WO2012130631A1 - Battery cell - Google Patents

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WO2012130631A1
WO2012130631A1 PCT/EP2012/054594 EP2012054594W WO2012130631A1 WO 2012130631 A1 WO2012130631 A1 WO 2012130631A1 EP 2012054594 W EP2012054594 W EP 2012054594W WO 2012130631 A1 WO2012130631 A1 WO 2012130631A1
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WO
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groove
battery cell
housing wall
range
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/054594
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German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Pfeiffer
Thomas Kretschmar
Kai Kuhlmann
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention is based on a battery cell according to the preamble of the independent claim.
  • a battery (or a battery system), such as in hybrid or
  • Electric vehicles usually consists of several battery modules, which in turn are composed of individual battery cells (for example, lithium-ion battery cells).
  • a single battery cell has a housing and electrical storage elements (also referred to as galvanic cells or simply cells) arranged in the housing.
  • Batteries are subject to predetermined limitations, for example, the maximum possible housing dimensions. On the one hand, these are determined by industry standards and, on the other hand, limited by the space available for battery cells or modules. The limited
  • Battery cell volume is partially from the storage elements
  • Electrochemical cells can generate gas during both charging and discharging. Especially under unusual conditions, such as accidental deep discharge or the first charge of a primary cell it comes to gas evolution. Accordingly, cells are designed to allow internal overpressure to escape the cell in a controlled manner.
  • a battery in which a pressure relief valve for the controlled escape of gas provides.
  • an annular groove is provided in the housing wall, which is interrupted at least two places. If overpressure builds up within the battery, the housing wall preferably breaks in the region of the groove on which the housing wall is made thinner.
  • a disadvantage of this device is that the predetermined bursting pressure at which the groove breaks open is wide
  • Range varies by the preferred bursting pressure.
  • Another disadvantage is that the pressure relief valve is incorporated in thin membranes. These must be subsequently welded or clamped in openings of the housing wall, resulting in an increased labor and cost. In addition, there is always the risk of leaks between membrane and housing in this type of membrane.
  • the battery cell according to the invention with the characterizing part of claim 1 has the advantage that it has an improved pressure relief valve which opens at a defined bursting pressure, whereby excess pressure can escape from the battery.
  • the invention provides that the housing has a pressure relief valve as a means of protection against overpressure, which is arranged on the housing wall.
  • the pressure relief valve has a first, a second and a third groove, wherein the first and the second groove on the same side of the
  • Housing wall are arranged side by side.
  • the third groove lies between the first and second groove and on one, the first and second groove opposite lying side of the housing wall. If the housing bulges outward in the region of the grooves due to an increased internal pressure, the three grooves act together in the manner of a hinge, whereby a controlled opening of the housing is possible. Advantageously thus takes place through the third groove
  • the first groove and the second groove at a distance A_l of 5 to 20 mm from each other. If the distance A_l between the two grooves is smaller than 5 mm or larger than 20 mm, the bursting pressure can not be given within the desired accuracy.
  • the first groove and / or the second groove have a length L_l in the range of 10 to 40 mm and / or the third groove have a length in the range of 5 to 30 mm ,
  • At least one of the three grooves has a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and / or the first and / or the second and / or the third groove each have a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm.
  • the third groove is arranged centrally between the first groove and the second groove. In this position, the hinge effect can develop particularly advantageous and the bursting pressure can be set very accurately.
  • the first and the second groove are connected at at least one end by a further groove to a circulation groove. Due to the embodiment as a circumferential groove, the opening area is advantageously increased.
  • An elliptical embodiment of the circumferential groove has proven particularly advantageous, wherein the circumferential groove has a length L_2 in the range of 10 to 40 mm and / or a width B_2 in the range of 5 to 20 mm.
  • the third groove in the area enclosed by the circumferential groove. Due to the central arrangement of the third groove, the hinge-like action between the first two grooves and the third groove can unfold optimally and the desired bursting pressure can be optimally adjusted.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a battery cell of a
  • Figure 2 shows a section of the housing wall of the first
  • FIG. 3 shows a sectional view of the housing wall of a battery cell.
  • FIG. 4 shows a further sectional view of the housing wall of FIG.
