WO2014040677A2 - Individual cell for a battery - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an individual cell (1) for a battery, comprising at least one cell housing in which an electrode foil arrangement (2) is arranged. According to the invention, the front ends of electrode foils of a first polarity are connected in an electrically conductive manner to a first housing part (5) and the front ends of electrode foils of a second polarity are connected in an electrically conductive manner to a second housing part (6), the regions in which they are connected to the housing parts (5, 6) lying opposite.

Description

Einzelzelle für eine Batterie  Single cell for a battery
Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle für eine Batterie, umfassend zumindest ein The invention relates to a single cell for a battery comprising at least one
Zellgehäuse, in welchem eine Elektrodenfolienanordnung angeordnet ist. Cell housing in which an electrode foil assembly is arranged.
Aus der DE 102 50 839 B4 ist eine Elektrodenableiterordnung, deren Verwendung und ein Verfahren zur Polung von Elektrodenableitern bekannt. Die Elektrodenableiterordnung umfasst mehrere Elektrodenableiter mit dazwischen liegendem Separator und wenigstens eine Ableiterscheibe. Dabei sind die Elektrodenenden der Elektrodenableiter in einer zur Erstreckungsrichtung quer verlaufenden Ebene umgelegt und/oder gestaucht, um eine Kontaktfläche zu bilden. Die Elektrodenableiterordnung ist durch lasergepulstes Anheften der wenigstens einen Ableiterscheibe auf die Kontaktfläche hergestellt, wobei die From DE 102 50 839 B4 a Elektrodenableiterordnung, their use and a method for polarity of Elektrodenableitern known. The electrode conductor arrangement comprises a plurality of electrode conductors with a separator in between and at least one arrester disk. In this case, the electrode ends of the electrode conductors are folded and / or compressed in a plane extending transversely to the direction of extent in order to form a contact surface. The electrode conductor order is produced by laser-pulsed adhesion of the at least one arrester disc to the contact surface, wherein the
Pulsleistung und die Pulslänge entsprechend eingestellt sind. Pulse power and the pulse length are set accordingly.
Weiterhin ist aus der US 6,387,566 B1 eine Polymer-Lithium-Ionen-Batteriezelle bekannt. Die Batteriezelle weist ein Gehäuse aus Aluminiumfolie auf, wobei beide Oberflächen mit einer dünnen Schicht eines elektrisch isolierenden Polymers beschichtet sind. Sich gegenüberliegende Abschnitte des Gehäuses sind nicht mit dem Polymer beschichtet, so dass diese Abschnitte die elektrischen Pole der Batteriezelle bilden. Innenseiten des Gehäuses sind in den entsprechenden Abschnitten ebenfalls nicht mit dem Polymer beschichtet, so dass Elektrodenlagen mit den die elektrischen Pole bildenden Abschnitten des Gehäuses der Batteriezelle elektrisch kontaktiert sind. Furthermore, a polymer lithium-ion battery cell is known from US Pat. No. 6,387,566 B1. The battery cell has a housing made of aluminum foil, wherein both surfaces are coated with a thin layer of an electrically insulating polymer. Opposing portions of the housing are not coated with the polymer so that these portions form the electrical poles of the battery cell. Inner sides of the housing are also not coated in the corresponding sections with the polymer, so that electrode layers are electrically contacted with the electric pole forming portions of the housing of the battery cell.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Einzelzelle für eine Batterie anzugeben. The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved single cell for a battery.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. The object is achieved by the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Einzelzelle für eine Batterie umfasst zumindest ein Zellgehäuse, in welchem eine Elektrodenfolienanordnung angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Elektrodenfolien einer ersten Polarität stirnseitig elektrisch leitend mit zumindest einem ersten Gehäuseteil verbunden sind und die Elektrodenfolien einer zweiten Polarität stirnseitig elektrisch leitend mit einem zweiten Gehäuseteil verbunden sind, wobei sich die Bereiche der Verbindung mit den Gehäuseteilen gegenüberliegen. A single cell for a battery comprises at least one cell housing, in which an electrode foil arrangement is arranged, wherein according to the invention it is provided that the electrode foils of a first polarity are electrically conductively connected to at least one first housing part and the electrode foils of a second polarity are electrically conductively connected to a second end Housing part are connected, wherein the areas of the connection with the housing parts are opposite.
Dadurch, dass die Elektrodenfolien jeweils stirnseitig elektrisch leitend mit dem Characterized in that the electrode films each end face electrically conductive with the
entsprechenden Gehäuseteil verbunden sind, ist in besonders vorteilhafter Weise eine einfache und sichere Konstruktion, insbesondere hinsichtlich der elektrischen corresponding housing part are connected, is in a particularly advantageous manner a simple and safe construction, in particular with regard to the electrical
Kontaktierung angegeben. Dazu ist es nicht erforderlich, die Elektrodenfolien hinsichtlich des Kontaktierungsbereiches aufwändig innerhalb des Zellgehäuses zu führen, wodurch ein benötigter Bauraum der Einzelzelle verringert werden kann. Contact specified. For this purpose, it is not necessary to carry the electrode films with regard to the contacting area consuming within the cell housing, whereby a required space of the single cell can be reduced.
Aus der gegenüberliegenden Anordnung der Bereiche der Verbindung resultiert ein besonders hoher Schutz gegenüber elektrischer Kurzschlüsse zwischen den From the opposite arrangement of the areas of the connection results in a particularly high protection against electrical short circuits between the
Elektrodenfolien unterschiedlicher Polarität. Electrode foils of different polarity.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung einer als Rahmenflachzelle ausgeführten Einzelzelle, 1 is a schematic perspective view of an exploded view of a frame flat cell cell running,
Fig. 2 schematisch in perspektivischer Ansicht die Einzelzelle gemäß Figur 1 im montierten Zustand, 2 is a schematic perspective view of the single cell according to FIG. 1 in the mounted state, FIG.
