DE102022124804A1 - Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent - Google Patents

Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent Download PDF

Info

Publication number
DE102022124804A1
DE102022124804A1 DE102022124804.6A DE102022124804A DE102022124804A1 DE 102022124804 A1 DE102022124804 A1 DE 102022124804A1 DE 102022124804 A DE102022124804 A DE 102022124804A DE 102022124804 A1 DE102022124804 A1 DE 102022124804A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cell
housing
cell housing
vent
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022124804.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Christopher Volkmer
Philipp Kellner
Simon Frieß
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102022124804.6A priority Critical patent/DE102022124804A1/en
Publication of DE102022124804A1 publication Critical patent/DE102022124804A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H01M50/333—Spring-loaded vent valves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellgehäuse (11) für eine Batteriezelle (10), insbesondere prismatischen Typs, mit einem stabilisiertem Zellvent (13). Das erfindungsgemäße Zellgehäuse (11) für eine Batteriezelle (10) mit im Zellgehäuse (11) angeordneten Zellschichten (14) aus wenigstens einer Anode, wenigstens einer Kathode und einem Elektrolyt weist wenigstens ein Zellvent (13) auf, welches dazu ausgebildet ist, einen im Zellgehäuse (11) herrschenden Überdruck aus dem Zellgehäuse (11) abzuleiten. Das Zellvent (13) weist dabei erfindungsgemäß wenigstens zwei Entgasungsöffnungen (131) auf, durch welche der Überdruck abgeleitet wird. Die Entgasungsöffnungen (131) sind dabei durch wenigstens einen Steg (132) getrennt, wobei dieser das Zellgehäuse (11) zwischen zwei Seiten des Zellvents (13) verbindet.The present invention relates to a cell housing (11) for a battery cell (10), in particular of the prismatic type, with a stabilized cell vent (13). The cell housing (11) according to the invention for a battery cell (10) with cell layers (14) arranged in the cell housing (11) consisting of at least one anode, at least one cathode and an electrolyte has at least one cell vent (13), which is designed to have an im Cell housing (11) to divert excess pressure from the cell housing (11). According to the invention, the cell vent (13) has at least two degassing openings (131) through which the excess pressure is discharged. The degassing openings (131) are separated by at least one web (132), which connects the cell housing (11) between two sides of the cell vent (13).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellgehäuse für eine Batteriezelle, insbesondere prismatischen Typs, mit einem stabilisiertem Zellvent, sowie eine Batteriezelle mit dem erfindungsgemäßen Zellgehäuse und ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batteriezelle.The present invention relates to a cell housing for a battery cell, in particular of the prismatic type, with a stabilized cell vent, as well as a battery cell with the cell housing according to the invention and a vehicle with the battery cell according to the invention.

Durch ein „thermisches Event“ wie beispielsweise einem Kurzschluss oder einer Tiefenentladung, kann eine hohe Wärmeenergie zu einem Zeitpunkt freigesetzt werden, wobei ein Teil der in der Batteriezelle befindlichen Elektrolytflüssigkeit verdampft. Das hierdurch entstehende Gas erzeugt einen Überdruck und ist zudem leicht entflammbar. Überschreitet die Temperatur in der Zelle den Flammpunkt des Gases, besteht die Gefahr, dass sich dieses entzündet, wodurch es zu einem schlagartigen Druckanstieg innerhalb der Zelle und zur Gefahr eines Brands kommen kann. Daher ist es wichtig, dass in der Zelle herrschender Überdruck direkt kontrolliert, abgeleitet werden kann.A “thermal event” such as a short circuit or deep discharge can release a large amount of heat energy at a time, causing part of the electrolyte liquid in the battery cell to evaporate. The resulting gas creates excess pressure and is also highly flammable. If the temperature in the cell exceeds the flash point of the gas, there is a risk that it will ignite, which can lead to a sudden increase in pressure within the cell and the risk of a fire. It is therefore important that excess pressure in the cell can be directly controlled and drained away.

