EP2740177A1 - Individual cell for a battery, and a battery - Google Patents

Individual cell for a battery, and a battery

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Publication number
EP2740177A1
EP2740177A1 EP12737217.5A EP12737217A EP2740177A1 EP 2740177 A1 EP2740177 A1 EP 2740177A1 EP 12737217 A EP12737217 A EP 12737217A EP 2740177 A1 EP2740177 A1 EP 2740177A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
single cell
housing part
battery
housing
insulation element
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.)
Withdrawn
Application number
EP12737217.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Claus-Rupert Hohenthanner
Rainer Kaufmann
Silvio Lieb
Jens Meintschel
Dirk Schröter
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler 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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP2740177A1 publication Critical patent/EP2740177A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0486—Frames for plates or membranes
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a single cell for a battery, comprising two housing parts, a cell frame, one arranged between the housing parts
  • the invention relates to a battery with a number of Einzellen.
  • a high-voltage battery for a vehicle in particular for an electric vehicle or for a vehicle powered by fuel cells, is formed from a number of individual cells connected in series and / or parallel, electronics and cooling / heating, these components being arranged in a housing.
  • an electrode foil stack is surrounded by two planar or one planar and one shell-shaped or two shell-shaped cladding sheets.
  • the Hüllbleche are electrically separated from each other by a housing frame and / or by an insulating element and form the poles of the single cell. A resulting during charging and discharging the single cell heat loss is about the corresponding
  • Heat transfer are the Hüllbleche in the region of the cooling plate parallel to this bent by an angle of 90 °.
  • the individual cells are stacked next to each other and pressed by the pole plates in the axial direction, ie vertical to the electrode stack.
  • the housing frame and / or the insulation element is at least in the region of a sealed seam of a thermoplastic material.
  • the insulating element is usually formed like a foil, since a blocking effect by the electrically insulating material of the insulating element is low, thereby undesirable
  • the film-like design of the insulation element can not ensure a sufficient electrical insulation between the Hüllblechen. For example, due to contamination and moisture, leakage currents may occur between the cladding sheets which, as a consequence, may have undesirable discharges of the individual up to short-circuits. To solve this problem it is known that
  • Insulation element to enlarge over the edge of one of the Hüllbleche, wherein the other of the Hüllbleche has corresponding dimensions to those of the insulating element.
  • the insulation element with a circumferential projection of 1 millimeter to 3 millimeters, preferably 1, 5
  • the supernatant of the insulating element is usually sealed onto the cup-shaped Hüllblech or on a cup-shaped Hüllblech arranged holding frame.
  • the invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved single cell for a battery and a battery.
  • a single cell for a battery comprises two housing parts, a cell frame, an electrode foil stack arranged between the housing parts and at least one insulation element arranged between the housing parts, by means of which the
  • the insulation element serves the electrical insulation of the housing parts from each other and the electrical insulation of the Electrode foil stack from the housing parts.
  • the insulating element is preferably formed like a film. Since so-called leakage currents can occur between the housing parts due to soiling or moisture, the insulation element has such dimensions that, in the assembled state of the single cell, it projects beyond a first housing part at least peripherally to form a projection.
  • the overhang of the insulating element is usually applied to the other of the housing parts, i. a second housing part, sealed at the edge.
  • the second housing part has such dimensions that it protrudes beyond the edge of the first housing part in the assembled state of the single cell to form a supernatant.
  • the supernatant of the second housing part is corresponding to the supernatant of the
  • Insulating element is formed, so that the insulating element with the second
  • the creepage distance is defined here as the shortest distance along a surface of the insulation element between the housing parts.
  • At least one of the housing parts is enveloped at least partially by the insulation element at the edge.
  • the marginally at least partially enclosing the first housing part allows a space-optimal realization of each other for electrical insulation of the housing parts creepage distance.
  • the insulation element is guided edge-side around at least one edge from an inner side to an outer side of the first housing part. This makes it possible to produce the second housing part with dimensions such that this completes the edge in the assembled state of the single cell with the first housing part, resulting in a reduction of space and
  • the inside of the housing part is hereby a side of the housing part facing the cell interior and the outside facing away from the cell interior.
  • the insulation element with the housing parts cohesively, for example by means of a hot pressing process, connectable, wherein the connection of the insulation element with the housing parts is particularly preferably carried out such that it remains the entire life of the single cell.
  • the first housing parts is planar and the second housing part is cup-shaped.
  • both housing parts are formed shell-shaped, wherein the insulating element surrounds the edge region of a shell-shaped housing part corresponding to the planar-shaped housing part at least partially edge-wise.
  • the insulating element is integrally formed.
  • the insulating element is formed like a film and has dimensions such that it surmounted the first housing part at the edge, preferably circumferentially.
  • the peripheral projection of the insulating element is angled by an angle of almost 180 degrees from the inside to the outside of the first housing part, i. from the inside over at least one edge on an edge of the outer side of the first housing part, so that the supernatant is formed corresponding to the edge region of the first housing part and thus edge-side at least partially has a cross-sectionally U-shaped profile.
  • the supernatant is sealed to fix on the edge of the outside of the first housing part.
  • the integral formation of the insulating element allows for easy production of the same. In addition, a risk of leaking joints is reduced when closing the single cell.
  • the insulating element is formed from at least two parts, wherein a first part is at least partially planar and a second part is formed like a frame.
  • the first part is corresponding to the insulation element according to the prior art and the first embodiment with its outer side completely disposed on an inner side of the first housing part and the second part with its inner side at an edge region of the outer side of the first housing part.
  • supernatants at least cohesively connect to each other such that the edge region of the first housing part is completely or at least almost completely enveloped by the insulating element.
  • the insulating element is preferably formed from an electrically insulating material or coated at least with an electrically insulating material, so that a sufficiently electrical insulation of the housing parts is ensured from each other.
  • the invention further relates to a battery with a number of single cells, which are formed according to the preceding description.
  • the battery is a vehicle battery, in particular a traction battery of an electric vehicle, a hybrid vehicle or a fuel cell operated vehicle.
  • Fig. 1 shows schematically an individual cell in an exploded view according to the
  • FIG. 2 schematically shows a perspective view of the single cell according to FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 3A is a schematic sectional view of an enlarged detail of FIG.
  • FIG. 3B schematically shows a sectional view of an enlarged detail of FIG
  • FIG. 5 schematically shows a sectional view of an enlarged detail of an individual cell according to the invention in a first embodiment
  • 6 shows schematically a perspective view of an enlarged section of a first housing part with an insulation element of the single cell according to FIG. 5,
  • FIG. 7 shows schematically a perspective view of an enlarged detail of the single cell in the assembled state according to FIG. 5,
  • Fig. 8A schematically shows a sectional view of an enlarged detail of an individual cell according to the invention in a second embodiment before closing this and
  • the individual cells 1 shown in each case in FIGS. 1 to 8A are part of a battery, in particular a vehicle battery in the form of a traction battery for an electric vehicle, a hybrid vehicle or a vehicle powered by fuel cells.
  • FIGS. 1 to 4 show a single cell 1 according to the prior art, wherein in FIG. 1 an exploded view of the single cell 1, in FIG. 2 the single cell 1 in the assembled state, in FIGS. 3A and 3B respectively a longitudinal section of the single cell 1 in front of and after closing this and in Figure 4 perspective an enlarged section of the single cell 1 is shown.
  • the single cell 1 has a first housing part 2.1, a second housing part 2.2 and a cell frame 3.
  • the second housing part 2.2 serves as a cathode and the second housing part 2.2 as the anode.
  • the second housing part 2.2 relative to the first housing part 2.1 larger dimensions, so that the second housing part 2.2, the first housing part 2.1 in the assembled state of the single cell 1 at the edge overhanging to form a predeterminable supernatant A. This is shown in more detail in particular in FIGS. 3A and 3B.
  • an electrode foil stack 4 is made
  • Electrode sheets preferably coated copper foils and coated
  • each one pole side of the electrode film stack 4 is a portion of
  • Electrode film stack 4 with an inner side of the respective housing part 2.1, 2.2 connected.
  • the pole contacts 4.1 in producing the single cell 1 in a pressing process and / or fusion welding, for example
  • an insulation element 5 is disposed between the first housing part 2.1 and the electrode film stack 4.
  • the insulation element 5 is in
  • Electrode film stack 4 facing side, arranged with an edge region of the inside of the second housing part 2.2.
  • an insulation shell 6 is arranged between them.
  • the insulating element 5 and the insulating shell 6 are made of an electrically insulating material, e.g. Plastic, formed or at least coated with an electrically non-conductive material, wherein the insulating element is formed at least in the region of contact with the first and second housing part 2.1, 2.2 made of a thermoplastic material.
  • the insulation element 5 and the insulation element 6 are made of an electrically insulating material, e.g. Plastic, formed or at least coated with an electrically non-conductive material, wherein the insulating element is formed at least in the region of contact with the first and second housing part 2.1, 2.2 made of a thermoplastic material.