  • FIG. 5 shows a further section of the housing wall of FIG
  • Battery cell shows a further section of the housing wall one
  • Figure 1 shows a first embodiment of the invention, a battery cell 11 in a perspective view.
  • the battery cell 11 is substantially rectangular and flat and has a small thickness. It is
  • the pressure relief valve 14 is composed of a first groove 15, a second groove 16 and a third groove 17, wherein the first two grooves 15, 16 are arranged on the outer side 20 of the housing wall 13, whereas the third groove 17 on the inner side 21 (FIGS. not shown here) of the housing wall 13 is arranged.
  • the third groove 17 is centered between the first and second Groove 15, 16 arranged.
  • the first and second groove 15, 16 may also be arranged on the inner side 21 of the housing wall, wherein the third groove 17 between the first and second groove 15, 16 and on the opposite side of the housing wall thirteenth , which is 20 outside, is arranged.
  • Figure 2 shows a plan view of a section of the housing wall 13 of the
  • the first groove 15 and the second groove 16 are arranged at a distance A_l of 5 to 20 mm and preferably 12 mm from each other, wherein the first groove 15th and / or the second groove 16 have a length L_l in the range of 10 to 40 mm, and preferably 25 mm.
  • the third groove 17 has a length L_2 in
  • FIG. 3 shows a sectional view of the housing wall 13 of the battery cell 11 according to the first exemplary embodiment of the invention from FIG. 1.
  • the first and / or the second and / or the third groove 15, 16, 17 have a depth T_l in the range from 0.2 to 0.5 mm and preferably 0.4 mm.
  • FIG. 4 shows a further sectional illustration of the housing wall 13 of FIG.
  • Battery cell 11 according to the first embodiment of the invention of Figure 1, wherein the first and / or the second and / or the third groove 15, 16, 17 has a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm and preferably 0.4 mm have.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the invention, a further detail of the housing wall 13 of the battery cell 11 of Figure 1.
  • the first groove 15 is connected to the second groove 16 at one end by a further fourth groove 19 to a circumferential groove 18.
  • the circulation groove 18 is open on one side and U-shaped.
  • the area enclosed by the circumferential groove 18 region 22 has a length L_l in the range of 10 to 40 mm and the legs of the U-shaped
  • Circumferential groove 18 are at a distance A_l of 5 to 20 mm from each other
  • the third groove 17 is arranged centrally in the area enclosed by the circumferential groove 18 and has a length L_2 in the range of 5 to 30 mm. All grooves 15, 16, 17, 18, 19 have a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm.
  • the circumferential groove 18 can be arranged both on the inner side 21 and on the outer side 20 of the housing wall 13.
  • Figure 6 shows a further embodiment of the invention, a further detail of the housing wall 13 of the battery cell 11 of Figure 1.
  • the first groove 15 is connected to the second groove 16 at both ends by further grooves 19, 23 to a Circumferential groove 18 connected.
  • the circulation groove 18 is closed and elliptical.
  • the circumferential groove 18 forms an ellipse 24, which has a large diameter L_l in the range of 10 to 40 mm and a small diameter A_l of 5 to 20 mm.
  • the third groove 17 is arranged centrally in the region enclosed by the circumferential groove 19 region 24, thus lies on the line connecting the two focal points 25, 26 of the ellipse formed by the circumferential groove 18 and has a length L_2 in the range of 5 to 30 mm.
  • All grooves 15, 16, 17, 18, 19 have a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm.
  • the circumferential groove 18 can be arranged both on the inner side 21 and on the outer side 20 of the housing wall 13.

Abstract

The invention relates to a battery cell, particularly a lithium ion battery cell, comprising a housing wall and a means for protecting against overpressure disposed on the housing wall. The means for protecting against overpressure comprises a first, a second, and a third groove, wherein the first and the second groove are disposed adjacent to each other on the same side of the housing wall. The third groove is between the first and the second groove and is disposed on a side of the housing wall opposite the first and the second groove.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Batteriezelle battery cell
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Batteriezelle nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. PRIOR ART The invention is based on a battery cell according to the preamble of the independent claim.