Fig. 3 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform einer Fig. 3 shows a schematic perspective view of an embodiment of a
Elektrodenfolienanordnung,  Electrode foil arrangement
Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt der Rahmenflachzelle, Fig. 5 schematisch einen Querschnitt der Rahmenflachzelle, 4 shows schematically a longitudinal section of the frame flat cell, 5 schematically shows a cross section of the frame flat cell,
Fig. 6 schematisch eine Schnittdarstellung eines Kontaktierungsbereiches der 6 is a schematic sectional view of a contacting region of FIG
Elektrodenfolienanordnung mit einem Gehäuseteil vor einem Schweißvorgang,  Electrode foil assembly with a housing part before a welding process,
Fig. 7 schematisch eine Schnittdarstellung des Kontaktierungsbereiches der 7 is a schematic sectional view of the contacting region of FIG
Elektrodenfolienanordnung mit dem Gehäuseteil nach dem Schweißvorgang,  Electrode foil assembly with the housing part after the welding process,
Fig. 8 schematisch eine Schnittdarstellung des Kontaktierungsbereiches der 8 is a schematic sectional view of the contacting region of FIG
Elektrodenfolien mit dem Gehäuseteil, wobei Stirnseiten der Elektrodenfolien abgewinkelt sind,  Electrode sheets with the housing part, wherein end faces of the electrode films are angled,
Fig. 9 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung der 9 is a schematic perspective view of an exploded view of FIG
Elektrodenfolienanordnung mit zwei Kollektorblechen,  Electrode foil arrangement with two collector plates,
Fig. 10 schematisch eine Schnittdarstellung des Kontaktierungsbereiches der 10 is a schematic sectional view of the contacting region of FIG
Elektrodenfolien mit dem Gehäuseteil und einem Kollektorblech,  Electrode sheets with the housing part and a collector plate,
Fig. 11 schematisch eine Schnittdarstellung des Kontaktierungsbereiches mit einem Bimetall als Kollektorblech, 11 is a schematic sectional view of the contacting region with a bimetal as a collector plate,
Fig. 12 schematisch eine Schnittdarstellung des Kontaktierungsbereiches mit beschichtetem Gehäuseteil, 12 is a schematic sectional view of the contacting region with coated housing part,
Fig. 13 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung einer alternativen Ausführungsform einer Einzelzelle, 13 is a schematic perspective view of an exploded view of an alternative embodiment of a single cell,
Fig. 14 schematisch eine erste Schnittdarstellung der Einzelzelle gemäß Figur 13 und 14 schematically shows a first sectional view of the single cell according to FIG. 13 and FIG
Fig. 15 schematisch eine zweite Schnittdarstellung der Einzelle gemäß Figur 14. FIG. 15 schematically shows a second sectional view of the single cell according to FIG. 14.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Einzelzelle 1 für eine nicht näher dargestellte Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie für ein Elektrofahrzeug, Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals. Figures 1 and 2 show a single cell 1 for a battery, not shown, in particular a vehicle battery for an electric vehicle, hybrid vehicle or fuel cell powered vehicle.
In Figur 1 ist eine Explosionsdarstellung dargestellt und Figur 2 zeigt die Einzelzelle 1 im montierten Zustand. In Figure 1 an exploded view is shown and Figure 2 shows the single cell 1 in the assembled state.
Eine solche Batterie, insbesondere für Fahrzeuganwendungen, weist eine Mehrzahl dieser Einzelzellen 1 auf, welche elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltet sind. Zudem weist die Batterie eine Kühlung und eine Elektronik auf, die mit den Einzelzellen 1 in einem Gehäuse der Batterie angeordnet sind. Such a battery, in particular for vehicle applications, has a plurality of these individual cells 1, which are electrically connected in parallel and / or in series with one another. In addition, the battery has a cooling and electronics, which are arranged with the individual cells 1 in a housing of the battery.
Die Einzelzelle 1 ist in einer derartigen Ausgestaltung als eine bipolare Rahmenflachzelle ausgeführt und weist eine Elektrodenfolienanordnung 2 in Form eines The single cell 1 is designed in such a configuration as a bipolar Rahmenflachzelle and has an electrode foil assembly 2 in the form of a
Elektrodenfolienwickels, zwei Isolationsschalen 3, 4 und zwei schalenförmige Electrode foil wraps, two insulation shells 3, 4 and two cup-shaped
Gehäuseteile 5, 6 zur Bildung eines Zellgehäuses auf. Alternativ kann die Housing parts 5, 6 for forming a cell housing. Alternatively, the
Elektrodenfolienanordnung 2 auch als Elektrodenfolienstapel ausgebildet sein. Neben der Darstellung der Elektrodenfolienanordnung 2 in Figur 1 ist dieselbe in Figur 3 vergrößert gezeigt. Electrode foil assembly 2 may be formed as an electrode foil stack. In addition to the illustration of the electrode foil arrangement 2 in FIG. 1, the same is shown enlarged in FIG.
Die Elektrodenfolienanordnung 2 bildet den elektrochemisch aktiven Teil der Einzelzelle 1 und umfasst Lagen aus Kathodenfolien 2.1 und Anodenfolien 2.2, wobei es sich bei den Kathodenfolien 2.1 um beschichtete Aluminiumfolien und bei den Anodenfolien 2.2 um beschichtete Kupferfolien handelt. Dabei sind die einzelnen Lagen mittels The electrode foil arrangement 2 forms the electrochemically active part of the individual cell 1 and comprises layers of cathode foils 2.1 and anode foils 2.2, the cathode foils 2.1 being coated aluminum foils and the anode foils 2.2 being coated copper foils. The individual layers are by means of
Separatoren 2.3 zumindest elektrisch voneinander getrennt, wobei die Anordnung der Lagen zumindest in Figur 6 gezeigt ist. Separators 2.3 at least electrically separated from each other, wherein the arrangement of the layers is shown at least in Figure 6.