  • Insulation shell 6 produced by deep drawing. Since plastic usually has a low diffusion barrier effect, which may result in an electrolyte loss of the single cell 1, the insulation element 5 is preferably formed like a foil.
  • the film-like design of the insulation element 5 can not ensure a sufficient electrical insulation between the housing parts 2.1, 2.2.
  • Discharges of the Einzelle 1 can have to short circuits.
  • the first housing part 2.1 at least partially surmounted, as shown by way of example in Figures 3A and 3B.
  • the supernatant A of the insulation element 5 is corresponding to the
  • Projection A of the second housing part 2.2 is formed.
  • the insulation element 5 is enlarged with a projection A of, for example, 1.5 millimeters. Due to the mechanical Sensitivity of the insulation element 5, the supernatant A of the insulation element 5 is sealed onto the projection A of the second housing part 2.2. The supernatant A of the insulation element 5 forms a so-called creepage distance, which as the shortest distance between the two housing parts 2.1, 2.2 along the free surface, ie an outer environment of Einzelle 1 side facing, the
  • Insulation element 5 is defined. Along the creepage distance so-called leakage currents can occur due to contamination or moisture, so that a sufficiently large creepage distance is necessary to provide electrical insulation of the
  • the insulation element 5 and the insulation shell 6 have at their largest surface side 5.1, 6.1 each have a rectangular recess 5.2, 6.2, through which in each case a pole contact 4.1 of the electrode film stack 4 during assembly of the single cell 1 is feasible. If the electrode foil stack 4 is arranged in the insulation element 5 and in the insulation shell 6 and the pole contacts 4.1 are guided through the recesses 5.2, 6.2, the assembly thus formed is arranged in the second housing part 2.2. In this case, there is a pole contact 4.1 of the electrode film stack 4 on the inside of the second
  • Housing part 2.2 is preferably at least materially connected thereto.
  • a hot pressing method is preferably used, in which the first and the second housing part 2.1, 2.2, for example by means of heated pressure plates of a hot press on the insulating element 5 and the insulating shell 6 are pressed.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of an enlarged detail of an individual cell 1 according to the invention in a first embodiment.
  • the single cell 1 has two housing parts 2.1, 2.2, an insulation element 5, a
  • the first housing part 2.1 which is planar, at least partially surrounded by the insulating element 5 edge.
  • the first housing part 2.1 is peripherally encircled by the insulating element 5.
  • the insulation element 5 is formed according to the prior art foil-like, wherein a supernatant A1 of the insulation element 5 is guided by at least one edge from the inside to the outside of the first housing part 2.1.
  • the insulating element 5 in the assembled state of the single cell 1 thus on the edge side in a U-shaped cross-section profile.
  • edge-side projection A1 of the insulation element 5 is at an angle of almost 180 degrees from the inside to the outside of the first
  • Edge region of the first housing part 2.1 is formed.
  • FIG. 6 shows the projection A1 of the insulation element 5 before the sealing on the outside of the first housing part 2.1.
  • the supernatant A1 has a
  • the supernatant A1 has four material returns, which in each case intersect a corner of the first housing part 2.1.
  • the supernatant A1 is then placed over the edges on the outside of the first housing part 2.1 or folded and sealed using its adhesive effect on it.
  • FIG. 7 shows an enlarged detail of the single cell 1 in FIG.
  • the first housing part 2.1 is encircled peripherally by the insulation element 5.
  • the first embodiment of the single cell 1 allows a simple production of the insulating element 5 and thus the single cell 1. In addition, a risk of leaking joints is reduced.
  • the second housing part 2.2 can be produced with such dimensions that this in the assembled state of the single cell 1 with the first
  • Figures 8A and 8B show a longitudinal section of a single cell 1 according to the invention in a second embodiment, in Figure 8A, the single cell 1 is shown before closing and in Figure 8B, the single cell 1 after closing this.
  • the insulation element 5 is formed from two parts 7, 8, wherein a first part 7 is planar and a second part 8 is formed like a frame.
  • the first part 7 is equivalent to the insulation element 5 according to the prior art and the first embodiment of the single cell 1 between the first
  • Housing part 2.1 and the electrode film stack 4 is arranged.
  • the first part 7 has dimensions such that it is in the
  • the projection A2 is angled in the present embodiment by an angle of less than 90 degrees in the direction of the first housing part 2.1.
  • the second part 8 is arranged on an edge region of the outer side of the first housing part 2.1 such that it projects beyond the first and second housing part 2.1, 2.2 at the edge to form a projection A2, the dimensions of the projection A2 of the second part 8 corresponding to the dimensions of the Projection A2 of the first part 7 are formed.
  • the projection A2 of the second part 8 is angled in the present embodiment by an angle of less than 90 degrees in the direction of the second housing part 2.2.
  • the projections A2 of the parts 7, 8 of the insulation element 5 have smaller dimensions than the projection A1 of the insulation element 5 according to the first embodiment of the single cell 1.
  • the projections A2 When closing the single cell 1, preferably by hot pressing, the projections A2 at least cohesively connect to each other such that the edge region of the first housing part 2.1 completely or at least almost completely of the
  • Insulating element 5 is enveloped. Thus, no additional sealing processes are necessary, whereby a production of the single cell 1 is simplified and cost-effective.
  • the parts 7, 8 of the insulation element 5 are preferably the same in material or have the same electrically insulating coatings in the material. Alternatively it is also possible different materials or coatings for the
  • the housing parts 2.1, 2.2 are each cup-shaped, wherein the insulation element 5, the edge region of one of the shell-shaped housing parts 2.1, 2.2 equivalent to the first, planar-shaped housing part 2.1 edge wrapped. It is also conceivable to form both housing parts 2.1, 2.2 planar.
  • the dimensions of the second one can be
  • Housing part 2.2 and thus also the cell frame 3 can be reduced.
  • the single cell 1 is reduced in size, whereby a material used in the production of
  • Housing parts 2.1, 2.2 can be reduced.
  • a weight saving of the single cell 1 can be achieved by the reduced use of materials.
  • the individual cell 1 is part of a battery, in particular a vehicle battery, which comprises a predeterminable number of individual cells 1 designed in this way, the same, ie a battery housing, can be reduced in size corresponding to the dimensions of the individual cells 1, whereby a space requirement for arranging the battery and a weight of the battery are also reduced.

Abstract

The invention relates to an individual cell (1) for a battery, comprising two housing parts (2.1, 2.2), a cell frame (3), an electrode film stack (4) which is arranged between the housing parts (2.1, 2.2), and at least one insulating element (5) which is arranged between the housing parts (2.1, 2.2) and by means of which the housing parts (2.1, 2.2) are electrically separated from each other. The insulating element (5) is dimensioned such that the insulating element at least partly projects past the edge of a first housing part (2.1), thereby forming a projection (A), in the assembled state of the individual cell (1). According to the invention, the edge of the first housing part (2.1, 2.2) is at least partly enclosed by the insulating element (5).

Description

Einzelzelle für eine Batterie und eine Batterie  Single cell for one battery and one battery
Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle für eine Batterie, umfassend zwei Gehäuseteile, einen Zellrahmen, einen zwischen den Gehäuseteilen angeordneten The invention relates to a single cell for a battery, comprising two housing parts, a cell frame, one arranged between the housing parts
Elektrodenfolienstapel und zumindest ein zwischen den Gehäuseteile angeordnetes Isolationselement, mittels dessen die Gehäuseteile elektrisch voneinander getrennt sind, wobei das Isolationselement derartige Abmessungen aufweist, dass es im Electrode foil stack and at least one arranged between the housing parts insulation element, by means of which the housing parts are electrically separated from each other, wherein the insulation element has dimensions such that it in
zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle eines der Gehäuseteile randseitig unter Ausbildung eines Überstands wenigstens abschnittsweise überragt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einer Anzahl von Einzellen. Assembled state of the single cell of the housing parts at the edge at least partially surmounted to form a supernatant. Furthermore, the invention relates to a battery with a number of Einzellen.