Verschiedenartige Batterien sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine derartige Batterie zeigt beispielsweise die US 2007 013 45 47 AI. Eine Batterie (bzw. ein Batteriesystem), wie sie beispielsweise in Hybrid- oder Various types of batteries are known in the art. Such a battery shows, for example, the US 2007 013 45 47 AI. A battery (or a battery system), such as in hybrid or
Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommt, besteht üblicherweise aus mehreren Batteriemodulen, die wiederum aus einzelnen Batteriezellen (z.B. Lithium-Ionen- Batteriezellen) zusammengesetzt sind. Eine einzelne Batteriezelle weist ein Gehäuse und elektrische Speicherelemente (die auch als galvanische Zellen oder vereinfacht als Zellen bezeichnet werden) auf, die im Gehäuse angeordnet sind. Batterien unterliegen vorgegebenen Beschränkungen, die beispielsweise die maximal möglichen Gehäusedimensionen betreffen. Einerseits werden diese von Industriestandards vorgegeben und andererseits durch den Bauraum begrenzt, der für Batteriezellen bzw. Module zur Verfügung steht. Das begrenzte  Electric vehicles usually consists of several battery modules, which in turn are composed of individual battery cells (for example, lithium-ion battery cells). A single battery cell has a housing and electrical storage elements (also referred to as galvanic cells or simply cells) arranged in the housing. Batteries are subject to predetermined limitations, for example, the maximum possible housing dimensions. On the one hand, these are determined by industry standards and, on the other hand, limited by the space available for battery cells or modules. The limited
Batteriezellenvolumen wird teilweise von den Speicherelementen Battery cell volume is partially from the storage elements
(elektrochemisch aktive Materialien und Elektrolyte) und teilweise von inerten Komponenten (Stromkollektoren, Versiegelung, Separatoren, etc.) gefüllt. Es verbleibt in der Regel ein ungefülltes Restvolumen, welches notwendig ist, um Reaktionsprodukte aufzunehmen oder andere Effekte wie beispielsweise  (Electrochemically active materials and electrolytes) and partially filled by inert components (current collectors, sealants, separators, etc.). It usually remains an unfilled residual volume, which is necessary to absorb reaction products or other effects such as
Materialausdehnung aufgrund von hohen Temperaturen kompensieren zu können. Elektrochemische Zellen können sowohl während des Lade-, als auch während des Entladevorgangs Gas erzeugen. Gerade unter unüblichen Bedingung, wie einer zufälligen Tiefentladung oder bei der ersten Ladung einer Primärzelle kann es zu Gasentwicklung kommen. Zellen sind dementsprechend so ausgeführt, dass innerer Überdruck auf eine kontrollierte Art aus der Zelle entweichen kann. Compensate material expansion due to high temperatures. Electrochemical cells can generate gas during both charging and discharging. Especially under unusual conditions, such as accidental deep discharge or the first charge of a primary cell it comes to gas evolution. Accordingly, cells are designed to allow internal overpressure to escape the cell in a controlled manner.
Beispielsweise ist aus der genannten US 2007 013 45 47 AI eine Batterie bekannt, bei der ein Überdruckventil für das kontrollierte Entweichen von Gas sorgt. Zu diesem Zweck ist in der Gehäusewand eine ringförmige Nut vorgesehen, die an mindestens zwei Stellen unterbrochen ist. Baut sich Überdruck innerhalb der Batterie auf, bricht die Gehäusewand bevorzugt im Bereich der Nut, an der die Gehäusewand dünner ausgeführt ist. An dieser Vorrichtung ist jedoch nachteilig, dass der vorgegebene Berstdruck, bei dem die Nut aufbricht, in einem weitenFor example, from the mentioned US 2007 013 45 47 AI a battery is known in which a pressure relief valve for the controlled escape of gas provides. For this purpose, an annular groove is provided in the housing wall, which is interrupted at least two places. If overpressure builds up within the battery, the housing wall preferably breaks in the region of the groove on which the housing wall is made thinner. However, a disadvantage of this device is that the predetermined bursting pressure at which the groove breaks open is wide
Bereich um den bevorzugten Berstdruck variiert. Weiterhin ist nachteilig, dass das Überdruckventil in dünne Membranen eingebracht ist. Diese müssen nachträglich in Öffnungen der Gehäusewand eingeschweißt oder eingeklemmt werden, woraus ein erhöhter Arbeits- und Kostenaufwand resultiert. Zusätzlich besteht bei dieser Art von Membranen stets das Risiko einer undichten Stelle zwischen Membran und Gehäuse. Range varies by the preferred bursting pressure. Another disadvantage is that the pressure relief valve is incorporated in thin membranes. These must be subsequently welded or clamped in openings of the housing wall, resulting in an increased labor and cost. In addition, there is always the risk of leaks between membrane and housing in this type of membrane.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Batteriezelle anzugeben, die ein It is the object of the invention to provide a battery cell, the one
verbessertes Überdruckventil aufweist. having improved pressure relief valve.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Batteriezelle mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie ein verbessertes Überdruckventil aufweist, das bei einem definierten Berstdruck öffnet, wodurch Überdruck aus der Batterie entweichen kann. The battery cell according to the invention with the characterizing part of claim 1 has the advantage that it has an improved pressure relief valve which opens at a defined bursting pressure, whereby excess pressure can escape from the battery.
Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse ein Überdruckventil als Mittel zum Schutz vor Überdruck aufweist, das auf der Gehäusewand angeordnet ist. Das Überdruckventil weist eine erste, eine zweite und eine dritte Nut auf, wobei die erste und die zweite Nut auf der gleichen Seite der For this purpose, the invention provides that the housing has a pressure relief valve as a means of protection against overpressure, which is arranged on the housing wall. The pressure relief valve has a first, a second and a third groove, wherein the first and the second groove on the same side of the
Gehäusewand nebeneinander angeordnet sind. Die dritte Nut liegt zwischen der ersten und zweiten Nut und auf einer, der ersten und zweiten Nut gegenüber liegenden Seite der Gehäusewand. Wölbt sich das Gehäuse im Bereich der Nuten aufgrund eines erhöhten Innendrucks nach außen, wirken die drei Nuten gemeinsam in der Art eines Scharniers, wodurch eine kontrollierte Öffnung des Gehäuses möglich ist. Vorteilhaft erfolgt somit durch die dritte Nut ein Housing wall are arranged side by side. The third groove lies between the first and second groove and on one, the first and second groove opposite lying side of the housing wall. If the housing bulges outward in the region of the grooves due to an increased internal pressure, the three grooves act together in the manner of a hinge, whereby a controlled opening of the housing is possible. Advantageously thus takes place through the third groove
vereinfachtes Aufbrechen des Gehäuses. Damit kann durch diese Anordnung der Nuten der Berstdruck, also der Druck, bei dem das Gehäuse im Bereich der Nuten aufbricht, präzise eingestellt werden. simplified breaking of the housing. This can be precisely adjusted by this arrangement of the grooves of the bursting pressure, ie the pressure at which the housing breaks in the region of the grooves.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. The measures mentioned in the dependent claims advantageous developments of the device specified in the independent claim are possible.
Vorteilhaft sind die erste Nut und die zweite Nut im Abstand A_l von 5 bis 20 mm voneinander angeordnet. Ist der Abstand A_l zwischen beiden Nuten kleiner als 5 mm oder größer als 20 mm, kann der Berstdruck nicht mehr im Rahmen der gewünschten Genauigkeit angegeben werden. Advantageously, the first groove and the second groove at a distance A_l of 5 to 20 mm from each other. If the distance A_l between the two grooves is smaller than 5 mm or larger than 20 mm, the bursting pressure can not be given within the desired accuracy.
Weiterhin hat es sich für die Einstellung des Berstdrucks als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die erste Nut und/oder die zweite Nut eine Länge L_l im Bereich von 10 bis 40 mm und/oder die dritte Nut eine Länge im Bereich von 5 bis 30 mm aufweisen. Furthermore, it has been found to be particularly advantageous for the setting of the bursting pressure that the first groove and / or the second groove have a length L_l in the range of 10 to 40 mm and / or the third groove have a length in the range of 5 to 30 mm ,
Zusätzlich hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass mindestens eine der drei Nuten eine Tiefe T_l im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm und/oder die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Nut jeweils eine Breite B_l im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm aufweisen. In addition, it has been found to be advantageous that at least one of the three grooves has a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and / or the first and / or the second and / or the third groove each have a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm.