Die einzelnen Kathodenfolien 2.1 und Anodenfolien 2.2 sind in einem jeweiligen The individual cathode foils 2.1 and anode foils 2.2 are in a respective one
Randbereich unbeschichtet, welcher als Stromabieiterfahne 2.1.1 , 2.2.1 fahnenartig aus der Elektrodenfolienanordnung 2 herausragt. Dabei liegen sich die Uncoated border area, which protrudes as a Stromabieiterfahne 2.1.1, 2.2.1 like a flag from the electrode foil assembly 2. Der Stromabieiterfahne 2.1.1, 2.2.1 ist in die form von der Elektrodenfolienanordnung 2. Here are the
Stromabieiterfahnen 2.1.1 der Kathodenfolien 2.1 und die Stromabieiterfahnen 2.2.1 der Anodenfolien 2.2 in Bezug auf die Elektrodenfolienanordnung 2 gegenüber. Stromabieiterfahnen 2.1.1 of the cathode foils 2.1 and the Stromabieiterfahnen 2.2.1 of the anode foils 2.2 with respect to the electrode foil assembly 2 opposite.
Die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 der jeweils gleichen Polarität sind elektrisch leitend mit einem Gehäuseteil 5, 6 der Einzelzelle 1 verbunden. Dabei sind Kathodenfolien 2.1 , welche eine erste Polarität aufweisen, mit ihren Stromabieiterfahnen 2.1.1 mit einem ersten Gehäuseteil 5 und die Anodenfolien 2.2, welche eine zweite Polarität aufweisen, mit ihren Stromabieiterfahnen mit 2.2.1 mit einem zweiten Gehäuseteil 6 elektrisch leitend verbunden. The Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 of the same polarity are electrically connected to a housing part 5, 6 of the single cell 1. Here are cathode foils 2.1, which have a first polarity, with their Stromabieiterfahnen 2.1.1 with a first housing part 5 and the anode foils 2.2, which have a second polarity, with its Stromabieiterfahnen with 2.2.1 electrically connected to a second housing part 6.
Die Elektrodenfolienanordnung 2 ist im montierten Zustand von den beiden elektrisch . nicht leitfähigen Isolationsschalen 3, 4 umgeben, d. h. die Elektrodenfolienanordnung 2 befindet sich zwischen den beiden Isolationsschalen 3, 4, wobei die Isolationsschalen 3, 4 zur elektrischen Kontaktierung jeweils im Bereich der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 eine Aussparung 3.1 , 4.1 aufweisen, durch die die elektrische Verbindung zwischen den Kathodenfolien 2.1 , also den Elektrodenfolien der ersten Polarität, und dem ersten Gehäuseteil 5 und zwischen den Anodenfolien 2.2, also den Elektrodenfolien der zweiten Polarität, und dem zweiten Gehäuseteil 6 erfolgt. Durch eine derartige elektrische The electrode foil assembly 2 is in the mounted state of the two electrically. non-conductive insulation shells 3, 4 are surrounded, d. H. the electrode foil assembly 2 is located between the two insulation shells 3, 4, wherein the insulation shells 3, 4 for electrical contacting in the region of the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 a recess 3.1, 4.1, through which the electrical connection between the cathode foils 2.1 , ie the electrode foils of the first polarity, and the first housing part 5 and between the anode foils 2.2, that is to say the electrode foils of the second polarity, and the second housing part 6. By such an electrical
Verbindung bilden die beiden Gehäuseteile 5, 6 die elektrischen Pole der Einzelzelle 1. Connection form the two housing parts 5, 6, the electrical poles of the single cell. 1
Die beiden Isolationsschalen 3, 4 sind vorzugsweise aus einem Kunststoff gebildet und weisen einen umlaufenden abragenden Randbereich auf. Im zusammengesetzten Zustand der beiden Isolationsschalen 3, 4 liegen deren Randbereiche aufeinander auf. Anschließend werden die somit hergestellten Baueinheiten in den Gehäuseteilen 5, 6 angeordnet, wobei die Einzelzelle 1 mittels eines Heißpressverfahrens verschlossen wird. The two insulation shells 3, 4 are preferably formed from a plastic and have a peripheral projecting edge region. In the assembled state of the two insulation shells 3, 4 are their edge regions on each other. Subsequently, the assemblies thus produced in the housing parts 5, 6 are arranged, wherein the single cell 1 is closed by means of a hot pressing process.
Bei dem Heißpressverfahren, welches auch Siegelung genannt wird, wird der umlaufende Randbereich der Isolationsschalen 3, 4 partiell aufgeschmolzen und verbindet sich dadurch mit einem umlaufenden Randbereich oder auch Flanschbereich der beiden Gehäuseteile 5, 6, die aus einem Metall gebildet sind, so dass die Gehäuseteile 5, 6 im Betrieb der Einzelzelle 1 mittels der Randbereiche der Isolationsschalen 3, 4 elektrisch voneinander isoliert sind. In the hot pressing process, which is also called sealing, the peripheral edge region of the insulation shells 3, 4 partially melted and thereby connects to a peripheral edge region or flange portion of the two housing parts 5, 6, which are formed of a metal, so that the housing parts 5, 6 in the operation of the single cell 1 by means of the edge regions of the insulation shells 3, 4 are electrically isolated from each other.
Um die Verbindung zwischen den Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 und dem jeweiligen Gehäuseteil 5, 6 Bauraum verringernd herzustellen, ist vorgesehen, die Elektrodenfolien, d. h. die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 der Kathodenfolien 2.1 und der To make the connection between the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 and the respective housing part 5, 6 space reducing, is provided, the electrode films, d. H. the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 of the cathode foils 2.1 and the
Anodenfolien 2.2, stirnseitig mit dem entsprechenden Gehäuseteil 5, 6 zu verbinden. Anode foils 2.2, frontally with the corresponding housing part 5, 6 to connect.
Die beiden Gehäuseteile 5, 6 werden nach einem Zusammensetzen der Einzelzelle 1 , also nachdem die Elektrodenfolienanordnung 2 in einer ersten Isolationsschale 3 und eine zweite Isolationsschale 4 auf der ersten Isolationsschale 3 angeordnet wurde, und der Anordnung der beiden Gehäuseteile 5, 6 gegeneinander verschoben, wie mittels der Pfeile in Figur 4 näher gezeigt ist. Diese Verschiebung wird durchgeführt, dass die Stirnseiten der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 der Elektrodenfolien der jeweiligen Polarität an eine erste Seitenwand 5.1 , 6.1 des jeweiligen Gehäuseteiles 5, 6 gepresst werden, um eine Kontaktierung zwischen den Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 und den Gehäuseteilen 5, 6 herzustellen. After assembling the individual cell 1, ie after the electrode foil arrangement 2 has been arranged in a first insulation shell 3 and a second insulation shell 4 on the first insulation shell 3, and the arrangement of the two housing parts 5, 6, the two housing parts 5, 6 are displaced relative to each other is shown in more detail by means of the arrows in Figure 4. This shift is performed that the faces of the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 of the electrode films of the respective Polarity to a first side wall 5.1, 6.1 of the respective housing part 5, 6 are pressed to make a contact between the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 and the housing parts 5, 6.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt der Einzelzelle 1 , wobei die Anordnung der Figure 5 shows a cross section of the single cell 1, wherein the arrangement of the
Elektrodenfolienanordnung 2 in den Isolationsschalen 3, 4 und die Anordnung derselben in den Gehäuseteilen 5, 6 des Zellgehäuses näher dargestellt sind. Electrode foil assembly 2 in the insulation shells 3, 4 and the arrangement thereof in the housing parts 5, 6 of the cell housing are shown in more detail.
In Figur 6 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Kontaktierungsbereiches von Stirnseiten der Stromabieiterfahnen 2.1.1 von Kathodenfolien 2.1 und der ersten Seitenwand 5.1 des ersten Gehäuseteiles 5 in einer Schnittdarstellung dargestellt. FIG. 6 shows an enlarged detail of a contacting region of end faces of the current sinking lugs 2.1.1 of cathode foils 2.1 and of the first side wall 5.1 of the first housing part 5 in a sectional representation.
Dabei ist gezeigt, wie die Stromabieiterfahnen 2.1.1 durch die Aussparung 3.1 in der ersten Isolationsschale 3 hindurchgeführt sind und nach einem Verschieben der beiden Gehäuseteile 5, 6 gegeneinander gegen die Seitenwand 5.1 des ersten Gehäuseteiles 5 gepresst sind. It is shown how the Stromabieiterfahnen 2.1.1 are passed through the recess 3.1 in the first insulating shell 3 and are pressed against a displacement of the two housing parts 5, 6 against each other against the side wall 5.1 of the first housing part 5.
Durch das Verschieben der beiden Gehäuseteile 5, 6 gegeneinander sind sowohl die Stromabieiterfahnen 2.1.1 der Kathodenfolien 2.1 als auch die Stromabieiterfahnen 2.2.1 der Anodenfolien 2.2 stirnseitig an die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 des jeweiligen By moving the two housing parts 5, 6 against each other, both the Stromabieiterfahnen 2.1.1 of the cathode foils 2.1 and the Stromabieiterfahnen 2.2.1 of the anode foils 2.2 frontally to the first side wall 5.1, 6.1 of the respective
Gehäuseteiles 5, 6 gepresst. Housing parts 5, 6 pressed.
Im Anschluss an die Verpressung werden die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 mit ihrer Stirnseite stoffschlüssig mit der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 des jeweiligen Subsequent to the pressing, the current discharge lugs 2.1.1, 2.2.1 are connected with their front side in a material-locking manner to the first side wall 5.1, 6.1 of the respective
Gehäuseteiles 5, 6 verbunden. Dabei erfolgt die stoffschlüssige Verbindung besonders bevorzugt mittels Überlapp-Laserschweißens, wobei hierbei ein Laserstrahl 7 von außerhalb des jeweiligen Gehäuseteiles 5, 6 auf die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 gerichtet wird, wie in Figur 7 näher gezeigt ist. Dadurch werden die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 und die Stirnseiten der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 aufgeschmolzen, wodurch sich die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 stirnseitig mit dem jeweiligen Gehäuseteil 5, 6 verbinden. Housing parts 5, 6 connected. In this case, the cohesive connection is particularly preferably by means of overlap laser welding, in which case a laser beam 7 is directed from outside the respective housing part 5, 6 on the first side wall 5.1, 6.1, as shown in more detail in Figure 7. As a result, the first side wall 5.1, 6.1 and the end faces of the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 melted, whereby the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 frontally connect to the respective housing part 5, 6.
Nach der stoffschlüssigen Befestigung wird das oben beschriebene Heißpressverfahren zur Aneinanderbefestigung der Gehäuseteile 5, 6 durchgeführt. Bei sich verringernder Temperatur erstarrt der aufgeschmolzene Kunststoff der Isolationsschalen 3, 4, so dass die beiden Gehäuseteile 5, 6 vorzugsweise unter Einwirkung von Druck miteinander verbunden werden. In einer möglichen Ausführungsform der Einzelzelle 1 sind keine Isolationsschalen 3, 4 vorgesehen, in denen die Elektrodenfolienanordnung 2 angeordnet wird, wobei bei dieser Ausführungsform vorgesehen ist, dass die Gehäuseteile 5, 6 an ihren Innenseiten mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung, beispielsweise Kunststoff, versehen sind. After the cohesive fastening, the above-described hot pressing process for fastening the housing parts 5, 6 together is carried out. With decreasing temperature, the molten plastic of the insulation shells 3, 4 solidifies, so that the two housing parts 5, 6 are preferably connected to one another under the action of pressure. In one possible embodiment of the single cell 1, no insulation shells 3, 4 are provided, in which the electrode foil arrangement 2 is arranged, wherein it is provided in this embodiment that the housing parts 5, 6 are provided on their insides with an electrically insulating coating, for example plastic ,
Dabei ist auch der umlaufende Randbereich der Gehäuseteile 5, 6 mit der Beschichtung versehen, wobei diese Beschichtung im Randbereich dazu genutzt wird, die beiden Gehäuseteile 5, 6 mittels des Heißpressverfahrens stoffschlüssig aneinander zu befestigen. Zudem sind die beiden Gehäuseteile 5, 6 zumindest mittels der Beschichtung des Randbereiches elektrisch voneinander isoliert. In this case, the circumferential edge region of the housing parts 5, 6 is also provided with the coating, wherein this coating is used in the edge region, to fasten the two housing parts 5, 6 by means of the hot pressing process cohesively to each other. In addition, the two housing parts 5, 6 are electrically insulated from each other at least by means of the coating of the edge region.
In Figur 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Kontaktierungsbereiches dargestellt, wobei die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 sowohl der Kathodenfolien 2.1 als auch der FIG. 8 shows an enlarged section of the contacting region, wherein the current sinking lugs 2.1. 1, 2.2. 1 of both the cathode foils 2. 1 and 2
Anodenfolien 2.2 abgewinkelt sind, wobei nur die abgewinkelten Anode foils 2.2 are angled, with only the angled
Stromabieiterfahnen 2.1.1 der Kathodenfolien 2.1 dargestellt sind. Die Abwinklung der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 um im Wesentlichen 90° verbessert eine Anbindung der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 an die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 des jeweiligen Stromabieiterfahnen 2.1.1 of the cathode foils 2.1 are shown. The angling of the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 by substantially 90 ° improves a connection of Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 to the first side wall 5.1, 6.1 of the respective
Gehäuseteiles 5, 6, wobei die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 vor der Anordnung der Elektrodenfolienanordnung 2 in den Isolationsschalen 3, 4 umgelegt werden. Durch die Abwinklung bilden sich an den Enden der Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 geschlossene Oberflächen aus verpresstem Kupfer oder Aluminium, mittels welcher die Anbindung an die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 verbessert und somit ein Übergangswiderstand verringert werden kann. Housing parts 5, 6, wherein the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 before the arrangement of the electrode foil assembly 2 in the insulation shells 3, 4 are transferred. The angled form at the ends of Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 closed surfaces of pressed copper or aluminum, by means of which the connection to the first side wall 5.1, 6.1 improved and thus a contact resistance can be reduced.
Dabei sind auch die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 abgewinkelt, welche nicht im elektrischen Kontakt mit einer der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 5.2, 6.2 des jeweiligen Gehäuseteiles 5, 6 stehen. In this case, the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 are angled, which are not in electrical contact with one of the first side wall 5.1, 6.1 opposite second side wall 5.2, 6.2 of the respective housing part 5, 6.
Neben der aus der Abwinklung der Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 resultierenden verbesserten Anbindung zwischen den Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 einer Polarität und dem entsprechenden Gehäuseteil 5, 6 ist auch ein Bauraumbedarf einer derart ausgebildeten Einzelzelle 1 im Vergleich nochmals verringert. In addition to the resulting from the bending of the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 improved connection between the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 a polarity and the corresponding housing part 5, 6 and a space requirement of such a trained single cell 1 is reduced in comparison again.
In Figur 9 ist eine Elektrodenfolienanordnung 2 mit Kollektorblechen 8 dargestellt. Die Kollektorbleche 8 sind an den Seiten der Elektrodenfolienanordnung 2 angeordnet, an welchen die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 aus der Elektrodenfolienanordnung 2 herausragen. Dabei entsprechen die Abmessungen der Kollektorbleche 8 den FIG. 9 shows an electrode foil arrangement 2 with collector plates 8. The collector plates 8 are arranged on the sides of the electrode foil arrangement 2, on which the current discharge tabs 2.1.1, 2.2.1 from the electrode foil arrangement 2 protrude. The dimensions of the collector plate 8 correspond to the
Abmessungen der Elektrodenfolienanordnung 2 im Querschnitt, also den Abmessungen der Seite der Elektrodenfolienanordnung 2, an welcher die Dimensions of the electrode foil assembly 2 in cross-section, ie the dimensions of the side of the electrode foil assembly 2, on which the
Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 aus der Elektrodenfolienanordnung 2 herausragen, wobei ein Kollektorblech 8 Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 einer Polarität zugeordnet ist.  Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 protrude from the electrode foil assembly 2, wherein a collector plate 8 Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 is associated with a polarity.
Ein solches Kollektorblech 8 ist zwischen den Stirnseiten der jeweiligen Such a collector plate 8 is between the end faces of the respective
Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 und der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 des entsprechenden Gehäuseteiles 5, 6 angeordnet, wie in Figur 10 näher dargestellt ist. Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 and the first side wall 5.1, 6.1 of the corresponding housing part 5, 6, as shown in more detail in Figure 10.
Um die elektrische Kontaktierung zwischen den Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 und der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 über das Kollektorblech 8 weitestgehend sicherstellen zu können, sind die Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 stirnseitig mit dem Kollektorblech 8 verschweißt, wobei das Kollektorblech 8 wiederum an die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 des entsprechenden Gehäuseteiles 5, 6 geschweißt ist. Dabei wird das Kollektorblech 8 ebenfalls bevorzugt mittels Überlapp-Laserschweißens stoffschlüssig zumindest an der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 des jeweiligen Gehäuseteiles 5, 6 befestigt. In order to ensure the electrical contact between the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 and the first side wall 5.1, 6.1 on the collector plate 8 as far as possible, the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 welded frontally to the collector plate 8, wherein the collector plate 8 in turn to the first side wall 5.1, 6.1 of the corresponding housing part 5, 6 is welded. In this case, the collector plate 8 is also preferably fixed by means of overlap laser welding material fit at least on the first side wall 5.1, 6.1 of the respective housing part 5, 6.
Mittels der befestigten Kollektorbleche 8 kann eine Stromtragfähigkeit zwischen den Stromabieiterfahnen 2.1.1 , 2.2.1 einer Polarität und dem entsprechenden By means of the fixed collector plate 8, a current carrying capacity between the Stromabieiterfahnen 2.1.1, 2.2.1 one polarity and the corresponding
Gehäuseteil 5, 6, welches jeweils einen elektrischen Pol der Einzelzelle 1 bildet, verbessert werden. Zudem kann ein Schweißvorgang erleichtert werden, da der Housing part 5, 6, which each forms an electrical pole of the single cell 1, can be improved. In addition, a welding process can be facilitated because of
Laserstrahl 7 im Vergleich weniger gezielt von außen auf die erste Seitenwand 5.1 , 6.1 aufgesetzt werden muss. Auch eine Anzahl der Schweißpunkte und/oder Schweißlinien kann bei Verwendung der Kollektorbleche 8 verringert werden. Laser beam 7 in comparison less targeted from the outside on the first side wall 5.1, 6.1 must be placed. A number of welds and / or weld lines can be reduced when using the collector plates 8.
Figur 11 zeigt das Kollektorblech 8 in einer alternativen Ausgestaltung, wobei das Kollektorblech 8 als Bimetall-Kollektorblech 8' ausgebildet ist. Zudem zeigt die Figur 11 einen Kontaktierungsbereich von Stromabieiterfahnen 2.2.1 der Anodenfolien 2.2 und der ersten Seitenwand 6.1 des zweiten Gehäuseteiles 6. Figure 11 shows the collector plate 8 in an alternative embodiment, wherein the collector plate 8 is formed as a bimetallic collector plate 8 '. In addition, FIG. 11 shows a contacting region of current discharge lugs 2.2.1 of the anode foils 2.2 and of the first side wall 6.1 of the second housing part 6.
Das Bimetall-Kollektorblech 8' weist eine Aluminiumschicht 8.1 und eine Kupferschicht 8.2 auf, wobei die das Zellgehäuse der Einzelzelle 1 bildenden Gehäuseteile 5, 6 aus The bimetallic collector plate 8 'has an aluminum layer 8.1 and a copper layer 8.2, wherein the cell housing of the single cell 1 forming housing parts 5, 6 from
Aluminium und die Stromabieiterfahnen 2.2.1 der Anodenfolien 2.2 aus Kupfer bestehen. Aluminum and the Stromabieiterfahnen 2.2.1 of the anode foils 2.2 made of copper.
Bei Anordnung des Bimetall-Kollektorbleches 8' wird die Aluminiumschicht 8.1 in Richtung der ersten Seitenwand 6.1 des zweiten Gehäuseteiles 6 angeordnet und die Kupferschicht 8.2 wird den Stromabieiterfahnen 2.2.1 zugewandt angeordnet, so dass eine sogenannte artreine Schweißverbindung sowohl zwischen dem zweiten When the bimetallic collector plate 8 'is arranged, the aluminum layer 8.1 is arranged in the direction of the first side wall 6.1 of the second housing part 6 and the Copper layer 8.2 is arranged facing Stromabieiterfahnen 2.2.1, so that a so-called pure welded joint between both the second
Gehäuseteil 6 und dem Bimetall-Kollektorblech 8' als auch zwischen den Housing part 6 and the bimetallic collector plate 8 'and between the
Stromabieiterfahnen 2.2.1 und dem Bimetall-Kollektorblech 8' erzeugt werden kann. Zudem ist durch die artreine Schweißverbindung das Risiko der Entstehung einer Kontaktkorrosion zumindest vermindert. Stromabieiterfahnen 2.2.1 and the bimetallic collector plate 8 'can be generated. In addition, the risk of the occurrence of contact corrosion is at least reduced by the artificially welded connection.
Bevorzugt wird das Bimetall-Kollektorblech 8' ausschließlich an der Seite der Preferably, the bimetallic collector plate 8 'exclusively on the side of the
Elektrodenfolienanordnung 2 an den Stromabieiterfahnen 2.2.1 befestigt, an welcher die Stromabieiterfahnen 2.2.1 aus Kupfer gebildet sind, also die Anodenfolien 2.2 aus der Elektrodenfolienanordnung 2 herausragen, um die Vorteile einer artreinen Electrode foil assembly 2 attached to the Stromabieiterfahnen 2.2.1, where the Stromabieiterfahnen 2.2.1 are formed of copper, so the anode foils 2.2 protrude from the electrode foil assembly 2 to the advantages of a pure art
Schweißverbindung zu erhalten. To obtain welded joint.
An der gegenüberliegenden Seite der Elektrodenfolienanordnung 2 kann ein On the opposite side of the electrode foil assembly 2, a
Kollektorblech 8 befestigt werden, welches aus Aluminium gebildet ist, da die Are mounted collector plate 8, which is formed of aluminum, since the
Stromabieiterfahnen 2.1.1 dieser Seite der Elektrodenfolienanordnung 2 und das entsprechende Gehäuseteil 5 aus Aluminium gebildet sind. Stromabieiterfahnen 2.1.1 this side of the electrode foil assembly 2 and the corresponding housing part 5 are formed of aluminum.
In Figur 12 ist ein Kontaktierungsbereich der Stromabieiterfahnen 2.2.1 der In FIG. 12, a contacting region of the current discharge tabs 2.2.1 is the
Anodenfolien 2.2 und einer ersten Seitenwand 6.1 des zweiten Gehäuseteiles 6 eines Zellgehäuses der Einzelzelle 1 dargestellt. Anode foils 2.2 and a first side wall 6.1 of the second housing part 6 of a cell housing of the single cell 1 shown.
Dabei sind die Stromabieiterfahnen 2.2.1 mit der ersten Seitenwand 6.1 des zweiten Gehäuseteiles 6 elektrisch verbunden, welche aus Kupfer gebildet sind. The Stromabieiterfahnen 2.2.1 are electrically connected to the first side wall 6.1 of the second housing part 6, which are formed of copper.
Bei dieser Ausführungsform des Kontaktierungsbereiches ist vorgesehen, die erste Seitenwand 6.1 an ihrer Innenfläche mit einer Schicht Kupfer 9 zu versehen, um eine artreine Schweißverbindung zwischen den Stromabieiterfahnen 2.2.1 und der ersten Seitenwand 6.1 zu ermöglichen. Dabei kann die Schicht Kupfer 9 durch Beschichtung mittels Bedampfung und/oder galvanische Abscheidung, durch Streifenplattierung, bei welcher vorzugsweise vor einem Umformen des entsprechenden Gehäuseteiles 5, 6 das Kupfer 9 in ein Bandmaterial eingewalzt wird oder durch Verschweißung eines In this embodiment, the contacting region is provided to provide the first side wall 6.1 on its inner surface with a layer of copper 9 in order to allow an artificially welded connection between the Stromabieiterfahnen 2.2.1 and the first side wall 6.1. In this case, the layer of copper 9 by coating by vapor deposition and / or electrodeposition, by strip plating, in which preferably before forming the corresponding housing part 5, 6, the copper 9 is rolled into a strip material or by welding a
Kupferbleches auf die Innenfläche der ersten Seitenwand 6.1 aufgebracht werden. Copper sheets are applied to the inner surface of the first side wall 6.1.