Eine Hochvoltbatterie für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder für ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, ist aus einer Anzahl in Reihe und/oder parallel geschalteten Einzelzellen, einer Elektronik und einer Kühlung/Heizung gebildet, wobei diese Bestandteile in einem Gehäuse angeordnet sind. Bei einer als Rahmenflachzelle ausgeführten Einzelzelle ist ein Elektrodenfolienstapel von zwei planaren oder einem planaren und einem schalenförmigen oder zwei schalenförmigen Hüllblechen umgeben. Die Hüllbleche sind durch einen Gehäuserahmen und/oder durch ein Isolationselement elektrisch voneinander getrennt und bilden die Pole der Einzelzelle. Eine beim Laden und Entladen der Einzelzelle entstehende Verlustwärme ist über die entsprechend A high-voltage battery for a vehicle, in particular for an electric vehicle or for a vehicle powered by fuel cells, is formed from a number of individual cells connected in series and / or parallel, electronics and cooling / heating, these components being arranged in a housing. In an individual cell designed as a frame flat cell, an electrode foil stack is surrounded by two planar or one planar and one shell-shaped or two shell-shaped cladding sheets. The Hüllbleche are electrically separated from each other by a housing frame and / or by an insulating element and form the poles of the single cell. A resulting during charging and discharging the single cell heat loss is about the corresponding
aufgedickten Hüllbleche an eine Schmalseite der Einzelzelle leitbar und einer Thickened Hüllbleche on a narrow side of the single cell conductive and one
Wärmeleitplatte, welche von einem Klimakühlmittel und/oder einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist, zuführbar. Zur elektrischen Isolation von Hüllblech und der Kühlplatte ist zwischen diesen eine Wärmeleitfolie angeordnet. Zur Verbesserung des Wärmeleitplatte, which is traversed by an air-conditioning coolant and / or a cooling liquid, can be fed. For electrical insulation of Hüllblech and the cooling plate is arranged between these a heat conducting foil. To improve the
Wärmeübergangs sind die Hüllbleche im Bereich der Kühlplatte parallel zu dieser um einen Winkel von 90° abgekantet. Zur mechanischen Bildung eines Zellverbundes und zur elektrischen Reihenschaltung werden die Einzelzellen nebeneinander gestapelt und durch die Polplatten in axialer Richtung, d. h. vertikal zum Elektrodenstapel, verpresst. Zum Verschließen der Einzelzelle ist bevorzugt ein Heißpressverfahren (= Versiegelung) einsetzbar. Dazu ist der Gehäuserahmen und/oder das Isolationselement mindestens im Bereich einer Siegelnaht aus einem thermoplastischen Material. Das Isolationselement ist üblicherweise folienartig ausgebildet, da eine Sperrwirkung durch das elektrisch isolierende Material des Isolationselements gering ist, wodurch unerwünschte Heat transfer are the Hüllbleche in the region of the cooling plate parallel to this bent by an angle of 90 °. For the mechanical formation of a cell network and for electrical series connection, the individual cells are stacked next to each other and pressed by the pole plates in the axial direction, ie vertical to the electrode stack. For closing the single cell, a hot pressing method (= sealing) is preferably used. For this purpose, the housing frame and / or the insulation element is at least in the region of a sealed seam of a thermoplastic material. The insulating element is usually formed like a foil, since a blocking effect by the electrically insulating material of the insulating element is low, thereby undesirable
Diffusionsprozesse, d.h. Wasser dringt in die Einzelzelle ein und Elektrolyt tritt aus dieser aus, resultieren können. Diffusion processes, i. Water penetrates into the single cell and electrolyte escapes from it, which can result.
Die folienartige Ausbildung des Isolationselements kann dabei eine hinreichend elektrische Isolierung zwischen den Hüllblechen nicht sicherstellen. Beispielsweise können aufgrund von Verschmutzungen und Feuchtigkeit Kriechströme zwischen den Hüllblechen auftreten, welche als Folge unerwünschte Entladungen der Einzelle bis hin zu Kurzschlüssen haben können. Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, das The film-like design of the insulation element can not ensure a sufficient electrical insulation between the Hüllblechen. For example, due to contamination and moisture, leakage currents may occur between the cladding sheets which, as a consequence, may have undesirable discharges of the individual up to short-circuits. To solve this problem it is known that
Isolationselement über den Rand eines der Hüllbleche zu vergrößern, wobei das andere der Hüllbleche korrespondierende Abmessungen zu denen des Isolationselements aufweist. In Abhängigkeit von innerhalb einer Batterielebensdauer auftretenden Insulation element to enlarge over the edge of one of the Hüllbleche, wherein the other of the Hüllbleche has corresponding dimensions to those of the insulating element. Depending on the battery life occurring within a battery life
Verschmutzungen und einem möglichen Feuchtigkeitseintrag, wird das Isolationselement mit einem umlaufenden Überstand von 1 Millimeter bis 3 Millimeter, bevorzugt 1 ,5 Dirt and a possible moisture entry, the insulation element with a circumferential projection of 1 millimeter to 3 millimeters, preferably 1, 5
Millimeter, vergrößert. Aufgrund der mechanischen Empfindlichkeit des Millimeters, enlarged. Due to the mechanical sensitivity of the
Isolationselements wird der Überstand des Isolationselements üblicherweise auf das schalenförmige Hüllblech beziehungsweise auf einen am schalenförmigen Hüllblech angeordneten Halterahmen aufgesiegelt. Insulation element, the supernatant of the insulating element is usually sealed onto the cup-shaped Hüllblech or on a cup-shaped Hüllblech arranged holding frame.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Einzelzelle für eine Batterie und eine Batterie anzugeben. The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved single cell for a battery and a battery.
Hinsichtlich der Einzelzelle wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlicht der Batterie durch die in Anspruch 8 With regard to the single cell, the object is achieved by the features specified in claim 1 and respects the battery by the in claim 8
angegebenen Merkmale gelöst. specified characteristics solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Einzelzelle für eine Batterie umfasst zwei Gehäuseteile, einen Zellrahmen, einen zwischen den Gehäuseteilen angeordneten Elektrodenfolienstapel und zumindest ein zwischen den Gehäuseteilen angeordnetes Isolationselement, mittels dessen die A single cell for a battery comprises two housing parts, a cell frame, an electrode foil stack arranged between the housing parts and at least one insulation element arranged between the housing parts, by means of which the
Gehäuseteile elektrisch voneinander getrennt sind. Das Isolationselement dient dabei der elektrischen Isolation der Gehäuseteile voneinander sowie der elektrischen Isolation des Elektrodenfolienstapels von den Gehäuseteilen. Zur Verringerung von Lebensdauer mindernden Diffusionsvorgängen, welche beispielsweise einen Elektrolytverlust der Einzelzelle zur Folge haben, ist das Isolationselement bevorzugt folienartig ausgebildet. Da zwischen den Gehäuseteilen aufgrund von Verschmutzungen oder Feuchtigkeit sogenannte Kriechströme auftreten können, weist das Isolationselement derartige Abmessungen auf, dass es im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle ein erstes Gehäuseteil randseitig unter Ausbildung eines Überstands wenigstens abschnittsweise überragt. Housing parts are electrically isolated from each other. The insulation element serves the electrical insulation of the housing parts from each other and the electrical insulation of the Electrode foil stack from the housing parts. To reduce life-reducing diffusion processes, which have, for example, a loss of electrolyte of the single cell result, the insulating element is preferably formed like a film. Since so-called leakage currents can occur between the housing parts due to soiling or moisture, the insulation element has such dimensions that, in the assembled state of the single cell, it projects beyond a first housing part at least peripherally to form a projection.
Aufgrund der mechanischen Empfindlichkeit des Isolationselements wird der Überstand des Isolationselements üblicherweise auf das andere der Gehäuseteile, d.h. ein zweites Gehäuseteil, randseitig aufgesiegelt. Das zweite Gehäuseteil weist dabei derartige Abmessungen auf, dass es das erste Gehäuseteil im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle unter Ausbildung eines Überstands randseitig überragt. Der Überstand des zweiten Gehäuseteils ist dabei korrespondierend zu dem Überstand des Due to the mechanical sensitivity of the insulating element, the overhang of the insulating element is usually applied to the other of the housing parts, i. a second housing part, sealed at the edge. The second housing part has such dimensions that it protrudes beyond the edge of the first housing part in the assembled state of the single cell to form a supernatant. The supernatant of the second housing part is corresponding to the supernatant of the
Isolationselements ausgebildet, so dass das Isolationselement mit dem zweiten Insulating element is formed, so that the insulating element with the second
Gehäuseteil im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle randseitig abschließt. Casing part in the assembled state of the single cell at the edge ends.
Dadurch entsteht eine zur elektrischen Isolation der Gehäuseteile voneinander This creates a for electrical insulation of the housing parts from each other
notwendige Kriechstrecke entlang der freien Oberfläche des Isolationselements, wodurch allerdings auch ein Bauraum der Einzelle erhöht wird. Die Kriechstrecke ist hierbei als die kürzeste Entfernung entlang einer Oberfläche des Isolationselements zwischen den Gehäuseteilen definiert. necessary creepage distance along the free surface of the insulation element, whereby, however, a space of Einzelle is increased. The creepage distance is defined here as the shortest distance along a surface of the insulation element between the housing parts.
Erfindungsgemäß ist daher zumindest eines der Gehäuseteile von dem Isolationselement randseitig wenigstens abschnittsweise umhüllt. According to the invention, therefore, at least one of the housing parts is enveloped at least partially by the insulation element at the edge.
Die randseitig wenigstens abschnittsweise Umhüllung des ersten Gehäuseteils ermöglicht eine bauraumoptimale Realisierung der zur elektrischen Isolation der Gehäuseteile voneinander notwendigen Kriechstrecke. Das Isolationselement wird dabei randseitig um zumindest eine Kante von einer Innenseite auf eine Außenseite des ersten Gehäuseteils geführt. Damit ist es möglich, das zweite Gehäuseteil mit derartigen Abmessungen herzustellen, dass dieses im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle mit dem ersten Gehäuseteil randseitig abschließt, was eine Verringerung von Bauraum und The marginally at least partially enclosing the first housing part allows a space-optimal realization of each other for electrical insulation of the housing parts creepage distance. The insulation element is guided edge-side around at least one edge from an inner side to an outer side of the first housing part. This makes it possible to produce the second housing part with dimensions such that this completes the edge in the assembled state of the single cell with the first housing part, resulting in a reduction of space and
Herstellungskosten der Einzelzelle ermöglicht. Die Innenseite des Gehäuseteils ist hierbei eine dem Zellinneren der Einzelle zugewandte und die Außenseite eine dem Zellinneren abgewandte Seite des Gehäuseteils. Vorzugsweise ist das Isolationselement mit den Gehäuseteilen stoffschlüssig, z.B. mittels eines Heißpressverfahrens, verbindbar, wobei die Verbindung des Isolationselements mit den Gehäuseteilen besonders bevorzugt derart ausgeführt ist, dass diese die gesamte Lebensdauer der Einzelzelle bestehen bleibt. Bevorzugt ist das erste Gehäuseteile ist dabei planar und das zweite Gehäuseteil schalenförmig ausgebildet. Alternativ sind beide Gehäuseteile schalenförmig ausgebildet, wobei das Isolationselement den Randbereich eines schalenförmigen Gehäuseteils korrespondierend zu dem planar ausgebildeten Gehäuseteil randseitig wenigstens abschnittsweise umhüllt. Production costs of the single cell allows. The inside of the housing part is hereby a side of the housing part facing the cell interior and the outside facing away from the cell interior. Preferably, the insulation element with the housing parts cohesively, for example by means of a hot pressing process, connectable, wherein the connection of the insulation element with the housing parts is particularly preferably carried out such that it remains the entire life of the single cell. Preferably, the first housing parts is planar and the second housing part is cup-shaped. Alternatively, both housing parts are formed shell-shaped, wherein the insulating element surrounds the edge region of a shell-shaped housing part corresponding to the planar-shaped housing part at least partially edge-wise.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Isolationselement einstückig geformt. Dazu ist das Isolationselement folienartig ausgebildet und weist derartige Abmessungen auf, dass es das erste Gehäuseteil randseitig, bevorzugt umlaufend, überragt. Der randseitige Überstand des Isolationselements ist um einen Winkel von nahezu 180 Grad von der Innenseite auf die Außenseite des ersten Gehäuseteils abgewinkelt, d.h. von der Innenseite über zumindest eine Kante auf einen Rand der Außenseiteseite des ersten Gehäuseteils, so dass der Überstand korrespondierend zum Randbereich des ersten Gehäuseteils ausgeformt ist und damit randseitig zumindest abschnittsweise ein im Querschnitt u-förmiges Profil aufweist. Der Überstand ist zur Fixierung auf den Rand der Außenseite des ersten Gehäuseteils festgesiegelt. Die einstückige Ausformung des Isolationselements ermöglicht eine einfache Herstellung desselben. Zudem wird beim Verschließen der Einzelzelle eine Gefahr von undichten Verbindungsstellen verringert. In a first preferred embodiment, the insulating element is integrally formed. For this purpose, the insulating element is formed like a film and has dimensions such that it surmounted the first housing part at the edge, preferably circumferentially. The peripheral projection of the insulating element is angled by an angle of almost 180 degrees from the inside to the outside of the first housing part, i. from the inside over at least one edge on an edge of the outer side of the first housing part, so that the supernatant is formed corresponding to the edge region of the first housing part and thus edge-side at least partially has a cross-sectionally U-shaped profile. The supernatant is sealed to fix on the edge of the outside of the first housing part. The integral formation of the insulating element allows for easy production of the same. In addition, a risk of leaking joints is reduced when closing the single cell.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das Isolationselement aus zumindest zwei Teilen gebildet, wobei ein erstes Teile zumindest abschnittsweise planar und ein zweites Teil rahmenartig ausgebildet ist. In a second preferred embodiment, the insulating element is formed from at least two parts, wherein a first part is at least partially planar and a second part is formed like a frame.
Das erste Teil ist dabei korrespondierend zu dem Isolationselement gemäß dem Stand der Technik und der ersten Ausführungsform mit seiner Außenseite vollständig an einer Innenseite des ersten Gehäuseteils und das zweite Teil mit seiner Innenseite an einem Randbereich der Außenseite des ersten Gehäuseteils angeordnet. Beim Verschließen der Einzelzelle verbinden sich Überstände zumindest stoffschlüssig derart miteinander, dass der Randbereich des ersten Gehäuseteils vollständig oder zumindest nahezu vollständig von dem Isolationselement umhüllt ist. Mittels der zweiten Ausführungsform ist eine Herstellung der Einzelzelle vereinfacht und kosteneffektiv, da keine zusätzlichen The first part is corresponding to the insulation element according to the prior art and the first embodiment with its outer side completely disposed on an inner side of the first housing part and the second part with its inner side at an edge region of the outer side of the first housing part. When closing the individual cell, supernatants at least cohesively connect to each other such that the edge region of the first housing part is completely or at least almost completely enveloped by the insulating element. By means of the second embodiment, a production of the single cell is simplified and cost-effective, since no additional
Versiegelungsprozesse notwendig sind. Das Isolationselement ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet oder zumindest mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet, so dass eine hinreichend elektrische Isolation der Gehäuseteile voneinander sichergestellt ist. Sealing processes are necessary. The insulating element is preferably formed from an electrically insulating material or coated at least with an electrically insulating material, so that a sufficiently electrical insulation of the housing parts is ensured from each other.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Batterie mit einer Anzahl von Einzelzellen, welche entsprechend der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet sind. Dadurch, dass die Polkontakte im mittleren Bereich der jeweiligen Polseite des Elektrodenfolienstapels angeordnet und parallel zur Polseite abgewinkelt sind, können auch die Abmessungen der Batterie verringert werden, wodurch ein Bauraumbedarf zur Anordnung der Batterie sowie ein Gewicht der Batterie ebenfalls verringert sind. The invention further relates to a battery with a number of single cells, which are formed according to the preceding description. The fact that the pole contacts are arranged in the middle region of the respective pole side of the electrode foil stack and angled parallel to the pole side, the dimensions of the battery can be reduced, whereby a space requirement for the arrangement of the battery and a weight of the battery are also reduced.
Bevorzugt ist die Batterie eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges, eines Hybridfahrzeuges oder eines mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug. Preferably, the battery is a vehicle battery, in particular a traction battery of an electric vehicle, a hybrid vehicle or a fuel cell operated vehicle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 schematisch eine Einzelzelle in einer Explosionsdarstellung nach dem Fig. 1 shows schematically an individual cell in an exploded view according to the
Stand der Technik,  State of the art,
Fig. 2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Einzelzelle gemäß Figur 1 im zusammengesetzten Zustand, FIG. 2 schematically shows a perspective view of the single cell according to FIG. 1 in the assembled state, FIG.
Fig. 3A schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts der 3A is a schematic sectional view of an enlarged detail of FIG
Einzelzelle vor Verschließen dieser,  Single cell before closing this,
Fig. 3B schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts der 3B schematically shows a sectional view of an enlarged detail of FIG
Einzelzelle nach Verschließen dieser,  Single cell after closing this,
Fig. 4 schematisch eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnitts der Einzelzelle, 4 shows schematically a perspective view of an enlarged detail of the single cell,
Fig. 5 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Einzelzelle in einer ersten Ausführungsform, Fig. 6 schematisch eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnitts eines ersten Gehäuseteils mit einem Isolationselement der Einzelzelle gemäß Figur 5, 5 schematically shows a sectional view of an enlarged detail of an individual cell according to the invention in a first embodiment, 6 shows schematically a perspective view of an enlarged section of a first housing part with an insulation element of the single cell according to FIG. 5,
Fig. 7 schematisch eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnitts der Einzelzelle im zusammengesetzten Zustand gemäß Figur 5, 7 shows schematically a perspective view of an enlarged detail of the single cell in the assembled state according to FIG. 5,
Fig. 8A schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Einzelzelle in einer zweiten Ausführungsform vor Verschließen dieser und Fig. 8A schematically shows a sectional view of an enlarged detail of an individual cell according to the invention in a second embodiment before closing this and
Fig. 8B schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts der 8B schematically shows a sectional view of an enlarged section of the
Einzelzelle gemäß Figur 8A nach Verschließen dieser.  Single cell according to Figure 8A after closing this.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Die jeweils in den Figuren 1 bis 8A dargestellten Einzelzellen 1 sind Bestandteil einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie in Form einer Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug. The individual cells 1 shown in each case in FIGS. 1 to 8A are part of a battery, in particular a vehicle battery in the form of a traction battery for an electric vehicle, a hybrid vehicle or a vehicle powered by fuel cells.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Einzelzelle 1 gemäß dem Stand der Technik, wobei in der Figur 1 eine Explosionsdarstellung der Einzelzelle 1 , in Figur 2 die Einzelzelle 1 im zusammengesetzten Zustand, in den Figuren 3A und 3B jeweils ein Längsschnitt der Einzelzelle 1 vor beziehungsweise nach Verschließen dieser und in Figur 4 perspektivisch ein vergrößerter Ausschnitt der Einzelzelle 1 dargestellt ist. FIGS. 1 to 4 show a single cell 1 according to the prior art, wherein in FIG. 1 an exploded view of the single cell 1, in FIG. 2 the single cell 1 in the assembled state, in FIGS. 3A and 3B respectively a longitudinal section of the single cell 1 in front of and after closing this and in Figure 4 perspective an enlarged section of the single cell 1 is shown.
Die Einzelzelle 1 gemäß dem Stand der Technik weist ein erstes Gehäuseteil 2.1 , ein zweites Gehäuseteil 2.2 und einen Zellrahmen 3 auf. The single cell 1 according to the prior art has a first housing part 2.1, a second housing part 2.2 and a cell frame 3.
Um eine Diffusion von Stoffen, z.B. Wasserstoff, außerhalb der Einzelzelle 1 in ein Inneres der Einzelzelle 1 sowie eine Diffusion von Elektrolyt aus der Einzelzelle 1 heraus weitgehend zu vermeiden, ist ein möglichst großer Teil der Gehäuseteile 2.1 , 2.2 metallisch ausgeführt. To prevent diffusion of substances, e.g. Hydrogen, outside of the single cell 1 in an interior of the single cell 1 and a diffusion of electrolyte from the single cell 1 out to avoid largely, the largest possible part of the housing parts 2.1, 2.2 executed metallic.
Weiterhin sind bei dem zweiten Gehäuseteil 2.2 alle Seiten randseitig in einem Winkel von mindestens 90° abgewinkelt. Das zweite Gehäuseteil 2.2 ist somit in Art einer Schale (= schalenförmiges Gehäuseteil) und das erste Gehäuseteil 2.1 planar in einer Art Platte (= plattenförmiges Gehäuseteil) ausgeführt, wobei das erste Gehäuseteil 2.1 Furthermore, in the case of the second housing part 2.2 all sides are angled at an angle of at least 90 °. The second housing part 2.2 is thus in the manner of a shell (= cup-shaped housing part) and the first housing part 2.1 planar in a kind of plate (= plate-shaped housing part) executed, wherein the first housing part 2.1
beispielsweise als Kathode und das zweite Gehäuseteil 2.2 als Anode dient. Darüber hinaus weist das zweite Gehäuseteil 2.2 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 2.1 größere Abmessungen auf, so dass das zweite Gehäuseteil 2.2 das erste Gehäuseteil 2.1 im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle 1 randseitig unter Ausbildung eines vorgebbaren Überstands A überragt. Dies ist insbesondere in den Figuren 3A und 3B näher dargestellt. for example, serves as a cathode and the second housing part 2.2 as the anode. In addition, the second housing part 2.2 relative to the first housing part 2.1 larger dimensions, so that the second housing part 2.2, the first housing part 2.1 in the assembled state of the single cell 1 at the edge overhanging to form a predeterminable supernatant A. This is shown in more detail in particular in FIGS. 3A and 3B.
Zwischen den Gehäuseteilen 2.1 , 2.2 ist ein Elektrodenfolienstapel 4 aus Between the housing parts 2.1, 2.2, an electrode foil stack 4 is made
Elektrodenfolien, bevorzugt beschichteten Kupferfolien und beschichteten Electrode sheets, preferably coated copper foils and coated
Aluminiumfolien gebildet, angeordnet, wobei zwischen den Kupfer- und Aluminiumfolien jeweils eine Separatorfolie zur räumlichen Trennung der Elektrodenfolien angeordnet ist. Vorzugsweise ist beidseitig an dem Elektrodenfolienstapel 4, diesen abschließend, jeweils eine Separatorfolie angeordnet, so dass der Elektrodenfolienstapel 4 gegenüber den Gehäuseteilen separiert ist. Aluminum foils formed, arranged, wherein between the copper and aluminum foils in each case a Separatorfolie for the spatial separation of the electrode films is arranged. In each case, a separator film is arranged on both sides of the electrode film stack 4, finally, so that the electrode film stack 4 is separated from the housing parts.
An jeweils einer Polseite des Elektrodenfolienstapels 4 sind ist ein Abschnitt der At each one pole side of the electrode film stack 4 is a portion of
Elektrodenfolien unbeschichtet aus dem Elektrodenfolienstapel 4 herausgeführt, wobei dieser überstehende Bereich einer Elektrodenfolie als Stromabieiterfahne bezeichnet wird. Uncoated led out electrode foil from the electrode foil stack 4, wherein this protruding portion of an electrode foil is called Stromabieiterfahne.
Zur Bildung eines Polkontaktes 4.1 sind die Stromabieiterfahnen der Elektrodenfolien einer Polarität miteinander verbunden, d. h. die Stromabieiterfahnen sind aneinander geheftet. Zur Bildung eines Pols ist ein Polkontakt 4.1 einer Polseite des To form a pole contact 4.1 the Stromabieiterfahnen the electrode films of a polarity are connected to each other, d. H. the Stromabieiterfahnen are stapled together. To form a pole is a Polkontakt 4.1 a Polseite the
Elektrodenfolienstapels 4 mit einer Innenseite jeweils des jeweiligen Gehäuseteils 2.1 , 2.2 verbunden. Dazu werden die Polkontakte 4.1 bei Herstellung der Einzelzelle 1 in einem Pressverfahren und/oder Schmelzschweißverfahren, beispielsweise Electrode film stack 4 with an inner side of the respective housing part 2.1, 2.2 connected. For this purpose, the pole contacts 4.1 in producing the single cell 1 in a pressing process and / or fusion welding, for example
Widerstandspunktschweißen, Ultraschall-Schweißen und/oder Laserschweißen an dem jeweiligen Gehäuseteil 2.1 , 2.2 befestigt. Resistance spot welding, ultrasonic welding and / or laser welding to the respective housing part 2.1, 2.2 attached.
Denkbar ist auch, dass der jeweilige Polkontakt 4.1 zusätzlich oder alternativ, z. B. mittels Nieten kraftschlüssig an dem entsprechenden Gehäuseteil 2.1 , 2.2 befestigbar ist. It is also conceivable that the respective pole contact 4.1 additionally or alternatively, for. B. by means of rivets frictionally to the corresponding housing part 2.1, 2.2 can be fastened.
Um die beiden Gehäuseteile 2.1 , 2.2, welche als Pole der Einzelzelle 1 im Betrieb derselben Spannung führen, sowie den Elektrodenfolienstapel 4 vom ersten To the two housing parts 2.1, 2.2, which lead as poles of the single cell 1 during operation of the same voltage, and the electrode film stack 4 from the first
Gehäuseteil 2.1 räumlich voneinander zu trennen und dadurch elektrisch voneinander zu isolieren, ist zwischen dem ersten Gehäuseteil 2.1 und dem Elektrodenfolienstapel 4 ein Isolationselement 5 angeordnet. Das Isolationselement 5 ist dabei im To separate housing part 2.1 spatially from each other and thereby electrically from each other Insulate, an insulation element 5 is disposed between the first housing part 2.1 and the electrode film stack 4. The insulation element 5 is in
zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle 1 mit seiner gesamten Außenseite, d.h. eine dem ersten Gehäuseteil 2.1 zugewandten Seite, an der Innenseite des ersten assembled state of the single cell 1 with its entire outside, i. a side facing the first housing part 2.1 side, on the inside of the first
Gehäuseteils 2.1 und randseitig mit seiner Innenseite, d.h. eine dem Housing part 2.1 and the edge with its inside, i. a the
Elektrodenfolienstapel 4 zugewandten Seite, mit einem Randbereich der Innenseite des zweiten Gehäuseteils 2.2 angeordnet. Electrode film stack 4 facing side, arranged with an edge region of the inside of the second housing part 2.2.
Um den Elektrodenfolienstapel 4 von dem zweiten Gehäuseteil 2.2 elektrisch zu isolieren ist zwischen diesen eine Isolationsschale 6 angeordnet. In order to electrically insulate the electrode foil stack 4 from the second housing part 2.2, an insulation shell 6 is arranged between them.
Das Isolationselement 5 und die Isolationsschale 6 sind dazu aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. Kunststoff, gebildet oder zumindest mit einem elektrisch nicht leitenden Material beschichtet, wobei das Isolationselement zumindest im Bereich des Kontakts mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil 2.1 , 2.2 aus einem thermoplastischen Material gebildet ist. Vorzugsweise sind das Isolationselement 5 und die The insulating element 5 and the insulating shell 6 are made of an electrically insulating material, e.g. Plastic, formed or at least coated with an electrically non-conductive material, wherein the insulating element is formed at least in the region of contact with the first and second housing part 2.1, 2.2 made of a thermoplastic material. Preferably, the insulation element 5 and the
Isolationsschale 6 durch Tiefziehen herstellbar. Da Kunststoff üblicherweise eine geringe Diffusionssperrwirkung aufweist, welche einen Elektrolytverlust der Einzelzelle 1 zur Folge haben kann, ist das Isolationselement 5 bevorzugt folienartig ausgebildet. Insulation shell 6 produced by deep drawing. Since plastic usually has a low diffusion barrier effect, which may result in an electrolyte loss of the single cell 1, the insulation element 5 is preferably formed like a foil.
Die folienartige Ausbildung des Isolationselements 5 kann dabei eine hinreichend elektrische Isolierung zwischen den Gehäuseteilen 2.1 , 2.2 nicht sicherstellen. The film-like design of the insulation element 5 can not ensure a sufficient electrical insulation between the housing parts 2.1, 2.2.
Beispielsweise können aufgrund von Verschmutzungen und Feuchtigkeit Stromflüsse zwischen den Gehäuseteilen 2.1 , 2.2 auftreten, welche als Folge unerwünschte For example, current flows between the housing parts 2.1, 2.2 may occur due to contamination and moisture, which as a result undesirable
Entladungen der Einzelle 1 bis hin zu Kurzschlüssen haben können. Discharges of the Einzelle 1 can have to short circuits.
Daher wird das Isolationselement 5 über den Rand eines der Gehäuseteile 2.1 , 2.2, im Ausführungsbeispiel das erste Gehäuseteil 2.1 , vergrößert. D.h. das Isolationselement 5 weist derartige Abmessungen auf, dass es im zusammengesetzten Zustand der Therefore, the insulation element 5 over the edge of one of the housing parts 2.1, 2.2, in the embodiment, the first housing part 2.1, increased. That the insulating element 5 has dimensions such that it in the assembled state of
Einzelle 1 unter Ausbildung eines Überstands A das erste Gehäuseteil 2.1 wenigstens abschnittsweise überragt, so wie es beispielhaft in den Figuren 3A und 3B dargestellt ist. Der Überstand A des Isolationselements 5 ist dabei korrespondierend zu dem Einzelle 1 to form a supernatant A, the first housing part 2.1 at least partially surmounted, as shown by way of example in Figures 3A and 3B. The supernatant A of the insulation element 5 is corresponding to the
Überstand A des zweiten Gehäuseteils 2.2 ausgebildet. Projection A of the second housing part 2.2 is formed.
In Abhängigkeit von innerhalb einer Batterielebensdauer auftretenden Verschmutzungen und einem möglichen Feuchtigkeitseintrag, wird das Isolationselement 5 mit einem Überstand A von beispielsweise 1 ,5 Millimeter vergrößert. Aufgrund der mechanischen Empfindlichkeit des Isolationselements 5 wird der Überstand A des Isolationselements 5 auf den Überstand A des zweiten Gehäuseteils 2.2 aufgesiegelt. Der Überstand A des Isolationselements 5 bildet dabei eine sogenannte Kriechstrecke, welche als kürzeste Entfernung zwischen den beiden Gehäuseteilen 2.1 , 2.2 entlang der freien Oberfläche, d.h. einer äußeren Umgebung der Einzelle 1 zugewandten Seite, des Depending on contamination occurring within a battery life and a possible introduction of moisture, the insulation element 5 is enlarged with a projection A of, for example, 1.5 millimeters. Due to the mechanical Sensitivity of the insulation element 5, the supernatant A of the insulation element 5 is sealed onto the projection A of the second housing part 2.2. The supernatant A of the insulation element 5 forms a so-called creepage distance, which as the shortest distance between the two housing parts 2.1, 2.2 along the free surface, ie an outer environment of Einzelle 1 side facing, the
Isolationselements 5 definiert ist. Entlang der Kriechstrecke können dabei aufgrund von Verschmutzungen oder Feuchtigkeit sogenannte Kriechströme auftreten, so dass eine hinreichend große Kriechstrecke notwendig ist, um eine elektrische Isolation der Insulation element 5 is defined. Along the creepage distance so-called leakage currents can occur due to contamination or moisture, so that a sufficiently large creepage distance is necessary to provide electrical insulation of the
Gehäuseteile 2.1 , 2.2 voneinander sicherzustellen. Housing parts 2.1, 2.2 from each other.
Das Isolationselement 5 und die Isolationsschale 6 weisen an ihrer flächenmäßig größten Seite 5.1 , 6.1 jeweils eine rechteckförmige Aussparung 5.2, 6.2 auf, durch welche jeweils ein Polkontakt 4.1 des Elektrodenfolienstapels 4 bei Montage der Einzelzelle 1 führbar ist. Ist der Elektrodenfolienstapel 4 in dem Isolationselement 5 und in der Isolationsschale 6 angeordnet und die Polkontakte 4.1 sind durch die Aussparungen 5.2, 6.2 geführt, wird die somit gebildete Baugruppe in dem zweiten Gehäuseteil 2.2 angeordnet. Dabei liegt ein Polkontakt 4.1 des Elektrodenfolienstapels 4 an der Innenseite des zweiten The insulation element 5 and the insulation shell 6 have at their largest surface side 5.1, 6.1 each have a rectangular recess 5.2, 6.2, through which in each case a pole contact 4.1 of the electrode film stack 4 during assembly of the single cell 1 is feasible. If the electrode foil stack 4 is arranged in the insulation element 5 and in the insulation shell 6 and the pole contacts 4.1 are guided through the recesses 5.2, 6.2, the assembly thus formed is arranged in the second housing part 2.2. In this case, there is a pole contact 4.1 of the electrode film stack 4 on the inside of the second
Gehäuseteils 2.2 an und wird bevorzugt zumindest stoffschlüssig mit diesem verbunden. Housing part 2.2 and is preferably at least materially connected thereto.
Zum Verschließen der Einzelzelle 1 wird vorzugsweise ein Heißpress-Verfahren eingesetzt, bei welchem das erste und das zweite Gehäuseteil 2.1 , 2.2 beispielsweise mittels beheizter Druckplatten einer Heißpresse auf das Isolationselement 5 und die Isolationsschale 6 gepresst werden. For closing the single cell 1, a hot pressing method is preferably used, in which the first and the second housing part 2.1, 2.2, for example by means of heated pressure plates of a hot press on the insulating element 5 and the insulating shell 6 are pressed.
In Figur 5 ist ein Längsschnitt eines vergrößerten Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Einzelzelle 1 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. FIG. 5 shows a longitudinal section of an enlarged detail of an individual cell 1 according to the invention in a first embodiment.
Die Einzelzelle 1 weist zwei Gehäuseteile 2.1 , 2.2, ein Isolationselement 5, einen The single cell 1 has two housing parts 2.1, 2.2, an insulation element 5, a
Zellrahmen 3 und in nicht näher dargestellter Art und Weise einen Cell frame 3 and in a manner not shown a
Elektrodenfolienstapel 4 und eine Isolationsschale 6 auf. Electrode film stack 4 and an insulating shell 6 on.
Um die Einzelzelle 1 bauraumoptimiert auszuführen und eine zur elektrischen Isolation der Gehäuseteile 2.1 , 2.2 voneinander notwendigen Kriechstrecke mit einem To perform the single cell 1 space-optimized and a to the electrical insulation of the housing parts 2.1, 2.2 mutually necessary creepage distance with a
vergleichsweise geringen Bausraumbedarf zu realisieren, ist erfindungsgemäß To realize comparatively small building space requirement is according to the invention
vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil 2.1 , welches planar ausgebildet ist, wenigstens abschnittsweise von dem Isolationselement 5 randseitig umhüllt ist. Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil 2.1 randseitig umlaufend von dem Isolationselement 5 umhüllt. Das Isolationselement 5 ist dabei gemäß dem Stand der Technik folienartig ausgebildet, wobei ein Überstand A1 des Isolationselements 5 um zumindest eine Kante von der Innenseite auf die Außenseite des ersten Gehäuseteils 2.1 geführt ist. provided that the first housing part 2.1, which is planar, at least partially surrounded by the insulating element 5 edge. Preferably, the first housing part 2.1 is peripherally encircled by the insulating element 5. The insulation element 5 is formed according to the prior art foil-like, wherein a supernatant A1 of the insulation element 5 is guided by at least one edge from the inside to the outside of the first housing part 2.1.