Dafür sind bestimmte geschwächte Bereiche im Zellgehäuse der Batteriezelle, im Rahmen dieser Anmeldung als Zellvents bezeichnet, vorgesehen, um einen Überdruck im Zellinneren gezielt abzuleiten und somit die Gefahr eines Brands oder einer Kettenreaktion der Batteriezellen, einem sogenannten „thermal Runaway“, zu unterbinden. Das Zellvent ist also als Überdruckelement mit einer Entgasungsöffnung einer bestimmten Größe zu verstehen, welches den durch das Gas im Inneren des Zellgehäuses entstandenen Überdruck ab einem festgelegten Schwellwert an die Umgebung abgibt. Die Menge an Gas, welches im Falle eines thermischen Events einer Batteriezelle pro Zeit entsteht, ist abhängig von der verwendeten Zellchemie und der Größe der Batteriezelle. In der Regel führen größere Energie- und Leistungsdichten zu einer höheren Gasmenge. Je größer die entstehende Gasmenge ist, desto größer muss also auch die Entgasungsöffnung des Zellvents dimensioniert sein.For this purpose, certain weakened areas in the cell housing of the battery cell, referred to as cell vents in the context of this application, are provided in order to specifically dissipate excess pressure inside the cell and thus prevent the risk of a fire or a chain reaction of the battery cells, a so-called “thermal runaway”. The cell vent is therefore to be understood as an overpressure element with a degassing opening of a certain size, which releases the overpressure created by the gas inside the cell housing into the environment above a specified threshold value. The amount of gas that is produced per time in the event of a thermal event in a battery cell depends on the cell chemistry used and the size of the battery cell. As a rule, greater energy and power densities lead to a higher amount of gas. The larger the amount of gas produced, the larger the degassing opening of the cell vent must be.

Wie in 1 angedeutet, sind Batteriezellen 10 zumeist als flache Bauteile ausgeführt, wobei im Falle von prismatischen Batteriezellen 10 die Zellschichten 14 innerhalb des Zellgehäuses 11 aufeinandergestapelt werden. Das Zellvent ist dabei in der Regel an einer schmalen Seite des Zellgehäuses 11 angeordnet und erstreckt sich somit parallel zu den Zellschichten 14. Ist eine große Entgasungsöffnung vorzusehen, nimmt diese aufgrund ihrer Platzierung auf einer dünnen Seite des Zellgehäuses 11 eine langgestreckte schmale Form an. Erfolgt ein thermisches Event und damit eine Gasentstehung im Zellinneren, werden die parallel zu den Zellschichten 14 angeordneten Seiten des Zellgehäuses 10, wie durch die Pfeile in 1 angedeutet, stark belastet was zu Verformungen des Zellgehäuses 11 führen kann. Dieser Effekt wird auch als Zellswelling bezeichnet.As in 1 indicated, battery cells 10 are mostly designed as flat components, with the cell layers 14 being stacked on top of one another within the cell housing 11 in the case of prismatic battery cells 10. The cell vent is generally arranged on a narrow side of the cell housing 11 and thus extends parallel to the cell layers 14. If a large degassing opening is to be provided, it takes on an elongated, narrow shape due to its placement on a thin side of the cell housing 11. If a thermal event occurs and thus gas is produced inside the cell, the sides of the cell housing 10 arranged parallel to the cell layers 14, as indicated by the arrows in 1 indicated, heavily loaded, which can lead to deformation of the cell housing 11. This effect is also known as cell swelling.

Je länger die Entgasungsöffnung und damit das Zellvent ist, desto stärker ist die Schwächung des Zellgehäuses 10 insbesondere im Hinblick auf das Zellswelling, wodurch eine starke Verformung des Zellgehäuses 10 erfolgen kann und damit eine Sicherheitsgefahr besteht. Mit zukünftigen Zellchemien, welche Batteriezellen mit höheren Leistungs- und Energiedichten ermöglichen, wird diese Gefahr weiter verstärkt.The longer the degassing opening and thus the cell vent, the greater the weakening of the cell housing 10, particularly with regard to cell swelling, which can lead to severe deformation of the cell housing 10 and thus pose a safety risk. With future cell chemistries, which enable battery cells with higher power and energy densities, this risk will be further increased.

Das Patentdokument EP 2752916 A1 offenbart eine Elektrodenanordnung einer Batteriezelle, wobei die Elektrodenanordnung eine Kathodenplatte, eine Anodenplatte und einen Separator aufweist, und wobei der Separator mehrere Entlüftungsöffnungen aufweist.The patent document EP 2752916 A1 discloses an electrode assembly of a battery cell, wherein the electrode assembly includes a cathode plate, an anode plate, and a separator, and wherein the separator includes a plurality of vents.

Das Dokument CN 21 046 7901 U offenbart ein Abdeckelement einer Batteriezelle, wobei das Abdeckelement eine Entgasungsöffnung in Form einer Perforierung aufweist, wobei die Entgasungsöffnung durch ein einziges Verschlusselement abgedeckt ist.The document CN 21 046 7901 U discloses a cover element of a battery cell, wherein the cover element has a vent opening in the form of a perforation, the vent opening being covered by a single closure element.

Die Patentschrift KR 2018 106 407 A offenbart eine Batteriezelle mit mehreren Entgasungsöffnungen.The patent specification KR 2018 106 407 A discloses a battery cell with multiple degassing openings.

Das Dokument EP 3916866 A1 offenbart eine Batterie mit einem Batteriegehäuse und mehreren in dem Batteriegehäuse angeordneten Batteriezellen, wobei das Batteriegehäuse mehrere Entgasungsöffnungen aufweist.The document EP 3916866 A1 discloses a battery with a battery housing and a plurality of battery cells arranged in the battery housing, the battery housing having a plurality of degassing openings.

Vor dem Hintergrund des dargelegten Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Zellgehäuse für eine Batteriezelle mit im Zellgehäuse angeordneten Zellschichten bereitzustellen, welche die geschilderte Problematik löst. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Batteriezelle mit einer erfindungsgemäßen Zellgehäuse und ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereit zu stellen.Against the background of the stated prior art, it is the object of the present invention to provide a cell housing for a battery cell with cell layers arranged in the cell housing, which solves the problem described. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a battery cell with a cell housing according to the invention and a vehicle with a battery cell according to the invention.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This task is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are contained in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Zellgehäuse für eine Batteriezelle mit im Zellgehäuse angeordneten Zellschichten aus wenigstens einer Anode, wenigstens einer Kathode und einem Elektrolyt weist wenigstens ein Zellvent auf, welches dazu ausgebildet ist, einen im Zellgehäuse herrschenden Überdruck aus dem Zellgehäuse abzuleiten. Das Zellvent ist dabei so lange druckdicht, bis ein bestimmter Überdruck im Zellinneren, also der Innenseite des Zellgehäuses, erreicht wird. Wird dieser Druck erreicht, wird der Druck abgeleitet. Das Zellvent weist dabei erfindungsgemäß wenigstens zwei Entgasungsöffnungen auf, durch welche das Gas und somit der Überdruck abgeleitet wird. Die Entgasungsöffnungen sind dabei durch wenigstens einen Steg getrennt, wobei dieser das Zellgehäuse zwischen zwei Seiten des Zellvents verbindet. Als Seiten des Zellvents sind dessen räumlichen Begrenzungen zu verstehen. Somit weisen auch rund geformte Zellvents Seiten auf. Erfindungsgemäß weist ein Zellvent, also ein Überdruckelement zum Abführen des Überdrucks, mehrere Entgasungsöffnungen auf.The cell housing according to the invention for a battery cell with cell layers arranged in the cell housing consisting of at least one anode, at least one cathode and an electrolyte has at least one cell vent, which is designed to drain an excess pressure prevailing in the cell housing from the cell housing. The cell vent is like this pressure-tight for a long time until a certain excess pressure is reached inside the cell, i.e. the inside of the cell housing. When this pressure is reached, the pressure is dissipated. According to the invention, the cell vent has at least two degassing openings through which the gas and thus the excess pressure is drained away. The degassing openings are separated by at least one web, which connects the cell housing between two sides of the cell vent. The sides of the cell vent are its spatial limitations. This means that even round-shaped cell vents have sides. According to the invention, a cell vent, i.e. an overpressure element for dissipating the overpressure, has several degassing openings.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des wenigstens eines Steges, ist es möglich die Struktur des Zellgehäuses insbesondere gegen die Belastung beim Zellswelling deutlich zu stärken und somit die Funktionssicherheit der Batteriezelle deutlich zu erhöhen. Weiterhin kann das Gewicht eines gesamten Batteriemoduls, welches sich aus mehreren verspannten einzelnen Batteriezellen zusammensetzt, verringert werden, da durch die gestärkte Struktur der Batteriezellen geringere Anforderungen an die Verspannung der einzelnen Zellen untereinandergestellt werden müssen. Diese kann somit einfacher und auch kostengünstiger ausgeführt werden. Zudem wird ebenfalls eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungsformen erreicht, da das erfindungsgemäße Zellgehäuse mit einer geringeren Wandstärke ausgeführt werden kann, um die gleiche Funktionssicherheit erzielen zu können.Due to the inventive arrangement of at least one web, it is possible to significantly strengthen the structure of the cell housing, in particular against the stress of cell swelling, and thus to significantly increase the functional reliability of the battery cell. Furthermore, the weight of an entire battery module, which is made up of several clamped individual battery cells, can be reduced, since the strengthened structure of the battery cells means that there are fewer requirements for the clamping of the individual cells. This can therefore be carried out more easily and more cost-effectively. In addition, a weight reduction is also achieved in comparison to conventional embodiments, since the cell housing according to the invention can be designed with a smaller wall thickness in order to be able to achieve the same functional reliability.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Zellgehäuses ist der Steg senkrecht zu der Ebene angeordnet, in welcher die Zellschichten anzuordnen sind. Betrachtet man also die gesamte Batteriezelle ist der Steg senkrecht zu den Zellschichten angeordnet. Auf diese Weise kann die stabilisierende Wirkung des Stegs maximiert werden.In an advantageous embodiment of the cell housing, the web is arranged perpendicular to the plane in which the cell layers are to be arranged. If you look at the entire battery cell, the web is arranged perpendicular to the cell layers. In this way, the stabilizing effect of the bar can be maximized.