Als besonders vorteilhaft wird die dritte Nut mittig zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut angeordnet. In dieser Position kann sich die Scharnierwirkung besonders vorteilhaft entfalten und der Berstdruck besonders genau eingestellt werden. Vorteilhaft werden die erste und die zweite Nut an mindestens einem Ende durch eine weitere Nut zu einer Umlaufnut verbunden. Aufgrund der Ausführungsform als Umlaufnut wird der Öffnungsbereich vorteilhaft vergrößert. Als besonders vorteilhaft hat sich eine elliptische Ausführungsform der Umlaufnut herausgestellt, wobei die Umlaufnut eine Länge L_2 im Bereich von 10 bis 40 mm und/oder eine Breite B_2 im Bereich von 5 bis 20 mm aufweist. As a particularly advantageous, the third groove is arranged centrally between the first groove and the second groove. In this position, the hinge effect can develop particularly advantageous and the bursting pressure can be set very accurately. Advantageously, the first and the second groove are connected at at least one end by a further groove to a circulation groove. Due to the embodiment as a circumferential groove, the opening area is advantageously increased. An elliptical embodiment of the circumferential groove has proven particularly advantageous, wherein the circumferential groove has a length L_2 in the range of 10 to 40 mm and / or a width B_2 in the range of 5 to 20 mm.
Vorteilhaft ist weiterhin, die dritte Nut in dem von der Umlaufnut eingeschlossenen Bereich anzuordnen. Durch die mittige Anordnung der dritten Nut kann sich die scharnierartige Wirkung zwischen den ersten zwei Nuten und der dritten Nut optimal entfalten und der gewünschte Berstdruck optimal eingestellt werden. It is also advantageous to arrange the third groove in the area enclosed by the circumferential groove. Due to the central arrangement of the third groove, the hinge-like action between the first two grooves and the third groove can unfold optimally and the desired bursting pressure can be optimally adjusted.
Zeichnung drawing
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Batteriezelle eines The invention will be explained in more detail in several embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a perspective view of a battery cell of a
ersten Ausführungsbeispiels.  first embodiment.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der Gehäusewand des ersten Figure 2 shows a section of the housing wall of the first
Ausführunsbeipsiels.  Ausführunsbeipsiels.
Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Gehäusewand einer Batteriezelle. FIG. 3 shows a sectional view of the housing wall of a battery cell.
Figur 4 zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Gehäusewand einer FIG. 4 shows a further sectional view of the housing wall of FIG
Batteriezelle.  Battery cell.
Figur 5 zeigt einen weiteren Ausschnitt der Gehäusewand einer FIG. 5 shows a further section of the housing wall of FIG
Batteriezelle. zeigt einen weiteren Ausschnitt der Gehäusewand einer Battery cell. shows a further section of the housing wall one
Batteriezelle.  Battery cell.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Figur 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Batteriezelle 11 in perspektivischer Darstellung. Die Batteriezelle 11 ist im Wesentlichen rechteckig und flach ausgeführt und weist eine geringe Dicke auf. Es befindet sich Figure 1 shows a first embodiment of the invention, a battery cell 11 in a perspective view. The battery cell 11 is substantially rectangular and flat and has a small thickness. It is
mindestens ein elektrisches Speicherelement (hier nicht dargestellt) im Gehäuse 12 der Batteriezelle 11, die insbesondere als Lithium-Ionen-Speicherzelle in flacher Bauweise ohne eigensteife Hülle ("Jelly Rolls" oder "Coffee Bag") ausgeführt ist. Auf der Gehäusewand 13 befindet sich das Mittel 14 zum Schutz vor Überdruck (Überdruckventil). Das Überdruckventil 14 setzt sich aus einer ersten Nut 15, einer zweiten Nut 16 und einer dritten Nut 17 zusammen, wobei die ersten beiden Nuten 15, 16 auf der Außenseite 20 der Gehäusewand 13 angeordnet sind, wohingegen die dritte Nut 17 auf der Innenseite 21 (hier nicht dargestellt) der Gehäusewand 13 angeordnet ist. In Blickrichtung von der ersten Ebene 27, in der die erste und zweite Nut 15, 16 angeordnet sind, zur zweiten Ebene 28 (hier nicht dargestellt), in der die dritte Nut 17 liegt, ist die dritte Nut 17 mittig zwischen der ersten und zweiten Nut 15, 16 angeordnet. Als weitere at least one electrical storage element (not shown here) in the housing 12 of the battery cell 11, which is designed in particular as a lithium-ion memory cell in a flat design without inherently rigid shell ("Jelly Rolls" or "Coffee Bag"). On the housing wall 13 is the means 14 for protection against overpressure (pressure relief valve). The pressure relief valve 14 is composed of a first groove 15, a second groove 16 and a third groove 17, wherein the first two grooves 15, 16 are arranged on the outer side 20 of the housing wall 13, whereas the third groove 17 on the inner side 21 (FIGS. not shown here) of the housing wall 13 is arranged. As viewed from the first plane 27, in which the first and second grooves 15, 16 are arranged, to the second plane 28 (not shown here), in which the third groove 17 is located, the third groove 17 is centered between the first and second Groove 15, 16 arranged. As another
Ausführungsform der Erfindung (hier nicht dargestellt) können die erste und zweite Nut 15, 16 auch auf der Innenseite 21 der Gehäusewand angeordnet sein, wobei die dritte Nut 17 zwischen der ersten und zweiten Nut 15, 16 liegt und auf der gegenüberliegenden Seite der Gehäusewand 13, der Außenseite 20, angeordnet ist. Figur 2 zeigt eine Aufsicht eines Ausschnitts der Gehäusewand 13 der Embodiment of the invention (not shown here), the first and second groove 15, 16 may also be arranged on the inner side 21 of the housing wall, wherein the third groove 17 between the first and second groove 15, 16 and on the opposite side of the housing wall thirteenth , which is 20 outside, is arranged. Figure 2 shows a plan view of a section of the housing wall 13 of the
Batteriezelle 11 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung aus Figur 1. Die erste Nut 15 und die zweite Nut 16 sind in einem Abstand A_l von 5 bis 20 mm und vorzugsweise 12 mm voneinander angeordnet, wobei die erste Nut 15 und/oder die zweite Nut 16 eine Länge L_l im Bereich von 10 bis 40 mm und vorzugsweise 25 mm aufweisen. Die dritte Nut 17 weist eine Länge L_2 im Battery cell 11 according to the first embodiment of the invention of Figure 1. The first groove 15 and the second groove 16 are arranged at a distance A_l of 5 to 20 mm and preferably 12 mm from each other, wherein the first groove 15th and / or the second groove 16 have a length L_l in the range of 10 to 40 mm, and preferably 25 mm. The third groove 17 has a length L_2 in
Bereich von 5 bis 30 mm und vorzugsweise 20 mm auf und liegt mittig zwischen der ersten und zweiten Nut 15, 16 und auf der jeweils der ersten und zweiten Nut gegenüberliegenden Seite der Gehäusewand 13. Range of 5 to 30 mm and preferably 20 mm and is located centrally between the first and second groove 15, 16 and on the respective first and second groove opposite side of the housing wall thirteenth
Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Gehäusewand 13 der Batteriezelle 11 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung aus Figur 1. Die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Nut 15, 16, 17 weisen eine Tiefe T_l im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm und vorzugsweise 0,4 mm auf. 3 shows a sectional view of the housing wall 13 of the battery cell 11 according to the first exemplary embodiment of the invention from FIG. 1. The first and / or the second and / or the third groove 15, 16, 17 have a depth T_l in the range from 0.2 to 0.5 mm and preferably 0.4 mm.
Figur 4 zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Gehäusewand 13 der FIG. 4 shows a further sectional illustration of the housing wall 13 of FIG
Batteriezelle 11 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung aus Figur 1, wobei die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Nut 15, 16, 17 eine Breite B_l im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm und vorzugsweise 0,4 mm aufweisen. Battery cell 11 according to the first embodiment of the invention of Figure 1, wherein the first and / or the second and / or the third groove 15, 16, 17 has a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm and preferably 0.4 mm have.
Figur 5 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen weiteren Ausschnitt der Gehäusewand 13 der Batteriezelle 11 aus Figur 1. Die erste Nut 15 ist mit der zweiten Nut 16 an einem Ende durch eine weitere vierte Nut 19 zu einer Umlaufnut 18 verbunden. Die Umlaufnut 18 ist einseitig geöffnet und U-förmig ausgeführt. Dabei hat der von der Umlaufnut 18 eingeschlossene Bereich 22 eine Länge L_l im Bereich von 10 bis 40 mm und die Schenkel der U-förmigen 5 shows a further embodiment of the invention, a further detail of the housing wall 13 of the battery cell 11 of Figure 1. The first groove 15 is connected to the second groove 16 at one end by a further fourth groove 19 to a circumferential groove 18. The circulation groove 18 is open on one side and U-shaped. In this case, the area enclosed by the circumferential groove 18 region 22 has a length L_l in the range of 10 to 40 mm and the legs of the U-shaped
Umlaufnut 18 sind in einem Abstand A_l von 5 bis 20 mm voneinander Circumferential groove 18 are at a distance A_l of 5 to 20 mm from each other
angeordnet. Die dritte Nut 17 ist mittig im von der Umlaufnut 18 eingeschlossenen Bereich 22 angeordnet und weist eine Länge L_2 im Bereich von 5 bis 30 mm auf. Alle Nuten 15, 16, 17, 18, 19 weisen eine Tiefe T_l im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm und eine Breite B_l im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm auf. Die Umlaufnut 18 kann sowohl auf der Innenseite 21 als auch auf der Außenseite 20 der Gehäusewand 13 angeordnet sein. arranged. The third groove 17 is arranged centrally in the area enclosed by the circumferential groove 18 and has a length L_2 in the range of 5 to 30 mm. All grooves 15, 16, 17, 18, 19 have a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm. The circumferential groove 18 can be arranged both on the inner side 21 and on the outer side 20 of the housing wall 13.
Figur 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen weiteren Ausschnitt der Gehäusewand 13 der Batteriezelle 11 aus Figur 1. Die erste Nut 15 ist mit der zweiten Nut 16 an beiden Enden durch weitere Nuten 19, 23 zu einer Umlaufnut 18 verbunden. Die Umlaufnut 18 ist geschlossen und elliptisch ausgeführt. Dabei formt die Umlaufnut 18 eine Ellipse 24, die einen großen Durchmesser L_l im Bereich von 10 bis 40 mm und einen kleinen Durchmesser A_l von 5 bis 20 mm aufweist. Die dritte Nut 17 ist mittig im von der Umlaufnut 19 eingeschlossenen Bereich 24 angeordnet, liegt somit auf der Verbindungslinie der beiden Brennpunkte 25, 26 der von der Umlaufnut 18 geformten Ellipse und weist eine Länge L_2 im Bereich von 5 bis 30 mm auf. Alle Nuten 15, 16, 17, 18, 19 weisen eine Tiefe T_l im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm und eine Breite B_l im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm auf. Die Umlaufnut 18 kann sowohl auf der Innenseite 21 als auch auf der Außenseite 20 der Gehäusewand 13 angeordnet sein. Figure 6 shows a further embodiment of the invention, a further detail of the housing wall 13 of the battery cell 11 of Figure 1. The first groove 15 is connected to the second groove 16 at both ends by further grooves 19, 23 to a Circumferential groove 18 connected. The circulation groove 18 is closed and elliptical. In this case, the circumferential groove 18 forms an ellipse 24, which has a large diameter L_l in the range of 10 to 40 mm and a small diameter A_l of 5 to 20 mm. The third groove 17 is arranged centrally in the region enclosed by the circumferential groove 19 region 24, thus lies on the line connecting the two focal points 25, 26 of the ellipse formed by the circumferential groove 18 and has a length L_2 in the range of 5 to 30 mm. All grooves 15, 16, 17, 18, 19 have a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm and a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm. The circumferential groove 18 can be arranged both on the inner side 21 and on the outer side 20 of the housing wall 13.

Claims

Ansprüche claims
1. Batteriezelle (11), insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle, umfassend eine Gehäusewand (13) und ein Mittel (14) zum Schutz vor Überdruck, das auf der Gehäusewand (13) angeordnet ist, welches eine erste, eine zweite und eine dritte Nut (15, 16, 17) aufweist, wobei die erste und die zweite Nut (15, 16) auf der gleichen Seite der Gehäusewand (13) nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) zwischen der ersten und zweiten Nut (15, 16) liegt und auf einer, der ersten und zweiten Nut (15, 16) gegenüberliegenden Seite der Gehäusewand (13) angeordnet ist. 1. Battery cell (11), in particular a lithium-ion battery cell, comprising a housing wall (13) and a means (14) for protection against overpressure, which is arranged on the housing wall (13), which a first, a second and a third groove (15, 16, 17), wherein the first and the second groove (15, 16) on the same side of the housing wall (13) are arranged side by side, characterized in that the third groove (17) between the first and second groove (15, 16) and on one, the first and second groove (15, 16) opposite side of the housing wall (13) is arranged.
2. Batteriezelle (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (15) und die zweite Nut (16) in einem Abstand A_l von 5 bis 20 mm voneinander angeordnet sind. 2. Battery cell (11) according to claim 1, characterized in that the first groove (15) and the second groove (16) are arranged at a distance A_l of 5 to 20 mm from each other.
3. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 3. Battery cell (11) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die erste Nut (15) und/oder die zweite Nut (16) eine Länge L_l im Bereich von 10 bis 40 mm aufweisen.  in that the first groove (15) and / or the second groove (16) have a length L_l in the range of 10 to 40 mm.
4. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 4. Battery cell (11) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) eine Länge L_2 im Bereich von 5 bis 30 mm aufweist.  characterized in that the third groove (17) has a length L_2 in the range of 5 to 30 mm.
5. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5. Battery cell (11) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass mindestens eine der drei Nuten (15, 16, 17) eine Tiefe T_l im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm aufweist.  characterized in that at least one of the three grooves (15, 16, 17) has a depth T_l in the range of 0.2 to 0.5 mm.
6. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 6. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite und/oder dritte Nut (15, 16, 17) jeweils eine Breite B_l im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm aufweisen. characterized in that the first and / or the second and / or third groove (15, 16, 17) each have a width B_l in the range of 0.3 to 0.6 mm.
7. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) mittig zwischen der ersten Nut (15) und der zweiten Nut (16) liegt. 7. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the third groove (17) is located centrally between the first groove (15) and the second groove (16).
8. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Nut (15, 16) an mindestens einem Ende durch eine vierte Nut (19) zu einer Umlaufnut (18) verbunden werden. 8. battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and second groove (15, 16) are connected at least one end by a fourth groove (19) to a Umlaufnut (18).
9. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (18) elliptisch ausgeführt ist. 9. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circulation groove (18) is elliptical.
10. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (18) eine Länge L_2 im Bereich von 10 bis 40 mm aufweist. 10. battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circumferential groove (18) has a length L_2 in the range of 10 to 40 mm.
11. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (18) eine Breite B_2 im Bereich von 5 bis 20 mm aufweist. 11. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circumferential groove (18) has a width B_2 in the range of 5 to 20 mm.
12. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) von dem von der Umlaufnut (18) eingeschlossenen Bereich (24) umfasst wird. 12. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the third groove (17) of the recirculation of the groove (18) enclosed region (24) is encompassed.
13. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) auf der Innenseite (21) der 13. Battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the third groove (17) on the inside (21) of the
Gehäusewand (13) angeordnet ist.  Housing wall (13) is arranged.
14. Batteriezelle (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Nut (17) auf der Außenseite (20) der Gehäusewand (13) angeordnet ist. 14. battery cell (11) according to any one of the preceding claims, characterized in that the third groove (17) on the outer side (20) of the housing wall (13) is arranged.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070134547A1 (en) 2003-02-11 2007-06-14 Bouffard Richard L Battery cell with improved pressure relief vent
US20070154782A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Sungjae Cho Secondary battery and its method of manufacture
EP1928042A2 (en) * 2006-10-25 2008-06-04 Samsung SDI Co., Ltd. Prismatic can type lithium ion rechargeable battery
WO2010140436A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 トヨタ自動車株式会社 Sealed battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070134547A1 (en) 2003-02-11 2007-06-14 Bouffard Richard L Battery cell with improved pressure relief vent
US20070154782A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Sungjae Cho Secondary battery and its method of manufacture
EP1928042A2 (en) * 2006-10-25 2008-06-04 Samsung SDI Co., Ltd. Prismatic can type lithium ion rechargeable battery
WO2010140436A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 トヨタ自動車株式会社 Sealed battery
US20120114988A1 (en) * 2009-06-04 2012-05-10 Tomohiro Matsuura Sealed battery

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