Mittels der Schicht Kupfer 9 ist eine artreine Schweißverbindung zwischen den By means of the layer of copper 9 is a pure welded joint between the
Stromabieiterfahnen 2.2.1 der aus Kupfer gebildeten Anodenfolien 2.2 und der ersten Seitenwand 5.1 , 6.1 des entsprechenden Gehäuseteiles 5, 6 erzeugbar. Die Figuren 13 bis 15 zeigen eine alternative Ausführungsform einer bipolaren Stromabieiterfahnen 2.2.1 of the anode foils 2.2 formed of copper and the first side wall 5.1, 6.1 of the corresponding housing part 5, 6 can be generated. Figures 13 to 15 show an alternative embodiment of a bipolar
Einzelzelle 1 , wobei die Einzelzelle 1 in Figur 13 in einer Explosionsdarstellung Single cell 1, wherein the single cell 1 in Figure 13 in an exploded view
perspektivisch und in den Figuren 14 und 15 jeweils in einer Schnittdarstellung dargestellt ist. in perspective and in the figures 14 and 15 each shown in a sectional view.
Die Einzelzelle 1 ist aus einem Zellbecher 10 und einem Zelldeckel 11 als Zellgehäuse gebildet, wobei in dem Zellbecher 10 ein Elektrodenfolienwickel als The single cell 1 is formed from a cell cup 10 and a cell lid 11 as a cell housing, wherein in the cell cup 10, an electrode foil winding as
Elektrodenfolienanordnung 2 angeordnet ist. Electrode foil assembly 2 is arranged.
Dabei sind die aus Kupferfolien bestehenden Stromabieiterfahnen 2.2.1 in Richtung des Zelldeckels 11 und die aus Aluminium gebildeten Stromabieiterfahnen 2.1.1 sind in Richtung des Bodens 10.1 des Zellbechers 10 angeordnet. The Stromabieiterfahnen consisting of copper foils 2.2.1 in the direction of the cell lid 11 and the Stromabieiterfahnen 2.1.1 formed of aluminum are arranged in the direction of the bottom 10.1 of the cell cup 10.
Die Stromabieiterfahnen 2.2.1 der Anodenfolien 2.2 sind stirnseitig mit einem Kollektor 8 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt, wobei der Kollektor 8 den Minuspol der Einzelzelle 1 bildet. Der Kollektor 8 weist eine zapfenartige Verlängerung 8.3 auf, die mittels eines Isolationselementes 12 bei auf dem Zellbecher 10 angeordnetem The Stromabieiterfahnen 2.2.1 of the anode foils 2.2 are the front side materially connected to a collector 8, in particular welded, the collector 8 forms the negative terminal of the single cell 1. The collector 8 has a pin-like extension 8.3, which by means of an insulating element 12 arranged on the cell cup 10th
Zelldeckel 11 elektrisch isoliert durch denselben geführt ist, so dass die zapfenartige Verlängerung 8.3 als Minuspol außerhalb des Zellbechers 10 und somit frei zugänglich angeordnet ist. Cell cover 11 is electrically isolated by the same, so that the pin-like extension 8.3 is arranged as a negative pole outside the cell cup 10 and thus freely accessible.
Bei Montage der Einzelzelle 1 wird die zapfenartige Verlängerung 8.3 des Kollektors 8, wie oben beschrieben, durch den Zelldeckel 11 geführt, wobei der Kollektor 8 mit der Elektrodenfolienanordnung 2, beispielsweise mittels des Isolationselementes 12 zumindest im Formschluss an dem Zelldeckel 11 befestigt ist. Zur Einstellung einer zur Schweißung erforderlichen Verpressung wird der Zelldeckel 11 mit dem befestigten Kollektor 8 und der an dem Kollektor 8 befestigten Elektrodenfolienanordnung 2 in den Zellbecher 10 gepresst, wobei der Zelldeckel 11 und der Zellbecher 10 gegeneinander verschoben werden. When mounting the single cell 1, the pin-like extension 8.3 of the collector 8, as described above, passed through the cell cover 11, wherein the collector 8 is attached to the electrode foil assembly 2, for example by means of the insulating member 12 at least in positive engagement with the cell lid 11. To set a required for welding compression of the cell cover 11 is pressed with the attached collector 8 and attached to the collector 8 electrode foil assembly 2 into the cell cup 10, wherein the cell lid 11 and the cell cup 10 are moved against each other.
Darauffolgend werden die in Richtung des Bodens 10.1 des Zellbechers 10 angeordneten Stromabieiterfahnen 2.1.1 stirnseitig von außerhalb des Zellbechers 10 mit dem Subsequently, arranged in the direction of the bottom 10.1 of the cell cup 10 Stromabieiterfahnen 2.1.1 frontally from outside the cell cup 10 with the
Boden 10.1 verschweißt. Floor 10.1 welded.
Den Pluspol der Einzelzelle 1 gemäß dieser Ausführungsform bildet dabei das gesamte Zellgehäuse in Form des Zellbechers 10 und des Zelldeckels 1 1. Daimler AG The positive pole of the single cell 1 according to this embodiment forms the entire cell housing in the form of the cell cup 10 and the cell lid 11. Daimler AG
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Einzelzelle 1 single cell
2 Elektrodenfolienanordnung  2 electrode foil arrangement
2.1 Kathodenfolie  2.1 cathode foil
2.1.1 Stromabieiterfahne  2.1.1 Stromabieiterfahne
2.2 Anodenfolie  2.2 anode foil
2.2.1 Stromabieiterfahne  2.2.1 Stromabieiterfahne
2.3 Separator  2.3 Separator
3 erste Isolationsschale  3 first insulation shell
3.1 Aussparung  3.1 recess
4 zweite Isolationsschale  4 second insulation shell
4.1 Aussparung  4.1 recess
5 erstes Gehäuseteil  5 first housing part
5.1 , 5.2 Seitenwand  5.1, 5.2 side wall
6 zweites Gehäuseteil  6 second housing part
6.1 , 6.2 Seitenwand  6.1, 6.2 Sidewall
7 Laserstrahl  7 laser beam
8 Kollektorblech  8 collector plate
8' Bimetall-Kollektorblech  8 'bimetallic collector plate
8.1 Aluminiumschicht  8.1 aluminum layer
8.2 Kupferschicht  8.2 Copper layer
8.3 zapfenartige Verlängerung  8.3 peg-like extension
9 Kupfer  9 copper
10 Zellbecher  10 cell cups
10.1 Boden  10.1 ground
11 Zelldeckel  11 cell lids
12 Isolationselement  12 insulation element

Claims

Patentansprüche claims
1. Einzelzelle (1 ) für eine Batterie, umfassend zumindest ein Zellgehäuse, in welchem eine Elektrodenfolienanordnung (2) angeordnet ist, 1. Single cell (1) for a battery, comprising at least one cell housing, in which an electrode foil arrangement (2) is arranged,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
Elektrodenfolien einer ersten Polarität stirnseitig elektrisch leitend mit zumindest einem ersten Gehäuseteil (5) verbunden sind und Elektrodenfolien einer zweiten Polarität stirnseitig elektrisch leitend mit einem zweiten Gehäuseteil (6) verbunden sind, wobei sich die Bereiche der Verbindung mit den Gehäuseteilen (5, 6) gegenüberliegen.  Electrode sheets of a first polarity are frontally electrically connected to at least a first housing part (5) and electrode foils of a second polarity are frontally electrically connected to a second housing part (6), wherein the areas of the connection with the housing parts (5, 6) are opposite ,
2. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Stirnseiten von Elektrodenfolien einer Polarität mit dem entsprechendem Gehäuseteil (5, 6) verschweißt sind.  the end faces of electrode films of a polarity with the corresponding housing part (5, 6) are welded.
3. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, 3. single cell (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Stirnseiten von Elektrodenfolien einer Polarität abgewinkelt sind.  the end faces of electrode foils are angled in one polarity.
4. Einzelzelle (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Single cell (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Elektrodenfolienanordnung (2) zwischen zwei Isolationsschalen (3, 4) angeordnet ist, wobei die jeweilige Isolationsschale (3, 4) im Abschnitt der mit dem jeweiligen Gehäuseteil (5, 6) zu verbindenden Stirnseite der Elektrodenfolien eine Aussparung (3.1 , 4.1 ) aufweist. the electrode foil arrangement (2) is arranged between two insulation shells (3, 4), the respective insulation shell (3, 4) having a recess (3.1, 4.1) in the section of the end face of the electrode foils to be connected to the respective housing part (5, 6) ,
5. Einzelzelle (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Single cell (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Gehäuseteile (5, 6) im Bereich der Verbindung mit den Stirnseiten der  the housing parts (5, 6) in the region of the connection with the end faces of
Elektrodenfolien aus dem gleichen Material wie die jeweilige Stirnseite gebildet sind.  Electrode foils of the same material as the respective end face are formed.
6. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 5, 6. single cell (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Gehäuseteile (5, 6) im Bereich der Verbindung mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind.  the housing parts (5, 6) are provided in the region of the connection with an electrically conductive coating.
7. Einzelzelle (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Single cell (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen der jeweiligen Stirnseite der Elektrodenfolien und den  between the respective end face of the electrode films and the
Gehäuseteilen (5, 6) ein Kollektorblech (8) angeordnet ist.  Housing parts (5, 6) a collector plate (8) is arranged.
8. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 7, 8. Single cell (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kollektorblech (8) als ein Bimetall-Kollektorblech(8') ausgebildet ist.  the collector plate (8) is formed as a bimetallic collector plate (8 ').
9. Einzelzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Single cell according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Gehäuseteile (5, 6) elektrisch voneinander isoliert sind.  the housing parts (5, 6) are electrically isolated from each other.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016221573A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh battery cell
DE102017006229B4 (en) * 2017-07-03 2024-02-01 Monbat New Power GmbH Method and device for producing an accumulator and accumulator
DE102019135055A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Einhell Germany Ag Battery cell
DE102021103208A1 (en) 2021-02-11 2022-08-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lithium ion battery cell and method of making same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6007944A (en) * 1997-04-10 1999-12-28 Varta Batterie Aktiengesellschaft Rechargeable lithium-ion cell
US20040247999A1 (en) * 2001-10-19 2004-12-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Secondary battery
US20050287433A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Hyon-Sok Kim Secondary battery
US20090233159A1 (en) * 2005-04-26 2009-09-17 Powergenix Systems, Inc. Cylindrical nickel-zinc cell with negative can
DE102009008859A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Varta Microbattery Gmbh Rechargeable button cell i.e. lithium ion button cell, has positive and negative electrodes that are connected with each other by laminar separator and orthogonally aligned to even base area and even cover area
DE102009060800A1 (en) * 2009-06-18 2011-06-09 Varta Microbattery Gmbh Button cell with winding electrode and method for its production
WO2013017206A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Daimler Ag Individual cell for a battery, and a battery

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100289541B1 (en) 1999-03-31 2001-05-02 김순택 Secondary battery
DE10250839B4 (en) 2002-10-31 2007-09-27 Dilo Trading Ag Electrodeder arrangement, their use and method for polarity of Elektrodenableitern

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6007944A (en) * 1997-04-10 1999-12-28 Varta Batterie Aktiengesellschaft Rechargeable lithium-ion cell
US20040247999A1 (en) * 2001-10-19 2004-12-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Secondary battery
US20050287433A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Hyon-Sok Kim Secondary battery
US20090233159A1 (en) * 2005-04-26 2009-09-17 Powergenix Systems, Inc. Cylindrical nickel-zinc cell with negative can
DE102009008859A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Varta Microbattery Gmbh Rechargeable button cell i.e. lithium ion button cell, has positive and negative electrodes that are connected with each other by laminar separator and orthogonally aligned to even base area and even cover area
DE102009060800A1 (en) * 2009-06-18 2011-06-09 Varta Microbattery Gmbh Button cell with winding electrode and method for its production
WO2013017206A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Daimler Ag Individual cell for a battery, and a battery

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