Wie in der vorliegenden Darstellung zu erkennen ist, weist das Isolationselement 5 im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle 1 damit randseitig ein im Querschnitt u- förmiges Profil auf. As can be seen in the present illustration, the insulating element 5 in the assembled state of the single cell 1 thus on the edge side in a U-shaped cross-section profile.
Mit anderen Worten ist der randseitige Überstand A1 des Isolationselements 5 um einen Winkel von nahezu 180 Grad von der Innenseite auf die Außenseite des ersten In other words, the edge-side projection A1 of the insulation element 5 is at an angle of almost 180 degrees from the inside to the outside of the first
Gehäuseteils 2.1 abgewinkelt, so dass der Überstand A1 korrespondierend zum Angled 2.1 housing part, so that the supernatant A1 corresponding to
Randbereich des ersten Gehäuseteils 2.1 ausgeformt ist. Edge region of the first housing part 2.1 is formed.
Figur 6 zeigt den Überstand A1 des Isolationselements 5 vor der Versiegelung auf der Außenseite des ersten Gehäuseteils 2.1. Der Überstand A1 weist dabei eine FIG. 6 shows the projection A1 of the insulation element 5 before the sealing on the outside of the first housing part 2.1. The supernatant A1 has a
Materialrücknahme auf, welche eine Ecke zweier Kanten des ersten Gehäuseteils 2.1 kreuzt. Vorzugsweise weist der Überstand A1 vier Materialrücknahmen auf, welche jeweils eine Ecke des ersten Gehäuseteils 2.1 kreuzen. Der Überstand A1 wird anschließend über die Kanten auf die Außenseite des ersten Gehäuseteils 2.1 gelegt oder geklappt und unter Nutzung seiner Klebewirkung darauf festgesiegelt. Material withdrawal, which crosses a corner of two edges of the first housing part 2.1. Preferably, the supernatant A1 has four material returns, which in each case intersect a corner of the first housing part 2.1. The supernatant A1 is then placed over the edges on the outside of the first housing part 2.1 or folded and sealed using its adhesive effect on it.
Figur 7 zeigt dazu einen vergrößerten Ausschnitt der Einzelzelle 1 im FIG. 7 shows an enlarged detail of the single cell 1 in FIG
zusammengesetzten Zustand und mit umgeklappten Überstand A1 des assembled state and with folded overhang A1 of the
Isolationselements 5. Isolation element 5.
Damit ist das erste Gehäuseteil 2.1 umlaufend randseitig von dem Isolationselement 5 umhüllt. Thus, the first housing part 2.1 is encircled peripherally by the insulation element 5.
Die erste Ausführungsform der Einzelzelle 1 ermöglicht eine einfache Herstellung des Isolationselements 5 und damit der Einzelzelle 1. Zudem wird eine Gefahr von undichten Verbindungsstellen verringert. The first embodiment of the single cell 1 allows a simple production of the insulating element 5 and thus the single cell 1. In addition, a risk of leaking joints is reduced.
Weiterhin ist damit das zweite Gehäuseteil 2.2 mit derartigen Abmessungen herstellbar, dass dieses im zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle 1 mit dem ersten Furthermore, so that the second housing part 2.2 can be produced with such dimensions that this in the assembled state of the single cell 1 with the first
Gehäuseteil 2.1 randseitig abschließt, was eine Verringerung von Bauraum und Housing part 2.1 edge ends, resulting in a reduction of space and
Herstellungskosten der Einzelzelle 1 ermöglicht. Die Figuren 8A und 8B zeigen einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Einzelzelle 1 in einer zweiten Ausführungsform, wobei in Figur 8A die Einzelzelle 1 vor Verschließen dieser und in Figur 8B die Einzelzelle 1 nach Verschließen dieser dargestellt ist. Manufacturing costs of the single cell 1 allows. Figures 8A and 8B show a longitudinal section of a single cell 1 according to the invention in a second embodiment, in Figure 8A, the single cell 1 is shown before closing and in Figure 8B, the single cell 1 after closing this.
Bei dieser Ausführungsform ist das Isolationselement 5 aus zwei Teilen 7, 8 gebildet, wobei ein erstes Teil 7 planar und ein zweites Teil 8 rahmenartig ausgebildet ist. In this embodiment, the insulation element 5 is formed from two parts 7, 8, wherein a first part 7 is planar and a second part 8 is formed like a frame.
Das erste Teil 7 ist dabei äquivalent zu dem Isolationselement 5 gemäß dem Stand der Technik und der ersten Ausführungsform der Einzelzelle 1 zwischen dem ersten The first part 7 is equivalent to the insulation element 5 according to the prior art and the first embodiment of the single cell 1 between the first
Gehäuseteil 2.1 und dem Elektrodenfolienstapel 4 angeordnet. Housing part 2.1 and the electrode film stack 4 is arranged.
Weiterhin weist das erste Teil 7 derartige Abmessungen auf, dass es im Furthermore, the first part 7 has dimensions such that it is in the
zusammengesetzten Zustand der Einzelzelle 1 das erste und zweite Gehäuseteil 2.1 , 2.2 unter Ausbildung eines Überstands A2 überragt. Der Überstand A2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Winkel von weniger als 90 Grad in Richtung des ersten Gehäuseteils 2.1 abgewinkelt. assembled state of the single cell 1, the first and second housing part 2.1, 2.2 surmounted to form a supernatant A2. The projection A2 is angled in the present embodiment by an angle of less than 90 degrees in the direction of the first housing part 2.1.
Das zweite Teil 8 ist auf einem Randbereich der Außenseite des ersten Gehäuseteils 2.1 derart angeordnet, dass dieses das erste und zweite Gehäuseteil 2.1 , 2.2 randseitig unter Ausbildung eines Überstands A2 überragt, wobei die Abmessungen des Überstands A2 des zweiten Teils 8 korrespondierend zu den Abmessungen des Überstand A2 des ersten Teils 7 ausgebildet sind. Der Überstand A2 des zweiten Teils 8 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Winkel von weniger als 90 Grad in Richtung des zweiten Gehäuseteils 2.2 abgewinkelt. The second part 8 is arranged on an edge region of the outer side of the first housing part 2.1 such that it projects beyond the first and second housing part 2.1, 2.2 at the edge to form a projection A2, the dimensions of the projection A2 of the second part 8 corresponding to the dimensions of the Projection A2 of the first part 7 are formed. The projection A2 of the second part 8 is angled in the present embodiment by an angle of less than 90 degrees in the direction of the second housing part 2.2.
Vorzugsweise weisen die Überstände A2 der Teile 7, 8 des Isolationselements 5 geringere Abmessungen auf als der Überstand A1 des Isolationselements 5 gemäß der ersten Ausführungsform der Einzelzelle 1. Preferably, the projections A2 of the parts 7, 8 of the insulation element 5 have smaller dimensions than the projection A1 of the insulation element 5 according to the first embodiment of the single cell 1.
Bei Verschließen der Einzelzelle 1 vorzugsweise durch Heißpressen verbinden sich die Überstände A2 zumindest stoffschlüssig derart miteinander, dass der Randbereich des ersten Gehäuseteils 2.1 vollständig oder zumindest nahezu vollständig von dem When closing the single cell 1, preferably by hot pressing, the projections A2 at least cohesively connect to each other such that the edge region of the first housing part 2.1 completely or at least almost completely of the
Isolationselement 5 umhüllt ist. Damit sind keine zusätzlichen Versiegelungsprozesse notwendig, wodurch eine Herstellung der Einzelzelle 1 vereinfacht und kosteneffektiv ist. Insulating element 5 is enveloped. Thus, no additional sealing processes are necessary, whereby a production of the single cell 1 is simplified and cost-effective.
Bevorzugt sind die Teile 7, 8 des Isolationselements 5 im Material gleich ausgebildet oder weisen im Material gleiche elektrisch isolierende Beschichtungen auf. Alternativ ist es auch möglich verschiedene Materialien beziehungsweise Beschichtungen für die The parts 7, 8 of the insulation element 5 are preferably the same in material or have the same electrically insulating coatings in the material. Alternatively it is also possible different materials or coatings for the
Teile 7, 8 zu verwenden. Parts 7, 8 to use.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind die Gehäuseteile 2.1 , 2.2 jeweils schalenförmig ausgebildet, wobei das Isolationselement 5 den Randbereich eines der schalenförmigen Gehäuseteile 2.1 , 2.2 äquivalent zum ersten, planar ausgebildeten Gehäuseteil 2.1 randseitig umhüllt. Auch ist es denkbar beide Gehäuseteile 2.1 , 2.2 planar auszubilden. In an alternative, not shown embodiments of the invention, the housing parts 2.1, 2.2 are each cup-shaped, wherein the insulation element 5, the edge region of one of the shell-shaped housing parts 2.1, 2.2 equivalent to the first, planar-shaped housing part 2.1 edge wrapped. It is also conceivable to form both housing parts 2.1, 2.2 planar.
Dadurch, dass das erste Gehäuseteil 2.1 im Vergleich zum Stand der Technik von dem Isolationselement 5 randseitig umhüllt ist, können die Abmessungen des zweiten Due to the fact that the first housing part 2.1 is enveloped on the edge side by the insulation element 5 in comparison to the prior art, the dimensions of the second one can be
Gehäuseteils 2.2 und damit auch des Zellrahmens 3 verringert werden. Dadurch ist die Einzelzelle 1 verkleinerbar, wodurch ein Materialeinsatz bei der Herstellung der Housing part 2.2 and thus also the cell frame 3 can be reduced. As a result, the single cell 1 is reduced in size, whereby a material used in the production of
Gehäuseteile 2.1 , 2.2 verringerbar ist. Zudem ist durch den verringerten Materialeinsatz eine Gewichtseinsparung der Einzelzelle 1 erzielbar. Housing parts 2.1, 2.2 can be reduced. In addition, a weight saving of the single cell 1 can be achieved by the reduced use of materials.
Ist die Einzelzelle 1 Bestandteil einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, welche eine vorgebbare Anzahl der derartig ausgebildeten Einzelzellen 1 umfasst, kann dieselbe, d. h. ein Batteriegehäuse entsprechend der Abmessungen der Einzelzellen 1 verkleinert werden, wodurch ein Bauraumbedarf zur Anordnung der Batterie und ein Gewicht der Batterie ebenfalls verringert sind. If the individual cell 1 is part of a battery, in particular a vehicle battery, which comprises a predeterminable number of individual cells 1 designed in this way, the same, ie a battery housing, can be reduced in size corresponding to the dimensions of the individual cells 1, whereby a space requirement for arranging the battery and a weight of the battery are also reduced.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Einzelzelle 1 single cell
2.1 erstes Gehäuseteil 2.1 first housing part
2.2 zweites Gehäuseteil2.2 second housing part
3 Zellrahmen 3 cell frames
4 Elektrodenfolienstapel 4 electrode foil stacks
4.1 Polkontakte 4.1 pole contacts
5 Isolationselement 5 insulation element
5.1 flächenmäßig größte Seite5.1 in terms of area largest page
5.2 Aussparung 5.2 recess
6 Isolationsschale  6 insulation shell
6.1 flächenmäßig größte Seite 6.1 largest in terms of area
6.2 Aussparung 6.2 recess
7 erstes Teil  7 first part
8 zweites Teil  8 second part
A, A1 , A2 Überstände A, A1, A2 supernatants

Claims

Patentansprüche claims
1. Einzelzelle (1 ) für eine Batterie, umfassend zwei Gehäuseteile (2.1 , 2.2), einen Zellrahmen (3), einen zwischen den Gehäuseteilen (2.1 , 2.2) angeordneten 1. single cell (1) for a battery, comprising two housing parts (2.1, 2.2), a cell frame (3), one between the housing parts (2.1, 2.2) arranged
Elektrodenfolienstapel (4) und zumindest ein zwischen den Gehäuseteilen (2.1 , 2.2) angeordnetes Isolationselement (5), mittels dessen die Gehäuseteile (2.1 , 2.2) ' elektrisch voneinander getrennt sind, wobei das Isolationselement (5) derartige Abmessungen aufweist, dass es im zusammengesetzten Zustand der Electrode film stack (4) and at least one between the housing parts (2.1, 2.2) arranged isolation element (5), by means of which the housing parts (2.1, 2.2) 'are electrically separated from each other, wherein the insulation element (5) has dimensions such that it in the assembled Condition of
Einzelzelle (1 ) ein erstes Gehäuseteil (2.1 ) randseitig unter Ausbildung eines Überstands (A) wenigstens abschnittsweise überragt,  Single cell (1) a first housing part (2.1) at least partially surmounted at the edge, forming a projection (A),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das erste Gehäuseteil (2.1 , 2.2) von dem Isolationselement (5) randseitig wenigstens abschnittsweise umhüllt ist.  the first housing part (2.1, 2.2) of the insulating element (5) is at least partially wrapped on the edge side.
2. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Isolationselement (5) randseitig um zumindest eine Kante von einer Innenseite auf eine Außenseite des ersten Gehäuseteils (2.1 ) geführt ist.  the insulation element (5) is guided peripherally around at least one edge from an inner side to an outer side of the first housing part (2.1).
3. Einzelzelle (1) nach Anspruch 1 , 3. single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Isolationselement (5) einstückig geformt ist. the insulation element (5) is integrally formed.
4. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 3, 4. Single cell (1) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, das  characterized, that
das Isolationselement (5) randseitig zumindest abschnittsweise ein im Querschnitt u-förmiges Profil aufweist.  the insulation element (5) has at least in sections at its edge a cross-sectionally U-shaped profile.
5. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 , 5. single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Isolationselement (5) aus zumindest zwei Teilen (7, 8) gebildet ist, wobei ein erstes Teil (7) zumindest abschnittsweise planar und ein zweites Teil (8)  the insulation element (5) is formed from at least two parts (7, 8), wherein a first part (7) is at least partially planar and a second part (8)
rahmenartig ausgebildet ist.  is formed like a frame.
6. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 5, 6. single cell (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das erste Teil (7) mit seiner Außenseite an einer Innenseite des ersten  the first part (7) with its outside on an inside of the first
Gehäuseteils (2.1 ) und das zweite Teil (8) mit seiner Innenseite an einer Außenseite des ersten Gehäuseteils (2.1 ) angeordnet ist, wobei Überstände (A2) der  Housing part (2.1) and the second part (8) is arranged with its inside on an outer side of the first housing part (2.1), wherein projections (A2) of the
Teile (7, 8) zumindest stoffschlüssig miteinander verbunden sind.  Parts (7, 8) are connected to each other at least cohesively.
7. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 , 7. Single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Isolationselement (5) aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet oder zumindest mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet ist.  the insulation element (5) is formed from an electrically insulating material or at least coated with an electrically insulating material.
8. Batterie mit einer Anzahl von Einzelzellen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 8. Battery with a number of single cells (1) according to one of claims 1 to 7.
9. Batterie nach Anspruch 8, 9. Battery according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Batterie eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges, eines Hybridfahrzeuges oder eines mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeuges ist.  the battery is a vehicle battery, in particular a traction battery of an electric vehicle, a hybrid vehicle or a fuel cell powered vehicle.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015007137A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 Li-Tec Battery Gmbh Process for the preparation of a single cell, single cell and electrochemical energy storage
DE102015007259A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 Li-Tec Battery Gmbh Single cell and electrochemical energy storage
AU2016318966B2 (en) * 2015-09-11 2018-12-06 Innomotics Gmbh Printed circuit board power cell with isolation and medium voltage multi-cell power supply
DE102016221562A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Battery cell and method for producing a battery cell
DE102016221573A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh battery cell
KR102307300B1 (en) 2017-10-16 2021-09-30 주식회사 엘지화학 Battery module and pack
DE102017220133A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy storage cell with insulating sheath
DE102019207086A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Audi Ag Housing arrangement for a high-voltage energy store and motor vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61163559A (en) * 1985-01-16 1986-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flat cell
DE102009060788A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 VARTA Microbattery GmbH, 30419 Button cell comprises two metal housing halves, which are separated from one another by an electrically insulating sealing and form a housing having a planar base area and a planar cover area parallel to the base area

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1053506A (en) * 1952-04-07 1954-02-03 Piles Wonder Soc D Flat cell type electric battery
US5378555A (en) * 1993-12-27 1995-01-03 General Motors Corporation Electric vehicle battery pack
JP2000090895A (en) * 1998-09-14 2000-03-31 Ngk Insulators Ltd Lithium secondary battery for electric vehicle
TW504854B (en) * 1999-08-27 2002-10-01 Toshiba Battery Flat non-aqueous electrolyte secondary cell
JP2009170575A (en) * 2008-01-15 2009-07-30 Panasonic Corp Surface-mounting square power storage cell
DE102008010828A1 (en) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Battery with several single cells
DE102009037850A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Li-Tec Battery Gmbh Electrochemical cell
US8883343B2 (en) * 2010-01-25 2014-11-11 GM Global Technology Operations LLC Extended range electric vehicle battery cell packaging for pouch design
KR101233615B1 (en) * 2011-02-09 2013-02-14 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61163559A (en) * 1985-01-16 1986-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flat cell
DE102009060788A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 VARTA Microbattery GmbH, 30419 Button cell comprises two metal housing halves, which are separated from one another by an electrically insulating sealing and form a housing having a planar base area and a planar cover area parallel to the base area

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013017203A1 *

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Publication number Publication date
US20140242446A1 (en) 2014-08-28
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JP2014527262A (en) 2014-10-09
WO2013017203A1 (en) 2013-02-07

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