Aus demselben Grund ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, bei der der wenigstens eine Steg senkrecht zu zwei parallelen Seitenflächen des Zellgehäuses angeordnet ist.For the same reason, a further embodiment of the invention is advantageous, in which the at least one web is arranged perpendicular to two parallel side surfaces of the cell housing.

Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der wenigstens eine Steg integraler Bestandteil des Zellgehäuses ist. Dabei sind Steg und Zellgehäuse vorzugsweise aus einem Stück gefertigt, oder aber zumindest der Steg am Zellgehäuse irreversibel befestigt. Durch derartige Ausführungsformen kann eine Stabilität des Stegs am Zellgehäuse und damit die stabilisierende Wirkung des erfindungsgemäßen Zellgehäuses sichergestellt werden.Furthermore, an embodiment of the invention is advantageous in which the at least one web is an integral part of the cell housing. The web and cell housing are preferably made in one piece, or at least the web is irreversibly attached to the cell housing. Such embodiments can ensure the stability of the web on the cell housing and thus the stabilizing effect of the cell housing according to the invention.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Zellvent durch eine aufreißbare Folie ausgeführt. Die Folie ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie bei einem vorgegebenen Innendruck innerhalb des Zellgehäuses reißt und den Überdruck, bzw. das dafür verantwortliche Gas, über die Entgasungsöffnungen ableitet. Insbesondere vorteilhaft ist dabei, wenn die Folie eine Sollbruchstelle aufweist. Eine Folie stellt eine einfach auszulegende und einfach zu verarbeitende sowie günstige Möglichkeit dar, die Funktion des Zellvents sicherzustellen.In an advantageous embodiment of the invention, the cell vent is made of a tear-open film. The film is preferably designed in such a way that it tears at a predetermined internal pressure within the cell housing and discharges the excess pressure, or the gas responsible for it, via the degassing openings. It is particularly advantageous if the film has a predetermined breaking point. A film is an easy-to-layout, easy-to-use and inexpensive way to ensure the function of the cell vent.

In einer alternativen Ausführungsform dazu ist das Zellvent als Blattventil ausgebildet, welches derart vorgespannt ist, dass es bis zu einem definierten Druck den Ventilsitz sicher schließt und bei Erreichen dieses Drucks den Ventilsitz freigibt, um das Gas aus dem Zellgehäuse zu leiten. Auch ein Blattventil ist eine einfache und kostengünstige sowie gut auszulegende Möglichkeit als Überdruckelement zu fungieren. Das Blattventil hat dabei insbesondere den Vorteil, dass dessen Dichtwirkung bei einem leicht erhöhten Außendruck, welcher das Zellgehäuse umgibt und beispielsweise durch ein Kühlsystem der Batteriezelle hervorgerufen werden kann, erhöht wird.In an alternative embodiment, the cell vent is designed as a leaf valve, which is pre-tensioned in such a way that it securely closes the valve seat up to a defined pressure and, when this pressure is reached, releases the valve seat in order to direct the gas out of the cell housing. A leaf valve is also a simple, cost-effective and well-designed option for acting as an overpressure element. The leaf valve has the particular advantage that its sealing effect is increased when there is a slightly increased external pressure that surrounds the cell housing and can be caused, for example, by a cooling system of the battery cell.

Die erfindungsgemäße Batteriezelle weist ein erfindungsgemäßes Zellgehäuse auf und das erfindungsgemäße Fahrzeug wenigstens eine erfindungsgemäße Batteriezelle.The battery cell according to the invention has a cell housing according to the invention and the vehicle according to the invention has at least one battery cell according to the invention.

Im Folgenden werden vorteilhafte Aspekte und Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Sie zeigen:

  • 1 zeigt eine schematische Abbildung eines Ausschnitts einer Batteriezelle 10 gemäß dem Stand der Technik
  • 2 zeigt eine schematische Abbildung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Batteriezelle 10 in einer perspektivischen Ansicht
  • 3 zeigt eine schematische Abbildung der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Batteriezelle 10 aus 2 in einer Seitenansicht
Advantageous aspects and embodiments are explained in more detail below using the attached figures. They show:
  • 1 shows a schematic illustration of a section of a battery cell 10 according to the prior art
  • 2 shows a schematic illustration of an embodiment of a battery cell 10 according to the invention in a perspective view
  • 3 shows a schematic illustration of the embodiment of a battery cell 10 according to the invention 2 in a side view

Auf 1 wurde bereits in Bezug auf die Erläuterungen zum Stand der Technik näher eingegangen, weshalb auf eine weitere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.On 1 has already been discussed in more detail in relation to the explanations of the prior art, which is why no further description is provided here.

2 zeigt eine schematische Abbildung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Batteriezelle 10 in einer perspektivischen Ansicht. Die Batteriezelle 10 weist ein quaderförmiges Zellgehäuse 11 auf, an dessen Stirnseiten jeweils ein Terminal 12 für den elektrischen Anschluss der Batteriezelle 10 vorgesehen ist. Der Quader hat dabei eine schmale Seitenfläche (in Ansicht der Figur die Vorder- und Rückseite) und eine breite Seitenfläche (in Ansicht der Figur die Ober- und Unterseite). Die Raumrichtung von Stirnseite zu Stirnseite definiert in der gezeigten Ausführungsform dabei die Haupterstreckungsrichtung der Batteriezelle 10. Der Begriff Haupterstreckungsrichtung bezieht sich dabei auf die Dimension der Batteriezelle in der sie sich am meisten erstreckt. Einfach gesprochen bezeichnet er also die Richtung der Länge der Batteriezelle. 2 shows a schematic illustration of an embodiment of a battery cell 10 according to the invention in a perspective view. The battery cell 10 has a cuboid cell housing 11, on the end faces of which a terminal 12 is provided for the electrical connection of the battery cell 10. The cuboid has one narrow side surface (in view of the figure, the front and back) and a wide side surface (in view of the figure, the top and bottom). In the embodiment shown, the spatial direction from end face to end defines the main extension direction of the battery cell 10. The term main extension direction refers to the dimension of the battery cell in which it extends the most. Simply put, it refers to the direction of the length of the battery cell.

Die Vorderseite ist dabei in einer Seitenansicht in 3 näher dargestellt. Auf der Vorderseite ist dabei ein Zellvent 13 mit drei Entgasungsöffnungen 131 angeordnet. Die Entgasungsöffnungen 131 sind durch zwei Stege 132 voneinander getrennt. Das Zellvent 13 weist ebenso eine Haupterstreckungsrichtung auf, welche parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Zellgehäuses 11 verläuft. Die Stege 132 verbinden jeweils das Zellgehäuse 11 auf einer oberen Seite des Zellvents 13 mit dem Zellgehäuse 11 auf einer unteren Seite des Zellvents 13.The front is in a side view 3 shown in more detail. A cell vent 13 with three degassing openings 131 is arranged on the front. The degassing openings 131 are separated from one another by two webs 132. The cell vent 13 also has a main extension direction which runs parallel to the main extension direction of the cell housing 11. The webs 132 each connect the cell housing 11 on an upper side of the cell vent 13 with the cell housing 11 on a lower side of the cell vent 13.

Kommt es nun zu einem Druckanstieg im Inneren des Zellgehäuses 11 kann dieser durch das Zellvent und die entsprechenden Entgasungsöffnungen abgeleitet werden. Durch den im Falle eines thermischen Events rasant steigenden Überdruck geht damit jedoch trotz Zellvent 13 eine starke Belastung auf das Zellgehäuse 11 einher. Die Stege 132 können dabei die Struktur des Zellgehäuses 11 insbesondere im Bereich des Zellvents 13 deutlich verstärken und die entsprechend auf die Seiten des Zellvents 13 wirkenden Kräfte aufnehmen. Auf diese Weise wird ein stabilisiertes Zellvent 13 ermöglicht, welches die Funktionssicherheit des Zellgehäuses insbesondere im Fall eines thermischen Events deutlich verbessert, wobei auch großflächige Zellvents 13 mit einer langen Haupterstreckungsrichtung sicher stabilisiert werden können.If there is now an increase in pressure inside the cell housing 11, this can be drained away through the cell vent and the corresponding degassing openings. However, due to the rapidly increasing excess pressure in the event of a thermal event, this is accompanied by a heavy load on the cell housing 11 despite the cell vent 13. The webs 132 can significantly reinforce the structure of the cell housing 11, particularly in the area of the cell vent 13, and absorb the forces acting on the sides of the cell vent 13. In this way, a stabilized cell vent 13 is made possible, which significantly improves the functional reliability of the cell housing, particularly in the event of a thermal event, and large-area cell vents 13 with a long main extension direction can also be reliably stabilized.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2752916 A1 [0006]EP 2752916 A1 [0006]
  • CN 210467901 U [0007]CN 210467901 U [0007]
  • KR 2018106407 A [0008]KR 2018106407 A [0008]
  • EP 3916866 A1 [0009]EP 3916866 A1 [0009]

Claims (9)

Zellgehäuse (11) für eine Batteriezelle (10) mit im Zellgehäuse (11) angeordneten Zellschichten (14) aus wenigstens einer Anode, wenigstens einer Kathode und einem Elektrolyt, das Zellgehäuse (11) aufweisend, wenigstens ein Zellvent (13), welches dazu ausgebildet ist, einen im Zellgehäuse (11) herrschenden Überdruck aus dem Zellgehäuse (11) abzuleiten, wobei das Zellvent (13) durch wenigstens zwei Entgasungsöffnungen (131) gebildet ist, welche durch wenigstens einen Steg (132) getrennt sind, wobei der wenigstens eine Steg (132) das Zellgehäuse (11) zwischen zwei Seiten des Zellvents (13) miteinander verbindet.Cell housing (11) for a battery cell (10) with cell layers (14) arranged in the cell housing (11) and comprising at least one anode, at least one cathode and an electrolyte, the cell housing (11), at least one cell vent (13), which is designed to divert excess pressure prevailing in the cell housing (11) from the cell housing (11), wherein the cell vent (13) is formed by at least two degassing openings (131), which are separated by at least one web (132), wherein the at least one web (132) connects the cell housing (11) between two sides of the cell vent (13). . Zellgehäuse (11) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der wenigstens eine Steg (132) senkrecht zu einer Ebene angeordnet ist, in der die Zellschichten (14) innerhalb des Zellgehäuses (11) anzuordnen sind.Cell housing (11) according to the preceding claim, wherein the at least one web (132) is arranged perpendicular to a plane in which the cell layers (14) are to be arranged within the cell housing (11). Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Steg (132) senkrecht zu zwei parallelen Seitenflächen des Zellgehäuses (11) angeordnet ist.Cell housing (11) according to one of the preceding claims, wherein the at least one web (132) is arranged perpendicular to two parallel side surfaces of the cell housing (11). Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Steg (132) integraler Bestandteil des Zellgehäuses (11) ist.Cell housing (11) according to one of the preceding claims, wherein the at least one web (132) is an integral part of the cell housing (11). Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei der wenigstens eine Steg (132) vom Zellgehäuse (11) abnehmbar ausgeführt ist.Cell housing (11) according to one of the preceding Claims 1 until 3 , wherein the at least one web (132) is designed to be removable from the cell housing (11). Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zellvent (11) durch eine aufreißbare Folie ausgeführt ist, welche insbesondere eine Sollbruchsstelle aufweist.Cell housing (11) according to one of the preceding claims, wherein the cell vent (11) is made of a tear-open film, which in particular has a predetermined breaking point. Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Zellvent (11) als Blattventil ausgebildet ist.Cell housing (11) according to one of the preceding Claims 1 until 5 , whereby the cell valve (11) is designed as a leaf valve. Batteriezelle (10) aufweisend ein Zellgehäuse (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Battery cell (10) comprising a cell housing (11) according to one of the preceding claims. Fahrzeug aufweisend wenigstens eine Batteriezelle (10) gemäß dem vorhergehenden Anspruch.Vehicle having at least one battery cell (10) according to the preceding claim.
DE102022124804.6A 2022-09-27 2022-09-27 Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent Pending DE102022124804A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022124804.6A DE102022124804A1 (en) 2022-09-27 2022-09-27 Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022124804.6A DE102022124804A1 (en) 2022-09-27 2022-09-27 Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022124804A1 true DE102022124804A1 (en) 2024-03-28

Family

ID=90140199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022124804.6A Pending DE102022124804A1 (en) 2022-09-27 2022-09-27 Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022124804A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2752916A1 (en) 2011-12-27 2014-07-09 LG Chem, Ltd. Electrode assembly and secondary battery using same
KR20180106407A (en) 2017-03-20 2018-10-01 주식회사 엘지화학 Pouch-type Secondary Battery Having Venting Guiding Portion
CN210467901U (en) 2019-07-02 2020-05-05 蜂巢能源科技有限公司 Top cover assembly and power battery thereof
EP3916866A1 (en) 2019-01-25 2021-12-01 SANYO Electric Co., Ltd. Battery pack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2752916A1 (en) 2011-12-27 2014-07-09 LG Chem, Ltd. Electrode assembly and secondary battery using same
KR20180106407A (en) 2017-03-20 2018-10-01 주식회사 엘지화학 Pouch-type Secondary Battery Having Venting Guiding Portion
EP3916866A1 (en) 2019-01-25 2021-12-01 SANYO Electric Co., Ltd. Battery pack
CN210467901U (en) 2019-07-02 2020-05-05 蜂巢能源科技有限公司 Top cover assembly and power battery thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10224962B4 (en) A fuel cell assembly
EP2612384B1 (en) Battery having a protection for adjacent cells in case of bursting of a battery cell
DE102013216071A1 (en) Galvanic system comprising a plurality of galvanic cells and a degassing device
DE102009035463A1 (en) Battery with a large number of plate-shaped battery cells
DE102014216407A1 (en) Receptacle for a battery module and battery module having such a receptacle
DE102009035492A1 (en) Battery e.g. lithium ion battery for use in motor vehicle, has plate-shaped element arranged in cell stack parallel to individual battery cells and projecting from cell stack in two opposite directions toward battery housing
EP2532039B1 (en) Battery cell comprising a safety valve for venting and method for producing a safety valve in a battery housing
EP2704915A1 (en) Vehicle having a battery
DE102017106068A1 (en) battery system
DE112018002974T5 (en) ENERGY STORAGE DEVICE
DE102019207084A1 (en) Battery module, high-voltage battery and motor vehicle
DE102012222111A1 (en) Battery cell e.g. lithium-ion battery cells used in motor vehicle, has locking portion with channel structure which is adapted to guide gases in cell main portion to degassing vent
EP2250687B1 (en) Degassing system for an accumulator, and accumulator having a degassing system
DE102008043946A1 (en) Securing device for an accumulator cell
WO2014040676A1 (en) Individual battery cell for a hv battery
DE102013202288A1 (en) Battery cell i.e. lithium ion battery cell for propulsion system, of motor car, has degassing element discharging gases from battery cell, and locking body provided with elastically resilient element that deforms collision of cell
DE102015118328A1 (en) fuel cell device
EP2545603B1 (en) Storage module for voltage supply, in particular for a motor vehicle
DE102010041701A1 (en) Housing for a lithium-ion battery, a lithium-ion battery and a motor vehicle with a lithium-ion battery
DE102022124804A1 (en) Cell housing of a battery cell with a stabilized cell vent
DE102013210292A1 (en) Safety valve to protect a galvanic cell against damaging overpressure as well as cell housing cover and galvanic cell with safety valve
DE102015007134A1 (en) Single cell and electrochemical energy storage
DE102010055599A1 (en) Battery for use as e.g. traction battery in partially electrically driven vehicle, in lithium ion technology, has frames comprising recess such that welded region is exposed between electrode stack and edge of battery single cells
DE102008013186B4 (en) Degassing system for an accumulator, accumulator housing and accumulator with a degassing system
DE102006060018A1 (en) Safety structure for plastic battery case, has working section that bulges outward and becomes thinner to form slit for releasing pressure when internal pressure of battery case exceeds predetermined value

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication