausgebildet ist. Außerdem wird bei der ersten Ausführungsform das Stabelement 12 als ein Leitungselement zum Führen oder Leiten eines vorzugsweise flüssigen Temperiermittels genutzt. Hierfür weist das Stabelement 12, insbesondere in seinem Inneren, einen auch als Temperierkanal bezeichneten Kanal 16 auf, welcher, insbesondere in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1, von dem Temperiermittel durchströmbar ist. Mittels des Temperiermittels kann über das Stabelement 12, welches auch als Leitungselement oder Leitung bezeichnet wird, der Elektrodenwickel besonders effektiv und effizient temperiert werden, derart, dass über das Stabelement 12 Wärme zwischen dem Elektrodenwickel und dem den Kanal 16 durchströmenden Temperiermittel ausgetauscht werden kann. Der Deckel 4 und der Boden 5 können als Anschlusselemente der Speicherzelle 1 verwendet werden, wobei die Anschlusselemente auch als Terminals oder Anschlüsse bezeichnet werden. Ein erstes der Anschlusselemente ist oder bildet beispielsweise einen elektrischen Pluspol der Speicherzelle 1, wobei das andere der Anschlusselemente beispielsweise einen elektrischen Minuspol der Speicherzelle 1 bildet. Eine der Elektroden ist beispielsweise eine Kathode oder als Kathode verwendbar, wobei beispielsweise die andere der Elektroden eine Anode ist oder als Anode verwendbar ist. Dabei ist beispielsweise der elektrische Minuspol mit der Anode elektrisch kontaktiert, insbesondere verbunden, und der elektrische Pluspol ist beispielsweise elektrisch mit der Kathode kontaktiert oder verbunden. Dadurch, dass beispielsweise der Deckel 4 an das Gehäuseelement (Gehäusemantel 3) angebunden ist und umgekehrt, haben der Deckel 4 und das Gehäuseelement die gleiche elektrische Polarität.In the first embodiment, the rod element is cylindrical on the outer circumference, so that the
Bei der ersten Ausführungsform ist der Gehäusemantel 3 einstückig ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet. Ferner ist es denkbar, dass der Gehäusemantel 3 (das Gehäuseelement) als ein, insbesondere weiteres, Anschlusselement ausgebildet oder verwendbar ist, welches beispielsweise mit der Anode oder der Kathode elektrisch kontaktiert, insbesondere verbunden, sein kann. Insbesondere können die Entlüftungslöcher 8 dazu verwendet werden, das genannte Gas aus dem Aufnahmebereich abzuführen, falls beispielsweise ein thermisches Ereignis in oder an der Speicherzelle 1 stattfindet. Dadurch wird vermieden, dass sich die Speicherzelle 1, insbesondere seitlich, aufbläht, da das Gas beziehungsweise ein durch das Gas bewirkter Druck, insbesondere in dem Aufnahmebereich, auf einem vorbestimmten Weg aus dem Aufnahmebereich und somit aus der Speicherzelle 1 entweichen kann. Alternativ oder zusätzlich zu den als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Entlüftungslöchern 8 ist es denkbar, dass die Speicherzelle 1, insbesondere das Speichergehäuse 2 und ganz insbesondere der Deckel 4, wenigstens eine beispielsweise als Einkerbung bezeichnete Soll-Bruchstelle aufweist, an welcher dann, wenn es in dem Aufnahmebereich zu einem insbesondere aus einem thermischen Ereignis resultierenden Druckanstieg kommt, insbesondere als erstes, reißt und beispielsweise birst, sodass insbesondere ein seitliches Aufblähen der einfach auch als Zelle bezeichneten Speicherzelle 1 vermieden werden kann. In
Der zuvor genannte Kontakt ist in
Bei der ersten Ausführungsform ist beispielsweise die Kathode, insbesondere über den Kontakt 24 und die Druckplatte 21, elektrisch mit dem Deckel 4 verbunden. Ferner ist es beispielsweise bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass die Anode, insbesondere über das Stabelement 12, elektrisch mit dem Boden 5 verbunden ist. Umgekehrtes ist ohne Weiteres denkbar. Das Stabelement 12 wird somit zum einen als Aufspannrohr oder Stützstruktur zum Herstellen des Elektrodenwickels verwendet. Zum anderen wird das Stabelement 12 verwendet, um über das Stabelement 12 den Elektrodenwickel besonders vorteilhaft temperieren zu können. Darüber hinaus wird das Stabelement 12 als Kontakt beziehungsweise Kontaktelement oder Kontaktierungselement verwendet, da das Stabelement 12 elektrisch mit der Anode und elektrisch mit dem Boden 5 verbunden ist, sodass die Anode über das Stabelement 12 mit dem Boden 5 verbunden ist. In
Beispielsweise kann von der Seite S1 her in die durch den Pfeil 14 veranschaulichte, zweite Richtung ein erster Dom in den Kanal 6 und somit in das Stabelement 12 eingesteckt werden, und beispielsweise von der zweiten Seite S2 her kann in die durch den Pfeil 13 veranschaulichte, erste Richtung ein zweiter Dom in den Kanal 6 und somit in das Stabelement 12 eingesteckt werden. Der jeweilige Dom wird auch als Anschlussdom bezeichnet und ist von dem Temperiermittel durchströmbar. Über einen der Dome kann das Temperiermittel in den Kanal 6 eingeleitet werden, und über den anderen der Dome kann das Temperiermittel aus dem Kanal 6 abgeführt werden. Mittels der Dichtungselemente 32 und 33 können die zumindest teilweise in den Kanal 6 eingesteckten Dome gegen das Stabelement 12 abgedichtet werden, insbesondere derart, dass einer der Dome mittels des Dichtungselements 32 und der andere der Dome mittels des Dichtungselements 33 gegen das Stabelement 12 abgedichtet ist. Hierfür liegt beispielsweise das Dichtungselement 32, insbesondere direkt, an dem einen Dom und, insbesondere direkt, an dem Stabelement 12 an, und beispielsweise liegt das Dichtungselement 33 einerseits, insbesondere direkt, an dem anderen Dom und andererseits, insbesondere direkt, an dem Stabelement 12 an.For example, from the side S1 in the second direction illustrated by the arrow 14, a first dome can be inserted into the
Ein weiterer, innerer Isolator ist mit 40 bezeichnet, wobei der weitere Isolator 40 zwischen dem Kontakt 24 und der Druckplatte 21 angeordnet ist.A further, inner insulator is designated 40, the
Beispielsweise weist der Kontakt 24, insbesondere in seiner Mitte, eine Soll-Bruchstelle 41 auf, welche beispielsweise durch eine, insbesondere lokale, Wanddickenreduzierung beziehungsweise Materialausdünnung realisiert ist. Insbesondere ist die Soll-Bruchstelle 41 durch eine Einkerbung des Kontakts 24 realisiert. Wenn beispielsweise aufgrund eines thermischen Ereignisses in der Speicherzelle 1 das zuvor genannte Gas, insbesondere in dem Aufnahmebereich 38, entsteht, kommt es zu einer Druckerhöhung in dem Aufnahmebereich 38, sodass ein in dem Aufnahmebereich 38 herrschender Druck ansteigt. Der Druck hebt beispielsweise die Druckplatte 21 an, insbesondere derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Druckplatte 21 und dem Kontakt 24, insbesondere vollständig, unterbrochen wird, sodass in der Folge die Druckplatte 21 und der Kontakt 24 nicht mehr elektrisch miteinander verbunden sind.For example, the
Des Weiteren ist in
In
Die Kontaktschicht 49 wird auch als erste Kontaktschicht gebildet. Da die Kontaktschicht 49 elektrisch mit der Kathode verbunden ist, können die Kathode und die Kontaktschicht 49 als eine Kathode oder Kathodenschicht angesehen oder bezeichnet werden, mithin ist die Kontaktschicht 49 eine zweite Kathodenschicht des Stapels 44, wobei die erste Kathodenschicht 46 und die zweite Kathodenschicht vorliegend separat voneinander ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden sind. Ferner wäre es denkbar, wenn die erste Kathodenschicht 46 und die zweite Kathodenschicht einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Kontaktschicht 51 ist elektrisch mit der Anodenschicht 47 verbunden. Somit ist es denkbar, dass die Anodenschicht 47 und die Kontaktschicht 51 eine Anodenschicht bilden oder sind oder die Kontaktschicht 51 kann eine zweite Anodenschicht des Stapels 44 sein, da die Kontaktschicht 51 elektrisch mit der Anodenschicht 47 verbunden ist. Vorliegend sind die erste Anodenschicht 47 und die zweite Anodenschicht separat voneinander ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden. Alternativ wäre es denkbar, dass die erste Anodenschicht 47 und die zweite Anodenschicht einstückig miteinander ausgebildet sind.The
Bei der vierten Ausführungsform weist die zweite Anodenschicht (Kontaktschicht 51) einen sich insbesondere in der genannten Ebene erstreckenden Grundkörper und einstückig mit dem Grundkörper ausgebildete, in Umfangsrichtung der Speicherzelle 1 voneinander getrennte und in Umfangsrichtung der Speicherzelle 1 zumindest teilweise aufeinanderfolgende Laschen 52 auf, welche um eine jeweilige, insbesondere in der Ebene verlaufende, gedachte Biegeachse relativ zu dem Grundkörper gebogen sind und vorliegend von dem Grundkörper hin zu dem Gehäuseelement 3 abstehen und elektrisch mit dem Gehäuseelement 3 kontaktiert, insbesondere verbunden, sind. Aus
Bei der in
In
Aus
In
In
Beispielsweise sind die Umfangsbereiche 58 und 60 so gestaltet, dass eine Überlappung ausgeschlossen ist, mithin dass sie in Umfangsrichtung vollständig versetzt zueinander angeordnet sind. Eine alternierende Anordnung beispielsweise ist denkbar, sodass sich beispielsweise von 0° bis 90° Aluminium, von 90° bis 180° Kupfer, von 180° bis 270° wieder Aluminium, und von 270° bis 360° wieder Kupfer erstreckt, insbesondere in Umfangsrichtung betrachtet. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in Umfangsrichtung betrachtet wenigstens ein aus Aluminium gebildeter Umfangsbereich und mindestens ein aus Kupfer gebildeter Umfangsbereich vorgesehen ist.For example, the
Insbesondere im Hinblick auf den auch als Jelly-Roll bezeichneten Elektrodenwickel ist es denkbar, dass zumindest eine der Elektroden, insbesondere die Kathode und/oder die Anode, einen Grundkörper und einstückig mit dem Grundkörper angeordnete Laschen aufweisen, die in Umfangsrichtung oder in Wickelrichtung, entlang welcher die Elektroden insbesondere spiralförmig aufgewickelt sind und/oder entlang welcher sich der Elektrodenwickel spiralförmig erstreckt, voneinander getrennte und insbesondere aufeinanderfolgende und einstückig mit dem Grundkörper ausgebildete Laschen aufweist, die von dem Grundkörper und hin zu dem Deckel 4 oder dem Boden 5 abstehen und elektrisch mit dem Deckel 4 beziehungsweise dem Boden 5 kontaktiert, insbesondere verbunden, sind. Während somit beispielsweise die Laschen 52, 53 außenumfangsseitig oder innenumfangsseitig der jeweiligen Anodenschicht beziehungsweise Kathodenschicht vorgesehen sind, insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand der Speicherzelle 1, sind beispielsweise die zuvor genannten Laschen des Elektrodenwickels stirnseitige Laschen, die auf einer dem Deckel 4 beziehungsweise dem Boden 5 insbesondere in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle 1 zugewandten Stirnseite des Elektrodenwickels angeordnet sind.
In particular with regard to the electrode winding, also known as a jelly roll, it is conceivable that at least one of the electrodes, in particular the cathode and / or the anode, have a base body and tabs arranged in one piece with the base body, which run in the circumferential direction or in the winding direction which the electrodes are in particular wound in a spiral shape and/or along which the electrode winding extends in a spiral shape, has separate and in particular successive tabs which are formed in one piece with the base body and which protrude from the base body and towards the
Ferner ist es denkbar, dass die Federeinrichtung 61 separat von dem Bodenelement 5 angeordnet und, insbesondere entlang der Stapelrichtung, zwischen dem Schichtaufbau und dem Bodenelement 5 oder aber dem Deckel 4 angeordnet ist.
Furthermore, it is conceivable that the
Wie schon bei dem Schichtaufbau erläutert, kann vorliegend die Kathode 69 durch ein Kathodenelement 74 und ein Kontaktierungselement 75 gebildet sein, welche separat voneinander ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden sein können. Insbesondere ist oder bildet das Kathodenelement 74 eine erste Kathodenschicht, und das Kontaktierungselement 75 bildet eine Kontaktschicht und somit eine zweite Kathodenschicht. Dabei weist vorliegend die zweite Kathodenschicht die bei dem Elektrodenwickel 47 stirnseitigen, kathodischen Laschen 65 auf, welche von dem mit 76 bezeichneten Grundkörper abstehen und vorliegend beispielsweise auf der Seite S1 des Elektrodenwickels 80 angeordnet sind. Dementsprechend weist vorliegend die Anode 70 beispielsweise ein Anodenelement 77 und ein zweites Kontaktierungselement 78 auf. Bei dem Stapel 68 sind das Kathodenelement 74 und das Kontaktierungselement 75, insbesondere direkt, aufeinander gestapelt. Bei dem Stapel 68 sind außerdem beispielsweise das Anodenelement 77 und das zweite Kontaktierungselement 78, insbesondere direkt, aufeinander gestapelt. Das Anodenelement 77 und das Kontaktierungselement 78 sind beispielsweise separat voneinander ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere ist oder bildet das Anodenelement 77 beispielsweise eine erste Anodenschicht, und das Kontaktierungselement 78 ist oder bildet eine zweite Kontaktschicht und somit eine zweite Anodenschicht, wobei das Kontaktierungselement 78 die stirnseitigen, anodischen Laschen 67 aufweist, die einstückig mit dem mit 79 bezeichneten Grundkörper ausgebildet sind und von dem Grundkörper 79 abstehen. Bei dem Elektrodenwickel 80 sind die anodischen Laschen 67 auf der Seite S2 des Elektrodenwickels 80 angeordnet und beispielsweise mit dem Bodenelement 5 elektrisch verbunden. Wie zuvor erläutert, weist der Elektrodenwickel 80 dadurch, dass der Stapel 68 zu dem Elektrodenwickel 80 aufgewickelt ist oder wird, einen spiralförmigen Verlauf auf, entlang welchem die jeweiligen Laschen 65, 67 zumindest teilweise aufeinanderfolgen und voneinander getrennt sind. Dabei sind beispielsweise die stirnseitigen Laschen 65, welche auf Seiten des Deckels 4 angeordnet sind, von dem Deckel 4 weg und insbesondere hin zu der zweiten Seite S2 gebogen, und, insbesondere direkt, elektrisch mit dem Deckel 4 verbunden. Dementsprechend sind die stirnseitigen, auf der Seite S2 angeordneten, anodischen Laschen 67 weg von dem Boden 5 und beispielsweise hin zu der ersten Seite S1 gebogen und, insbesondere direkt, mit dem Boden 5 elektrisch verbunden.As already explained with the layer structure, in the present case the
Schließlich zeigt
Es ist denkbar, dass die Kathode beziehungsweise die Kathodenschicht aus einem ersten metallischen Werkstoff, insbesondere Aluminium, gebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass die jeweilige Anode beziehungsweise die jeweilige Anodenschicht aus einem insbesondere von dem ersten metallischen Werkstoff unterschiedlichen, zweiten metallischen Werkstoff wie beispielsweise Kupfer gebildet ist.Finally shows
It is conceivable that the cathode or the cathode layer is formed from a first metallic material, in particular aluminum. Furthermore, it is conceivable that the respective anode or the respective anode layer is formed from a second metallic material, such as copper, which is different in particular from the first metallic material.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- SpeicherzelleMemory cell
- 22
- ZellgehäuseCell casing
- 33
- GehäusemantelHousing jacket
- 44
- DeckelLid
- 55
- BodenFloor
- 66
- DoppelpfeilDouble arrow
- 77
- DoppelpfeilDouble arrow
- 88th
- Entlüftungslochvent hole
- 99
- UmgebungVicinity
- 1010
- ElektrodeneinrichtungElectrode device
- 1111
- WickelachseWinding axis
- 1212
- StabelementBar element
- 1313
- PfeilArrow
- 1414
- PfeilArrow
- 1515
- Baueinheitstructural unit
- 1616
- Kanalchannel
- 1717
- Isolatorinsulator
- 1818
- Isolatorinsulator
- 1919
- Isolatorinsulator
- 2020
- Isolatorinsulator
- 2121
- Druckplatteprinting plate
- 2222
- LeiterelementConductor element
- 2323
- BereichArea
- 2424
- KontaktContact
- 2525
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 2626
- Isolatorinsulator
- 2727
- innenumfangsseitige Mantelflächeinner circumferential surface
- 2828
- DoppelpfeilDouble arrow
- 2929
- Innenseiteinside
- 3030
- NutNut
- 3131
- NutNut
- 3232
- DichtungselementSealing element
- 3333
- DichtungselementSealing element
- 3434
- BauelementeComponents
- 3535
- Isolatorinsulator
- 3636
- Isolatorinsulator
- 3737
- Einbuchtungindentation
- 3838
- AufnahmebereichRecording area
- 3939
- Einbuchtungindentation
- 4040
- Isolatorinsulator
- 4141
- Soll-BruchstelleTarget breaking point
- 4242
- Isolatorinsulator
- 4343
- Soll-BruchstelleTarget breaking point
- 4444
- Stapelstack
- 4545
- DoppelpfeilDouble arrow
- 4646
- Kathodenschichtcathode layer
- 4747
- Anodenschichtanode layer
- 4848
- SeparatorschichtSeparator layer
- 4949
- KontaktschichtContact layer
- 5050
- DoppelpfeilDouble arrow
- 5151
- KontaktschichtContact layer
- 5252
- Laschetab
- 5353
- Laschetab
- 5454
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 5555
- SeparatorschichtSeparator layer
- 5656
- GrundkörperBasic body
- 5757
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 5858
- UmfangsbereichScope
- 5959
- GrundkörperBasic body
- 6060
- UmfangsbereichScope
- 6161
- FedereinrichtungSpring device
- 6262
- FederelementSpring element
- 6363
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 6464
- BauelementComponent
- 6565
- Laschetab
- 6666
- FensterWindow
- 6767
- Laschentabs
- 6868
- Stapelstack
- 6969
- Kathodecathode
- 7070
- Anodeanode
- 7171
- Separatorseparator
- 7272
- Isolatorinsulator
- 7373
- PfeilArrow
- 7474
- Kathodenelementcathode element
- 7575
- KontaktierungselementContacting element
- 7676
- GrundkörperBasic body
- 7777
- Anodenelementanode element
- 7878
- KontaktierungselementContacting element
- 7979
- GrundkörperBasic body
- 8080
- ElektrodenwickelElectrode wrap
- 8181
- ElektrodeneinrichtungselementeElectrode device elements
- MM
- BereichArea
- S1S1
- SeitePage
- S2S2
- SeitePage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016009910 A1 [0002]DE 102016009910 A1 [0002]
- WO 2019043413 A1 [0002]WO 2019043413 A1 [0002]
- DE 102008009041 A1 [0002]DE 102008009041 A1 [0002]
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Publications (1)
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---|---|
DE102022118678A1 true DE102022118678A1 (en) | 2024-02-01 |
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ID=89508150
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DE102022118678.4A Pending DE102022118678A1 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Method for producing a storage cell for an electrical energy storage, storage cell for an electrical energy storage and motor vehicle |
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-
2022
- 2022-07-26 DE DE102022118678.4A patent/DE102022118678A1/en active Pending
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Legal Events
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---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |