WO2014040678A2 - Individual cell and battery constituted of a plurality of individual cells - Google Patents

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WO2014040678A2
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Dirk Schröter
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Definitions

  • the invention relates to a single cell for a battery according to the features of
  • the invention further relates to a battery of a plurality of individual cells according to the features of the preamble of claim 5.
  • Batteries in particular high-voltage batteries for use in a vehicle, which have a multiplicity of individual cells connected in series and / or in series, are known from the prior art.
  • the individual cells are generally together with a control and / or monitoring electronics and a
  • Cooling device arranged in a common battery case.
  • different types are known and in use.
  • bipolar frame flat cells are used as single cells. Such a cell is enveloped by two planar metallic cladding sheets. In a
  • Embodiment at least one of these Hüllbleche be executed in shell form.
  • the housing side walls are separated by an electrically insulating frame and also serve as poles of the single cell for the introduction or removal of electrical energy.
  • the heat loss of the individual cell is passed through the corresponding thickened Hüllbleche or housing side walls to a narrow side of the single cell and delivered to a cooling plate, which is traversed by air conditioning coolant or a cooling liquid.
  • a heat conducting foil is arranged therebetween.
  • To improve the heat transfer are cladding or
  • the electrochemically active part of the single cell is the electrode stack or coil formed by layers of cathode and anode foils, each through
  • Separator be separated.
  • coated aluminum and copper foils are used.
  • Anode and cathode foils are uncoated at at least one edge and protrude out of the electrode stack in the manner of a flag and are connected to one another to form a current drain plume.
  • Stromabieiterfahen be connected to the inside of the Hüllblechs or the inside of the housing side wall to allow electrical coupling.
  • DE 10 2007 037 416 relates to an electrochemical energy storage unit, comprising a plurality of flat cells, each comprising at least two Abieiter and a sheath having a first and a second end face and a first and a second flat side, wherein the plurality of flat cells with their in
  • Substantially mutually parallel planar sides are stacked arranged one above the other, the Abieiter at least partially emerge from the first and / or second end face and at least one Abieiter a first flat cell with at least one Abieiter a second flat cell via at least one connecting element are electrically connected to each other, between the flat sides
  • DE 10 2007 031 674 describes an electrochemical energy storage unit, comprising a plurality of flat cells, each comprising at least two Abieiter and a sheath having a first and a second end face and a first and a second flat side, the Abieiter at least partially from the first and / or second end face and electrically via connecting elements are interconnected, wherein a plurality of connecting elements are assembled to form a structural unit on one end face.
  • the invention has for its object to provide an improved single cell for a battery and a comparison with the prior art improved battery of a plurality of single cells.
  • the cell housing is formed from two electrically conductive, substantially parallel opposite and shell-shaped with a peripheral peripheral Schalenflansch formed housing side walls, the shell flanges to form a Flansch Schemes cohesively interconnected and electrically isolated from each other, wherein Poltakingfahen the electrode stack electrically conductive
  • at least one of the housing side walls is at least partially projecting above the flange region of at least one housing edge of the cell housing, the section of the housing sidewall projecting beyond the flange region being angled in the direction of a cell interior and in the direction of a tray bottom of the housing side wall and in or on at least a section at least one fastening means is formed.
  • the housing side wall is formed on two opposite housing edges of the cell housing at least in sections, the flange region outstanding, wherein at least one section
  • a cooling plate can be arranged directly on the fastening means, so that an efficient heat transfer of
  • the portions of adjacent housing side walls projecting beyond the flange area and having a different polarity are formed corresponding to one another.
  • individual cells arranged side by side in the cell block can simply be electrically contacted.
  • the fastening means as a recess or as a shape, in particular as a tab formed.
  • numerous different mounting options are given, which is variable to the installation space conditions and / or operating conditions of the single cell and of a plurality of
  • Individual cells formed cell blocks are customizable.
  • the individual cells according to the invention are arranged next to one another in the cell block in such a way that the angled portions project beyond the flange region
  • Sections of the housing side walls adjacent in the cell block arranged individual cells at least partially overlapping each other are arranged.
  • the individual cells in particular flat cells, are preferably arranged closely behind one another and aligned parallel to one another. As a result, a space-saving arrangement of the individual cells is achieved. Since cell poles of the single cells on the
  • Housing side walls of the cell housing are, the individual cells are preferably electrically connected to one another by a coupling of housing side walls having a different polarity, in series. In this way, an optimal contacting of the individual cells in the cell block can be achieved and a production of the battery considerably facilitated.
  • the flange portion projecting, angled portions of the housing side walls both as a fastener and as
  • the flange portions of the projecting, angled portions of the housing side walls adjacent cells arranged in the cell block are in their
  • connection of the angled portions can be done for example by means of ultrasonic welding.
  • the welding tool consisting of the high-frequency moving sonotrode and the stationary anvil, both surrounds
  • the cell block is thermally coupled to at least one cooling plate, wherein the cooling plate formed corresponding to the cell block and in the overlapping
  • arranged portions is arranged on the cell block, wherein on each longitudinal side of the cooling plate, a coupling element is arranged, by means of which a positive, material and / or non-positive connection between the individual cells of the cell block and the cooling plate is made.
  • a coupling element is arranged, by means of which a positive, material and / or non-positive connection between the individual cells of the cell block and the cooling plate is made.
  • receiving portions are formed in the coupling element corresponding to designed as a recess attachment means of the single cell, wherein the respective receiving portions and the recesses
  • the coupling element is coupled to the fastening means of a single cell by means of at least one clamping element in each case, or a fastening means of the individual cell designed as a molding surrounds the fastening element
  • Coupling element laterally and underside at least in sections, forming a positive and / or non-positive connection.
  • the battery according to the invention in particular a vehicle battery, is in one
  • Vehicle with hybrid drive and / or in a vehicle powered by fuel cells, in particular for a motor vehicle for passenger transport, can be used.
  • Fig. 1 shows schematically an exploded view of a single cell with two
  • FIG. 1 Housing side walls and a frame arranged therebetween, 2 is a schematic perspective view of a single cell according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a first embodiment with undeformed coupling sections
  • Fig. 4 schematically shows a perspective view of a cell block and a
  • Fig. 5 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
  • FIG. 6 is a schematic representation of a detail of a coupling element in a first
  • Fig. 7 schematically shows a perspective view of a cell block and a
  • Fig. 8 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
  • FIG. 9 is a schematic representation of a detail of a coupling element in a first
  • FIG. 10 schematically shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a cell block and a
  • Cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements 12 is a schematic sectional view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements,
  • Fig. 13 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
  • Fig. 15 is a perspective view of a cooling plate, a
  • Fig. 17 schematically shows a perspective view of a cell block and a
  • Fig. 18 schematically shows a sectional view of a cell block and a cooling plate with
  • 19 is a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
  • 20 schematically shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a fourth embodiment with separate clamping elements
  • 21 schematically shows a perspective view of a cell block and a
  • Fig. 22 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
  • Fig. 23 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
  • Fig. 24 schematically shows a perspective view of a single cell 1 with as
  • 26 is a schematic perspective view of a cell block and a
  • Cooling plate with coupling elements in a fifth embodiment
  • Fig. 27 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
  • Fig. 28 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
  • FIG. 1 shows schematically an exploded view of a single cell 1 with two housing side walls 2, 3 and a frame 4 arranged therebetween.
  • FIG. 2 schematically shows a perspective view of a single cell 1 according to FIG. 1.
  • FIG. 24 shows schematically a perspective view of an alternative
  • a cell housing of the single cell 1 comprises two housing side walls 2, 3, a first housing side wall 2 and a second housing side wall 3. At least one of the housing side walls 2, 3 is formed as a half-shell, the other
  • Housing side wall 2, 3 may be formed as a conventional, not shown Hüllblech, for example, as a flat plate. In the illustration of Figure 1, both housing side walls 2, 3 are cup-shaped. The two housing side walls 2, 3 each have an edge peripheral cup flange 5.
  • the frame 4 is arranged between the two housing side walls 2, 3.
  • the frame 4 is formed corresponding to the shell flange 5.
  • an insulating means 6 is arranged on the inside of the individual cell 1, which is formed corresponding to the respective housing side wall 2, 3. That is, the insulation means 6 is also designed shell-shaped and has the dimensions of the housing side wall 2, 3 corresponding
  • the insulating means 6 has a recess 8.
  • a cell interior 9 is formed inside the cell interior 9, the electrode stack 7 is arranged.
  • the distance between the two shell bottoms 10 preferably corresponds to the height of the electrode stack 7, so that a compact design of the single cell 1 is made possible.
  • the conventional electrode stack 7 is formed of electrode films of different polarity.
  • the electrode films are electrically insulated from one another by means of a separator, not shown in detail, in particular a separator film.
  • the electrode stack 7 is formed from stacked aluminum and / or copper foils and / or foils of a metal alloy.
  • the electrode foils of the electrode stack 7 of a polarity are contacted with electrically conductive Stromabieiterfahen, which are summarized in particular by means of a pressing and / or welding to a Polumblefahne 11.
  • a PolANDfahne 11 of a polarity is electrically conductively connected in particular by means of a weld with one housing side wall 2, 3, so that the two housing side walls 2, 3 serve as electrical poles of the single cell 1.
  • the respective insulating means 6 For contacting the pole contact lug 11 with the respective housing side wall 2, 3, the respective insulating means 6 has a recess 8.
  • the dimensions of the recess 8 correspond with the dimensions of the Poluttonfahne eleventh
  • housing side walls 2, 3 serve as so-called jacketleitbleche by means of which within the single cell 1, in particular during charging and / or discharging heat generated heat can be dissipated.
  • the shell flanges 5 are the
  • Housing side walls 2, 3 connected to form a flange 12 cohesively with each other and are electrically insulated from each other by means of the frame 4.
  • the connection of the two housing side walls 2, 3 is preferably carried out by a heat-sealing process.
  • the arranged in the flange 12 frame 4 made of plastic with a low melting temperature in the hot press is partially melted.
  • the two housing side walls 2, 3 are connected together.
  • the flange portion 12 at least one housing edge of the cell housing at least partially formed outstanding.
  • the portion 13 of the housing side wall 2, 3 projecting beyond the flange region 12 is angled in the direction of the cell interior 9 and in the direction of the tray bottom 10 of the respective housing side wall 2, 3.
  • the respective housing side wall 2, 3 on two opposite housing edges of the cell housing at least partially the flange 12 formed outstanding.
  • the flange portion 12 projecting portion 13 of the respective housing side wall 2, 3 angled at right angles or almost at right angles to the tray bottom 10.
  • the flange portion 12 projecting, angled portions 13 of adjacent housing side walls 2, 3 of different polarity are formed corresponding to each other.
  • the flange portion 12 projecting, angled portions 13 of adjacent housing side walls 2, 3 of different polarity are formed corresponding to each other.
  • Sections 13 at a different distance from the respective tray bottom 10, so that an overlapping arrangement of the sections 13 adjacent
  • the individual cells 1 are electrically connected in series with one another in this illustrated embodiment, wherein in this series connection an electrical connection of the individual cells 1 is achieved by contacting the sections 13 of directly adjacent individual cells 1.
  • the individual cells 1 are arranged side by side in the cell block 14 in such a way that the angled portions 13 of the flange area projecting beyond the flange area 12
  • connection of the angled portions 13 is preferably cohesively, preferably by a conventional pressure welding process.
  • connection can be made in a form-fitting manner, for example by conventional clinching or Toxen, and / or non-positively, for example by conventional riveting or screwing.
  • a connection of adjacent individual cells 1 enables electrical contact between the individual cells 1 and the mechanical formation of a cell block 14 of a plurality of individual cells 1.
  • the connection of the angled portions 13 can additionally be made on the opposite housing edge of the cell housing.
  • connection of the angled portions 13 is particularly preferably carried out by means of a conventional ultrasonic welding.
  • the welding tool consisting of the high-frequency moving sonotrode and the stationary anvil, engages laterally in the gap present below the shell flanges 5. Subsequently, the high-frequency vibrating sonotrode is pressed against the anvil, whereby the overlapping arranged angled portions 13 are pressed against each other, so that the angled portions 13 locally by frictional heat or melt and be pressed, with a cohesive connection is formed.
  • Welding points 15 are generated. Particularly preferred is a respective
  • Welding point 15 is generated on each side of the adjacent single cells 1.
  • the sections 13 arranged in an overlapping manner in the longitudinal direction of the cell block 14 and angled enable advantageously a simple tolerance compensation of individual cells 1 different cell thickness:
  • a uniform tolerance compensation of individual cells 1 different cell thickness thus, despite different cell thicknesses, which are caused for example by manufacturing tolerances, a uniform
  • Pitch can be adjusted in the cell block 14.
  • At least one fastening means 16 is formed in or on at least one angled portion 13 of a single cell 1 in or on at least one angled portion 13 of a single cell 1 at least one fastening means 16 is formed. Particularly preferred is a respective
  • Attachment 16 arranged on each side of the single cell 1.
  • the fastening means 16 may be formed as a recess 17 as shown in Figures 1 and 2. Such a recess may be formed for example as a bore, threaded hole, through hole or slot. Alternatively, the fastening means 16 may be formed as a molding 18 as shown in FIG. In this case, such a shape 18 may be formed like a flag, as an eyelet or as a tab.
  • Angled portions 13 formed fastening means 16 adjacent individual cells 1 are preferably arranged congruently.
  • the cell block 14 is thermally coupled to at least one cooling plate 19, wherein the cooling plate 19 is formed corresponding to the cell block 14 and arranged in the region of the overlapping arranged portions 13 on the cell block 14.
  • a coupling element 23 is arranged.
  • cooling plate 19 is preferably made of a highly thermally conductive and therefore in particular of a metallic material, between the cell block 14 and the cooling plate 19 is preferably an electrically insulating and thermally conductive material, in the illustrated embodiment, a heat conducting foil 20 is introduced.
  • the cooling plate 19 has in an inner channels 21, which are flowed through by a cooling medium. In this case, the cooling plate 19 for a high heat output
  • a cooling medium for example a refrigerant of a
  • Vehicle air conditioning system can flow through, wherein the cooling plate 19 corresponding
  • the cooling plate 19 is arranged in the region of the angled sections 13 of the individual cells 1 on the cell block 14 and thermally doubled with the sections 13. In the illustrated embodiments, the cooling plate 19 at the bottom of the
  • a second cooling plate 19 can be arranged additionally or separately on the top side of the cell block 14.
  • FIGS. 3 to 6 schematically show various representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a first embodiment with undeformed coupling sections 25.
  • coupling portions 25 are formed on the coupling element 23 corresponding to fastening means 16 of the individual cell 1 formed as a recess 17.
  • the pin-shaped coupling portions 25 are arranged at least in sections in the corresponding recesses 17 of the single cell 1.
  • Recesses 17 preferably formed as a slot.
  • the recesses 17 of adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 are arranged congruently one above the other.
  • the coupling element 23 is formed from an electrically insulating plastic.
  • each have a coupling element 23 is molded as a bar with a substantially U-shaped cross-section. Due to this shape, the coupling element 23 surrounds the cooling plate 19 at the edge form fit.
  • Cooling plate 19 clipped or glued.
  • pin or pin-shaped coupling portions 25 are integrally formed on the upper side of the coupling element 23 . These coupling portions 25 engage in sections in the corresponding recesses 17 a.
  • the part of the coupling sections 25 projecting beyond the recesses 17 is mushroom-shaped in each case to a rivet head 26 by a riveting process, so that a positive connection is formed.
  • the riveting operation is preferably carried out as hot riveting by partial melting of the respective coupling portion 25 with a heated punch or by ultrasonic riveting, where the coupling portion 25 is heated by entry of high-frequency vibrations with a sonotrode, partially melted and deformed.
  • the strip-shaped coupling element 23 has a shoulder 27, by means of whose height a defined compression of the heat-conducting foil 20 between the cooling plate 19 and
  • Cell block 14 is adjustable.
  • the coupling element 23 protrudes in sections below the edge of the coupling element 23
  • FIGS. 7 to 9 schematically show different representations of the cell block 14 and the cooling plate 19 with coupling elements 23 in the first embodiment with coupling sections 25 deformed in sections to form rivet heads 26.
  • FIGS. 10 to 13 schematically show different representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a second embodiment with separate fastening elements 28.
  • receiving portions 29 are formed in the coupling element 23 corresponding to formed as a recess 17 fastening means 16 of the single cell 1.
  • the respective receiving portions 29 and the recesses 17 are arranged congruently one above the other and penetrated by a respective separate fastener 28 to form a positive and / or non-positive connection.
  • Recesses 17 preferably formed as a slot.
  • the recesses 17 of adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 are arranged congruently one above the other.
  • the coupling element 23 is formed from an electrically insulating plastic.
  • the fastener 28 is formed, for example, as a conventional self-tapping screw.
  • self-tapping screws When using self-tapping screws as
  • Fixing elements 28, the receiving portions 29 are formed as through holes.
  • the receiving portions 29 may be formed as a threaded bore.
  • each have a coupling element 23 is molded as a bar with a substantially U-shaped cross-section. Due to this shape, the coupling element 23 surrounds the cooling plate 19 at the edge form fit.
  • Cooling plate 19 clipped or glued.
  • Fixing element 28 this can be made of durable metal and live.
  • Figure 14 shows schematically an exploded view of a cooling plate 19, a
  • FIG. 15 schematically shows a perspective view of a structural unit formed from a cooling plate 19, a heat-conducting foil 20 and the corresponding longitudinal-side coupling elements 23.
  • FIGS. 16 to 19 schematically show different representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a third embodiment with separate fastening elements 28.
  • This embodiment substantially corresponds to the embodiment according to FIGS. 10 to 13, with the difference that the fastening elements 28 are screwed into the coupling elements 23 on the underside.
  • the fastening elements 28 are screwed into the coupling elements 23 on the underside.
  • Screw head of the fastener 28 recessed in the corresponding
  • Extension 33 is arranged.
  • Figures 20 to 23 show schematically different representations of a
  • the coupling element 23 is coupled by means of at least one clamping element 34 with the fastening means 16 of a single cell 1.
  • the clamping element 34 is formed as a metallic clip or bracket, which is rounded at a first end 35 and at an opposite second end 36 forms a lever arm, which introduces a holding force in the angled portion 13 of the respective single cell 1.
  • the tensioning element 34 preferably has resilient properties which enable a compensation of tolerances and setting losses between the cell block 14 and the cooling plate 19.
  • an undercut 37 may be formed on the coupling element 23. This undercut 37 is formed corresponding to the rounded first end 35 of the clamping element 34 and allows a form-locking clamping of the clamping element 34 on the coupling element 23rd
  • Figures 25 to 28 show schematically different representations of a
  • the flag-like formations 18 of the individual cells 1 of a cell block 14 are bent in the manner shown around the respective coupling element 23.
  • an undercut 37 may be formed on the coupling element 23 on the underside of the cooling plate 19. In this undercut 37 engages the bent, so

Abstract

The invention relates to an individual cell (1) for a battery, comprising an electrode stack (7) arranged in a cell housing, said cell housing being formed from two electrically conductive substantially parallel opposing shell-like housing side walls (2, 3), each with a peripheral shell flange (5) on its rim, the shell flanges (5) being materially bonded and electrically insulated against each other to form a flange region (12), terminal contact lugs (11) on the electrode stack (7) being electrically connected to the housing side walls (2, 3). According to the invention, at least one of the housing side walls (2, 3) protrudes at least partially beyond the flange region (12) along at least one edge of the cell housing, the portion (13) of the housing side wall (2, 3) that protrudes beyond the flange region (12) being angled towards the interior of the cell (9) and towards a shell base part (10) of the housing side wall (2, 3) and at least one fastening element (16) being formed in or on at least one angled portion (13). The invention further relates to a battery which is constituted of a plurality of individual cells (1).

Description

Einzelzelle und Batterie aus einer Mehrzahl von Einzelzellen  Single cell and battery of a plurality of single cells
Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle für eine Batterie nach den Merkmalen des The invention relates to a single cell for a battery according to the features of
Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Batterie aus einer Mehrzahl von Einzelzellen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5. The invention further relates to a battery of a plurality of individual cells according to the features of the preamble of claim 5.
Aus dem Stand der Technik sind Batterien, insbesondere Hochvolt-Batterien für die Verwendung in einem Fahrzeug bekannt, die eine Vielzahl von in Reihe und/oder in Serie geschalteten Einzelzellen aufweisen. Dabei sind die Einzelzellen im Allgemeinen zusammen mit einer Steuerungs- und/oder Überwachungselektronik und einer Batteries, in particular high-voltage batteries for use in a vehicle, which have a multiplicity of individual cells connected in series and / or in series, are known from the prior art. The individual cells are generally together with a control and / or monitoring electronics and a
Kühlungsvorrichtung in einem gemeinsamen Batteriegehäuse angeordnet. Für die Einzelzellen sind verschiedene Bauformen bekannt und gebräuchlich. Cooling device arranged in a common battery case. For the single cells different types are known and in use.
Als Einzelzellen werden herkömmliche bipolare Rahmenflachzellen verwendet. Eine solche Zelle wird von zwei planaren metallischen Hüllblechen umhüllt. In einer As single cells, conventional bipolar frame flat cells are used. Such a cell is enveloped by two planar metallic cladding sheets. In a
Ausführungsform kann mindestens eines dieser Hüllbleche in Schalenform ausgeführt sein. Die Gehäuseseitenwände sind durch einen elektrisch isolierenden Rahmen voneinander getrennt und dienen gleichzeitig als Pole der Einzelzelle zur Einleitung oder Entnahme von elektrischer Energie. Die Verlustwärme der Einzelzelle wird über die entsprechend aufgedickten Hüllbleche bzw. Gehäuseseitenwände an eine Schmalseite der Einzelzelle geleitet und an eine Kühlplatte abgegeben, die von Klimakühlmittel oder einer Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Zur elektrischen Isolation von Hüllblech oder Gehäuseseitenwand und der metallischen Kühlplatte ist dazwischen eine Wärmeleitfolie angeordnet. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs sind Hüllbleche oder Embodiment, at least one of these Hüllbleche be executed in shell form. The housing side walls are separated by an electrically insulating frame and also serve as poles of the single cell for the introduction or removal of electrical energy. The heat loss of the individual cell is passed through the corresponding thickened Hüllbleche or housing side walls to a narrow side of the single cell and delivered to a cooling plate, which is traversed by air conditioning coolant or a cooling liquid. For electrical insulation of Hüllblech or housing side wall and the metallic cooling plate a heat conducting foil is arranged therebetween. To improve the heat transfer are cladding or
Gehäuseseitenwand im Bereich der Kühlplatte parallel zu dieser um 90° als Kühlfahne abgekantet. Über diesen Wärmeleitpfad ist außerdem bedarfsweise eine Beheizung der Einzelzelle, beispielsweise bei niedrigen Außentemperaturen, ermöglicht. Hierzu wird die metallische Kühlplatte z.B. von einem erwärmten Kühlmittel durchströmt. Housing side wall in the region of the cooling plate parallel to this folded by 90 ° as a cooling lug. About this Wärmeleitpfad is also required, a heating of Single cell, for example, at low outdoor temperatures, allows. For this purpose, the metallic cooling plate, for example, flows through a heated coolant.
Der elektrochemisch aktive Teil der Einzelzelle ist der Elektrodenstapel oder -Wickel, der durch Lagen aus Kathoden- und Anodenfolien gebildet wird, die jeweils durch The electrochemically active part of the single cell is the electrode stack or coil formed by layers of cathode and anode foils, each through
Separatorlagen getrennt werden. Beispielsweise werden bei einer Lithium-Ionen-Zelle beschichtete Alu- und Kupferfolien verwendet. Anoden- und Kathodenfolien sind an mindestens einem Rand unbeschichtet und ragen aus dem Elektrodenstapel fahnenartig heraus und werden miteinander zu einer Stromabieiterfahne verbunden. Die Separator be separated. For example, in a lithium-ion cell, coated aluminum and copper foils are used. Anode and cathode foils are uncoated at at least one edge and protrude out of the electrode stack in the manner of a flag and are connected to one another to form a current drain plume. The
Stromabieiterfahnen werden mit der Innenseite des Hüllblechs oder der Innenseite der Gehäuseseitenwand verbunden, um eine elektrische Koppelung zu ermöglichen. Stromabieiterfahnen be connected to the inside of the Hüllblechs or the inside of the housing side wall to allow electrical coupling.
In einer möglichen Ausführung werden die bipolaren Rahmenflachzellen durch In one possible embodiment, the bipolar Rahmenflachzellen by
Verschweißung der Hüllbleche oder der Gehäuseseitenwände der im Zellblock nebeneinander angeordneten Einzelzellen elektrisch in Reihe geschaltet. Hierzu sind die Oberseiten der Hüllbleche oder der Gehäuseseitenwände mit zungenartigen Welding the Hüllbleche or the housing side walls of the cell block juxtaposed individual cells electrically connected in series. For this purpose, the tops of the Hüllbleche or the housing side walls with tongue-like
Verlängerungen versehen, die über die Hüllkontur der Einzelzelle hinausragen und beispielsweise durch ein Pressschweißverfahren verbunden werden. Provided extensions, which protrude beyond the envelope contour of the single cell and are connected, for example by a pressure welding process.
Die DE 10 2007 037 416 betrifft eine elektrochemische Energiespeichereinheit, umfassend eine Mehrzahl von Flachzellen, jeweils umfassend mindestens zwei Abieiter und eine Ummantelung mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite und einer ersten und einer zweiten flächigen Seite, wobei die Mehrzahl an Flachzellen mit ihren im DE 10 2007 037 416 relates to an electrochemical energy storage unit, comprising a plurality of flat cells, each comprising at least two Abieiter and a sheath having a first and a second end face and a first and a second flat side, wherein the plurality of flat cells with their in
Wesentlichen parallel zueinander angeordneten flächigen Seiten stapelartig übereinander angeordnet sind, wobei die Abieiter zumindest teilweise aus der ersten und/oder zweiten Stirnseite hervortreten und zumindest ein Abieiter einer ersten Flachzelle mit zumindest einem Abieiter einer zweiten Flachzelle über zumindest ein Verbindungselement elektrisch miteinander verbunden sind, wobei zwischen den flächigen Seiten Substantially mutually parallel planar sides are stacked arranged one above the other, the Abieiter at least partially emerge from the first and / or second end face and at least one Abieiter a first flat cell with at least one Abieiter a second flat cell via at least one connecting element are electrically connected to each other, between the flat sides
benachbarter Flachzellen ein Rahmen angeordnet ist. adjacent flat cells a frame is arranged.
Die DE 10 2007 031 674 beschreibt eine elektrochemische Energiespeichereinheit, umfassend eine Mehrzahl von Flachzellen, jeweils umfassend mindestens zwei Abieiter und eine Ummantelung mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite und einer ersten und einer zweiten flächigen Seite, wobei die Abieiter zumindest teilweise aus der ersten und/oder zweiten Stirnseite hervortreten und über Verbindungselemente elektrisch miteinander verbunden sind, wobei auf einer Stirnseite mehrere Verbindungselemente zu einer Baueinheit zusammengefügt sind. DE 10 2007 031 674 describes an electrochemical energy storage unit, comprising a plurality of flat cells, each comprising at least two Abieiter and a sheath having a first and a second end face and a first and a second flat side, the Abieiter at least partially from the first and / or second end face and electrically via connecting elements are interconnected, wherein a plurality of connecting elements are assembled to form a structural unit on one end face.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einzelzelle für eine Batterie und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Batterie aus einer Mehrzahl von Einzelzellen anzugeben. The invention has for its object to provide an improved single cell for a battery and a comparison with the prior art improved battery of a plurality of single cells.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einzelzelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a single cell with the features of claim 1.
Hinsichtlich der Batterie wird die Aufgabe durch die im Anspruch 5 angegebenen With regard to the battery, the object is specified by the claim 5
Merkmale gelöst. Characteristics solved.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bei der Einzelzelle für eine Batterie mit einem innerhalb eines Zellengehäuses In the single cell for a battery with one inside a cell casing
angeordneten Elektrodenstapel, wobei das Zellengehäuse aus zwei elektrisch leitenden, im Wesentlichen parallel gegenüberliegend angeordneten und schalenförmig mit einem randseitig umlaufenden Schalenflansch ausgebildeten Gehäuseseitenwänden ausgeformt ist, wobei die Schalenflansche unter Ausbildung eines Flanschbereichs stoffschlüssig miteinander verbunden und elektrisch voneinander isoliert sind, wobei Polkontaktfahnen des Elektrodenstapels elektrisch leitend mit den Gehäuseseitenwänden verbunden sind, ist erfindungsgemäß zumindest eine der Gehäuseseitenwände den Flanschbereich zumindest einer Gehäusekante des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise überragend ausgebildet, wobei der den Flanschbereich überragende Abschnitt der Gehäuseseitenwand in Richtung eines Zellinneren und in Richtung eines Schalenbodens der Gehäuseseitenwand abgewinkelt ist und in oder an zumindest einem Abschnitt ist zumindest ein Befestigungsmittel ausgeformt. Um einen möglichst hohen arranged electrode stacks, wherein the cell housing is formed from two electrically conductive, substantially parallel opposite and shell-shaped with a peripheral peripheral Schalenflansch formed housing side walls, the shell flanges to form a Flanschbereichs cohesively interconnected and electrically isolated from each other, wherein Polkontaktfahnen the electrode stack electrically conductive According to the invention, at least one of the housing side walls is at least partially projecting above the flange region of at least one housing edge of the cell housing, the section of the housing sidewall projecting beyond the flange region being angled in the direction of a cell interior and in the direction of a tray bottom of the housing side wall and in or on at least a section at least one fastening means is formed. To the highest possible
Wärmeübergang von der Einzelzelle zur Kühlplatte und/oder eine einfache elektrische und thermische Koppelung benachbarter Einzelzellen in einem Zellblock zu ermöglichen, weist zumindest eine der Gehäuseseitenwände des Zellengehäuses abschnittsweise einen den Flanschbereich hinausgehenden Abschnitt auf, der in Richtung zum Heat transfer from the single cell to the cooling plate and / or a simple electrical and thermal coupling of adjacent single cells in a cell block to allow at least one of the housing side walls of the cell housing in sections on the flange portion extending portion which in the direction of
Zelleninneren abgewinkelt ist. Durch eine hieraus resultierende, gegenüber Cell interior is angled. By a resulting, opposite
herkömmlichen Einzelzellen vergrößerte Gehäuseoberfläche ist die Wärmeübergangsfläche ebenfalls vergrößert und somit eine verbesserte Kühlung der Einzelzellen ermöglicht. Mittels des Befestigungsmittels ist eine aufwände-, kosten- und/oder bauraumreduzierte Anordnung der Einzelzelle an einer Kühlplatte ermöglicht. conventional single cell enlarged housing surface is the Heat transfer area also increased, thus enabling improved cooling of the individual cells. By means of the fastening means an effort, cost and / or space-reduced arrangement of the single cell is made possible on a cooling plate.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Gehäuseseitenwand an zwei gegenüberliegenden Gehäusekanten des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise den Flanschbereich überragend ausgebildet, wobei an einem Abschnitt zumindest ein In one possible embodiment of the invention, the housing side wall is formed on two opposite housing edges of the cell housing at least in sections, the flange region outstanding, wherein at least one section
Befestigungsmittel ausgeformt ist. Somit werden zwei gegenüberliegende Fastener is formed. Thus, two are opposite
Gehäusekanten für eine Befestigung benachbarter Einzelzellen in einem Zellblock untereinander und einen Wärmeübergang und eine daraus resultierende verbesserte Wärmeableitung aus der Einzelzelle verwendet. Weiterhin ist eine Kühlplatte direkt an den Befestigungsmitteln anordenbar, so dass ein effizienter Wärmeübergang von Housing edges used for attachment of adjacent single cells in a cell block with each other and a heat transfer and a resulting improved heat dissipation from the single cell. Furthermore, a cooling plate can be arranged directly on the fastening means, so that an efficient heat transfer of
Zellblock zu Kühlplatte ermöglicht ist. Cell block is allowed to cooling plate.
Vorteilhafterweise ist der den Flanschbereich überragende Abschnitt der Advantageously, the flange portion projecting portion of the
Gehäuseseitenwand rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig gegenüber dem Housing side wall at right angles or almost at right angles to the
Schalenboden abgewinkelt. Dies ermöglicht eine ebene oder nahezu ebene Fläche, an der auf einfache Art und Weise eine herkömmliche Kühlplatte anordenbar ist. Angled bottom of the tray. This allows a flat or nearly flat surface on which a conventional cooling plate can be arranged in a simple manner.
Besonders bevorzugt sind die den Flanschbereich überragenden Abschnitte benachbarter Gehäuseseitenwände unterschiedlicher Polarität korrespondierend zueinander ausgebildet. Dadurch können nebeneinander im Zellblock angeordnete Einzelzellen einfach elektrisch kontaktiert werden. Particularly preferably, the portions of adjacent housing side walls projecting beyond the flange area and having a different polarity are formed corresponding to one another. As a result, individual cells arranged side by side in the cell block can simply be electrically contacted.
Zweckmäßigerweise ist das Befestigungsmittel als Aussparung oder als Ausformung, insbesondere als Lasche, ausgebildet. Auf diese Weise sind zahlreiche unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten gegeben, welche variabel an die Bauraumverhältnisse und/oder Betriebsbedingungen der Einzelzelle und des aus einer Mehrzahl von Conveniently, the fastening means as a recess or as a shape, in particular as a tab formed. In this way, numerous different mounting options are given, which is variable to the installation space conditions and / or operating conditions of the single cell and of a plurality of
Einzelzellen gebildeten Zellblocks anpassbar sind. Individual cells formed cell blocks are customizable.
Bei der Batterie mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verbundener Einzelzellen sind die Einzelzellen erfindungsgemäß derart nebeneinander im Zellblock angeordnet, dass die den Flanschbereich überragenden, abgewinkelten In the case of the battery having a plurality of individual cells connected electrically in series and / or in parallel, the individual cells according to the invention are arranged next to one another in the cell block in such a way that the angled portions project beyond the flange region
Abschnitte der Gehäuseseitenwände benachbart im Zellblock angeordneter Einzelzellen zumindest abschnittsweise einander überlappend angeordnet sind. Dabei sind die Einzelzellen, insbesondere Flachzellen, vorzugsweise dicht hintereinander angeordnet und parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch ist eine Bauraum sparende Anordnung der Einzelzellen erreicht. Da Zellpole der Einzelzellen auf den Sections of the housing side walls adjacent in the cell block arranged individual cells at least partially overlapping each other are arranged. In this case, the individual cells, in particular flat cells, are preferably arranged closely behind one another and aligned parallel to one another. As a result, a space-saving arrangement of the individual cells is achieved. Since cell poles of the single cells on the
Gehäuseseitenwänden des Zellengehäuses liegen, sind die Einzelzellen vorzugsweise durch eine Koppelung von Gehäuseseitenwänden, die eine unterschiedliche Polarität aufweisen, elektrisch seriell miteinander verbindbar. Auf diese Weise ist eine optimale Kontaktierung der Einzelzellen im Zellblock erreichbar und eine Fertigung der Batterie erheblich erleichtert. Housing side walls of the cell housing are, the individual cells are preferably electrically connected to one another by a coupling of housing side walls having a different polarity, in series. In this way, an optimal contacting of the individual cells in the cell block can be achieved and a production of the battery considerably facilitated.
Weiterhin können die den Flanschbereich überragenden, abgewinkelten Abschnitte der Gehäuseseitenwände sowohl als Befestigungselement als auch als Furthermore, the flange portion projecting, angled portions of the housing side walls both as a fastener and as
Kontaktierungselement verwendet werden. Aufgrund dieser Ausbildung als Befestigungsund Kontaktierungselement als ein Formteil mit der jeweiligen Einzelzelle sind in besonders vorteilhafter Weise keine zusätzlichen separaten Bauteile als Befestigungsund Kontaktierungselemente erforderlich. Daraus resultiert neben einer vereinfachten Handhabbarkeit der Batterie bei deren Montage auch eine Gewichts- und Contacting element can be used. Due to this design as Befestigungsund contacting element as a molded part with the respective single cell no additional separate components are required as Befestigungsund contacting elements in a particularly advantageous manner. This results in addition to a simplified handling of the battery during their assembly and a weight and
Kosteneinsparung. Auch ist eine Verkürzung der Montagezeit der Batterie erzielbar. Cost saving. Also, a shortening of the installation time of the battery can be achieved.
Die den Flanschbereich überragenden, abgewinkelten Abschnitte der Gehäuseseitenwände benachbart im Zellblock angeordneter Einzelzellen sind in ihrem The flange portions of the projecting, angled portions of the housing side walls adjacent cells arranged in the cell block are in their
Überlappungsbereich vorteilhafterweise form-, Stoff- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Verbindung der abgewinkelten Abschnitte kann beispielsweise mittels Ultraschall-Schweißung erfolgen. Hierbei umgreift das Schweißwerkzeug, bestehend aus der hochfrequent bewegten Sonotrode und dem ruhenden Amboss, beide zu Overlap advantageously advantageously connected form, material and / or non-positively. The connection of the angled portions can be done for example by means of ultrasonic welding. In this case, the welding tool, consisting of the high-frequency moving sonotrode and the stationary anvil, both surrounds
verbindenden abgewinkelten Abschnitte der benachbarten Gehäuseseitenwände. connecting angled portions of the adjacent housing side walls.
Der Zellblock ist mit zumindest einer Kühlplatte thermisch gekoppelt, wobei die Kühlplatte korrespondierend zum Zellblock ausgeformt und im Bereich der überlappend The cell block is thermally coupled to at least one cooling plate, wherein the cooling plate formed corresponding to the cell block and in the overlapping
angeordneten Abschnitte am Zellblock angeordnet ist, wobei an jeder Längsseite der Kühlplatte ein Koppelelement angeordnet ist, mittels dem eine form-, Stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den Einzelzellen des Zellblocks und der Kühlplatte hergestellt ist. Bevorzugt sind die abgewinkelten und überlappend angeordneten arranged portions is arranged on the cell block, wherein on each longitudinal side of the cooling plate, a coupling element is arranged, by means of which a positive, material and / or non-positive connection between the individual cells of the cell block and the cooling plate is made. Preferably, the angled and overlapping arranged
Abschnitte der benachbarten Gehäuseseitenwände parallel zur Kühlplatte angeordnet. Hierdurch kann die Wärme einfach und effektiv über die angrenzende Kühlplatte mit einer hohen Wärmeübergangsfläche abgeführt werden, so dass die Einzelzellen und somit die Batterie gut temperierbar sind. Weiterhin ist mittels der Befestigungsmittel der Sections of the adjacent housing side walls arranged parallel to the cooling plate. As a result, the heat can be dissipated easily and effectively via the adjacent cooling plate with a high heat transfer surface, so that the individual cells and thus the Battery are well tempered. Furthermore, by means of the fastening means of
Einzelzellen eine einfache Befestigung der Kühlplatte am Zellblock ermöglicht. Single cells allows easy attachment of the cooling plate on the cell block.
In einer ersten Ausführungsvariante sind am Koppelelement Koppelabschnitte In a first embodiment coupling portions are on the coupling element
korrespondierend zu als Aussparung ausgebildeten Befestigungsmitteln der Einzelzelle ausgebildet, wobei die Koppelabschnitte zumindest abschnittsweise in den formed corresponding to formed as a recess fastening means of the single cell, wherein the coupling portions at least partially in the
entsprechenden Aussparungen der Einzelzelle angeordnet und zur Ausbildung einer form-, stoff- und/oder kraftschlüssigen Verbindung aufgeschmolzen werden. Dadurch sind keine weiteren separaten Befestigungselemente zur Koppelung von Zellblock und Kühlplatte notwendig. corresponding recesses of the single cell are arranged and melted to form a positive, material and / or non-positive connection. As a result, no further separate fastening elements for coupling the cell block and cooling plate are necessary.
In einer zweiten Ausführungsvariante sind im Koppelelement Aufnahmeabschnitte korrespondierend zu als Aussparung ausgebildeten Befestigungsmitteln der Einzelzelle ausgebildet, wobei die jeweiligen Aufnahmeabschnitte und die Aussparungen In a second embodiment, receiving portions are formed in the coupling element corresponding to designed as a recess attachment means of the single cell, wherein the respective receiving portions and the recesses
deckungsgleich angeordnet und von einem separaten Befestigungselement unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung durchdrungen sind. arranged congruent and are penetrated by a separate fastener to form a positive and / or non-positive connection.
In einer dritten Ausführungsvariante ist das Koppelelement mittels jeweils zumindest eines Spannelements mit dem Befestigungsmittel einer Einzelzelle gekoppelt oder ein als Ausformung ausgebildetes Befestigungsmittel der Einzelzelle umgreift das In a third embodiment variant, the coupling element is coupled to the fastening means of a single cell by means of at least one clamping element in each case, or a fastening means of the individual cell designed as a molding surrounds the fastening element
Koppelelement seitlich und unterseitig zumindest abschnittsweise unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung. Coupling element laterally and underside at least in sections, forming a positive and / or non-positive connection.
Die erfindungsgemäße Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, ist in einem The battery according to the invention, in particular a vehicle battery, is in one
Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder in einem mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, einsetzbar. Vehicle with hybrid drive and / or in a vehicle powered by fuel cells, in particular for a motor vehicle for passenger transport, can be used.
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 eine Explosionsdarstellung einer Einzelzelle mit zwei Fig. 1 shows schematically an exploded view of a single cell with two
Gehäuseseitenwänden und einem dazwischen angeordneten Rahmen, Fig. 2 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Einzelzelle gemäß Figur 1 , Housing side walls and a frame arranged therebetween, 2 is a schematic perspective view of a single cell according to FIG. 1,
Fig. 3 schematisch eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer ersten Ausführungsform mit unverformten Koppelabschnitten, 3 shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a first embodiment with undeformed coupling sections,
Fig. 4 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer Fig. 4 schematically shows a perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer ersten Ausführungsform mit unverformten Koppelabschnitten,  Cooling plate with coupling elements in a first embodiment with undeformed coupling sections,
Fig. 5 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 5 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer ersten Ausführungsform mit unverformten Koppelabschnitten,  Coupling elements in a first embodiment with undeformed coupling sections,
Fig. 6 schematisch eine Detaildarstellung eines Koppelements in einer ersten 6 is a schematic representation of a detail of a coupling element in a first
Ausführungsform mit einem unverformten Koppelabschnitt,  Embodiment with an undeformed coupling section,
Fig. 7 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer Fig. 7 schematically shows a perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer ersten Ausführungsform mit verformten Koppelabschnitten,  Cooling plate with coupling elements in a first embodiment with deformed coupling sections,
Fig. 8 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 8 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer ersten Ausführungsform mit verformten  Coupling elements in a first embodiment with deformed
Koppelabschnitten,  Coupling sections
Fig. 9 schematisch eine Detaildarstellung eines Koppelements in einer ersten 9 is a schematic representation of a detail of a coupling element in a first
Ausführungsform mit einem verformten Koppelabschnitt,  Embodiment with a deformed coupling section,
Fig. 10 schematisch eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer zweiten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen, 10 schematically shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements,
Fig. 11 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer 11 is a schematic perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer zweiten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen, Fig. 12 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer zweiten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen, Cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements, 12 is a schematic sectional view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements,
Fig. 13 schematisch eine Detaildarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 13 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer zweiten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen,  Coupling elements in a second embodiment with separate fastening elements,
Fig. 14 schematisch eine Explosionsdarstellung einer Kühlplatte, einer Wärmeleitfolie und der Koppelemente, 14 schematically an exploded view of a cooling plate, a heat conducting foil and the coupling elements,
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer aus einer Kühlplatte, einer Fig. 15 is a perspective view of a cooling plate, a
Wärmeleitfolie und den entsprechenden Koppelementen gebildeten Baueinheit,  Wärmeleitfolie and the corresponding coupling elements formed unit,
Fig. 16 schematisch eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer dritten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen, 16 schematically an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a third embodiment with separate fastening elements,
Fig. 17 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer Fig. 17 schematically shows a perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer dritten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen,  Cooling plate with coupling elements in a third embodiment with separate fastening elements,
Fig. 18 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 18 schematically shows a sectional view of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer dritten Ausführungsform mit separaten  Coupling elements in a third embodiment with separate
Befestigungselementen,  Fasteners,
Fig. 19 schematisch eine Detaildarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit 19 is a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer dritten Ausführungsform mit separaten  Coupling elements in a third embodiment with separate
Befestigungselementen,  Fasteners,
Fig. 20 schematisch eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer vierten Ausführungsform mit separaten Spannelementen, Fig. 21 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer20 schematically shows an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a fourth embodiment with separate clamping elements, 21 schematically shows a perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer vierten Ausführungsform mit separaten Spannelementen, Cooling plate with coupling elements in a fourth embodiment with separate clamping elements,
Fig. 22 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 22 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer vierten Ausführungsform mit separaten  Coupling elements in a fourth embodiment with separate
Spannelementen,  Clamping elements,
Fig. 23 schematisch eine Detaildarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 23 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer vierten Ausführungsform mit separaten  Coupling elements in a fourth embodiment with separate
Spannelementen,  Clamping elements,
Fig. 24 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Einzelzelle 1 mit als Fig. 24 schematically shows a perspective view of a single cell 1 with as
Ausformung ausgebildetem Befestigungsmittel,  Molding trained fastener,
Fig. 25 schematisch eine Explosionsdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Koppelementen in einer fünften Ausführungsform, 25 schematically an exploded view of a cell block and a cooling plate with coupling elements in a fifth embodiment,
Fig. 26 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Zellblocks und einer 26 is a schematic perspective view of a cell block and a
Kühlplatte mit Koppelementen in einer fünften Ausführungsform,  Cooling plate with coupling elements in a fifth embodiment,
Fig. 27 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 27 shows schematically a sectional view of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer fünften Ausführungsform und  Coupling elements in a fifth embodiment and
Fig. 28 schematisch eine Detaildarstellung eines Zellblocks und einer Kühlplatte mit Fig. 28 shows a schematic representation of a detail of a cell block and a cooling plate with
Koppelementen in einer fünften Ausführungsform.  Coupling elements in a fifth embodiment.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung einer Einzelzelle 1 mit zwei Gehäuseseitenwänden 2, 3 und einem dazwischen angeordneten Rahmen 4. FIG. 1 shows schematically an exploded view of a single cell 1 with two housing side walls 2, 3 and a frame 4 arranged therebetween.
Figur 2 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer Einzelzelle 1 gemäß Figur 1. Figur 24 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer alternativ FIG. 2 schematically shows a perspective view of a single cell 1 according to FIG. 1. FIG. 24 shows schematically a perspective view of an alternative
ausgeformten Einzelzelle 1. molded single cell 1.
Ein Zellengehäuse der Einzelzelle 1 umfasst zwei Gehäuseseitenwände 2, 3, eine erste Gehäuseseitenwand 2 und ein zweite Gehäuseseitenwand 3. Zumindest eine der Gehäuseseitenwände 2, 3 ist als eine Halbschale ausgebildet, die andere A cell housing of the single cell 1 comprises two housing side walls 2, 3, a first housing side wall 2 and a second housing side wall 3. At least one of the housing side walls 2, 3 is formed as a half-shell, the other
Gehäuseseitenwand 2, 3 kann als herkömmliches, nicht dargestelltes Hüllblech, beispielsweise als eine ebene Platte, ausgebildet sein. Im Darstellungsbeispiel nach Figur 1 sind beide Gehäuseseitenwände 2, 3 schalenförmig ausgebildet. Die beiden Gehäuseseitenwände 2, 3 weisen jeweils einen randseitig umlaufenden Schalenflansch 5 auf. Housing side wall 2, 3 may be formed as a conventional, not shown Hüllblech, for example, as a flat plate. In the illustration of Figure 1, both housing side walls 2, 3 are cup-shaped. The two housing side walls 2, 3 each have an edge peripheral cup flange 5.
Zur elektrischen Isolation ist zwischen den beiden Gehäuseseitenwänden 2, 3 der Rahmen 4 angeordnet. Der Rahmen 4 ist korrespondierend zum Schalenflansch 5 ausgebildet. For electrical insulation, the frame 4 is arranged between the two housing side walls 2, 3. The frame 4 is formed corresponding to the shell flange 5.
An jeder Gehäuseseitenwand 2, 3 ist innenseitig der Einzelzelle 1 ein Isolationsmittel 6 angeordnet, welches korrespondierend zur jeweiligen Gehäuseseitenwand 2, 3 ausgebildet ist. Das heißt, das Isolationsmittel 6 ist ebenfalls schalenförmig ausgeführt und weist zu den Abmessungen der Gehäuseseitenwand 2, 3 korrespondierende On each housing side wall 2, 3, an insulating means 6 is arranged on the inside of the individual cell 1, which is formed corresponding to the respective housing side wall 2, 3. That is, the insulation means 6 is also designed shell-shaped and has the dimensions of the housing side wall 2, 3 corresponding
Abmessungen auf, wobei das Isolationsmittel 6 die jeweilige Gehäuseseitenwand 2, 3 innenseitig der Einzelzelle 1 weitgehend vollständig bedeckt. Zur elektrischen Dimensions, wherein the insulation means 6, the respective housing side wall 2, 3 largely completely covered on the inside of the single cell 1. To the electric
Kontaktierung eines Elektrodenstapel 7 mit der Gehäuseseitenwand 2, 3 weist das Isolationsmittel 6 eine Aussparung 8 auf. Contacting of an electrode stack 7 with the housing side wall 2, 3, the insulating means 6 has a recess 8.
Durch die schalenförmige Ausbildung der beiden Gehäuseseitenwände 2, 3 und eine daraus resultierende Beabstandung der Schalenböden 10 der Gehäuseseitenwände 2, 3 ist ein Zellinneres 9 gebildet. Innerhalb des Zellinneren 9 ist der Elektrodenstapel 7 angeordnet. Dabei entspricht der Abstand der beiden Schalenböden 10 vorzugsweise der Höhe des Elektrodenstapels 7, so dass eine kompakte Bauform der Einzelzelle 1 ermöglicht ist. Due to the shell-shaped design of the two housing side walls 2, 3 and a resulting spacing of the shell bottoms 10 of the housing side walls 2, 3, a cell interior 9 is formed. Inside the cell interior 9, the electrode stack 7 is arranged. The distance between the two shell bottoms 10 preferably corresponds to the height of the electrode stack 7, so that a compact design of the single cell 1 is made possible.
Der herkömmliche Elektrodenstapel 7 ist aus Elektrodenfolien unterschiedlicher Polarität gebildet. Die Elektrodenfolien sind mittels eines nicht näher dargestellten Separators, insbesondere einer Separatorfolie voneinander elektrisch isoliert. Einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung zufolge ist der Elektrodenstapel 7 aus übereinander gestapelten Aluminium- und/oder Kupferfolien und/oder Folien aus einer Metalllegierung gebildet. The conventional electrode stack 7 is formed of electrode films of different polarity. The electrode films are electrically insulated from one another by means of a separator, not shown in detail, in particular a separator film. A favorite According to the invention, the electrode stack 7 is formed from stacked aluminum and / or copper foils and / or foils of a metal alloy.
Die Elektrodenfolien des Elektrodenstapels 7 einer Polarität sind mit elektrischen leitfähigen Stromabieiterfahnen kontaktiert, die insbesondere mittels einer Verpressung und/oder Verschweißung zu einer Polkontaktfahne 11 zusammengefasst sind. Jeweils eine Polkontaktfahne 11 einer Polarität ist insbesondere mittels einer Verschweißung mit jeweils einer Gehäuseseitenwand 2, 3 elektrisch leitfähig verbunden, so dass die beiden Gehäuseseitenwände 2, 3 als elektrische Pole der Einzelzelle 1 dienen. The electrode foils of the electrode stack 7 of a polarity are contacted with electrically conductive Stromabieiterfahnen, which are summarized in particular by means of a pressing and / or welding to a Polkontaktfahne 11. In each case a Polkontaktfahne 11 of a polarity is electrically conductively connected in particular by means of a weld with one housing side wall 2, 3, so that the two housing side walls 2, 3 serve as electrical poles of the single cell 1.
Zur Kontaktierung der Polkontaktfahne 11 mit der jeweiligen Gehäuseseitenwand 2, 3 weist das jeweilige Isolationsmittel 6 eine Aussparung 8 auf. Dabei korrespondieren die Abmessungen der Aussparung 8 mit den Abmessungen der Polkontaktfahne 11. For contacting the pole contact lug 11 with the respective housing side wall 2, 3, the respective insulating means 6 has a recess 8. The dimensions of the recess 8 correspond with the dimensions of the Polkontaktfahne eleventh
Darüber hinaus dienen die Gehäuseseitenwände 2, 3 als so genannte Wärmeleitbleche, mittels derer innerhalb der Einzelzelle 1 insbesondere während des Ladens und/oder Entladens entstehende Wärme abführbar ist. In addition, the housing side walls 2, 3 serve as so-called Wärmeleitbleche by means of which within the single cell 1, in particular during charging and / or discharging heat generated heat can be dissipated.
Bei einer Montage der Einzelzelle 1 werden die Schalenflansche 5 der When mounting the single cell 1, the shell flanges 5 are the
Gehäuseseitenwände 2, 3 unter Ausbildung eines Flanschbereichs 12 stoffschlüssig miteinander verbunden und sind mittels des Rahmens 4 elektrisch voneinander isoliert. Die Verbindung der beiden Gehäuseseitenwände 2, 3 erfolgt vorzugsweise durch einen Heißsiegelvorgang. Hierbei wird der im Flanschbereich 12 angeordnete Rahmen 4 aus Kunststoff mit niedriger Schmelztemperatur in der Heißpresse partiell aufgeschmolzen. Bei Erstarrung des Rahmens 4 bei fallender Temperatur und/oder unter Druck werden die beiden Gehäuseseitenwände 2, 3 miteinander verbunden. Housing side walls 2, 3 connected to form a flange 12 cohesively with each other and are electrically insulated from each other by means of the frame 4. The connection of the two housing side walls 2, 3 is preferably carried out by a heat-sealing process. In this case, the arranged in the flange 12 frame 4 made of plastic with a low melting temperature in the hot press is partially melted. Upon solidification of the frame 4 at falling temperature and / or under pressure, the two housing side walls 2, 3 are connected together.
Zumindest eine der Gehäuseseitenwände 2, 3 ist den Flanschbereich 12 zumindest einer Gehäusekante des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise überragend ausgebildet. Dabei ist der den Flanschbereich 12 überragende Abschnitt 13 der Gehäuseseitenwand 2, 3 in Richtung des Zellinneren 9 und in Richtung des Schalenbodens 10 der jeweiligen Gehäuseseitenwand 2, 3 abgewinkelt. Bevorzugt ist die jeweilige Gehäuseseitenwand 2, 3 an zwei gegenüberliegenden Gehäusekanten des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise den Flanschbereich 12 überragend ausgebildet. At least one of the housing side walls 2, 3, the flange portion 12 at least one housing edge of the cell housing at least partially formed outstanding. In this case, the portion 13 of the housing side wall 2, 3 projecting beyond the flange region 12 is angled in the direction of the cell interior 9 and in the direction of the tray bottom 10 of the respective housing side wall 2, 3. Preferably, the respective housing side wall 2, 3 on two opposite housing edges of the cell housing at least partially the flange 12 formed outstanding.
Besonders bevorzugt ist der den Flanschbereich 12 überragende Abschnitt 13 der jeweiligen Gehäuseseitenwand 2, 3 rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig gegenüber dem Schalenboden 10 abgewinkelt. Particularly preferably, the flange portion 12 projecting portion 13 of the respective housing side wall 2, 3 angled at right angles or almost at right angles to the tray bottom 10.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die den Flanschbereich 12 überragenden, abgewinkelten Abschnitte 13 benachbarter Gehäuseseitenwände 2, 3 unterschiedlicher Polarität korrespondierend zueinander ausgebildet. Beispielsweise weisen die In an advantageous embodiment, the flange portion 12 projecting, angled portions 13 of adjacent housing side walls 2, 3 of different polarity are formed corresponding to each other. For example, the
Abschnitte 13 einen unterschiedlichen Abstand zum jeweiligen Schalenboden 10 auf, so dass eine überlappende Anordnung der Abschnitte 13 benachbarter Sections 13 at a different distance from the respective tray bottom 10, so that an overlapping arrangement of the sections 13 adjacent
Gehäuseseitenwände 2, 3 unterschiedlicher Polarität ermöglicht ist. Housing side walls 2, 3 of different polarity is possible.
Zur Herstellung eines in Figur 3 dargestellten Zellblocks 14 sind die Einzelzellen 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch in Reihe miteinander verschaltet, wobei bei dieser Reihenschaltung eine elektrische Verbindung der Einzelzellen 1 durch eine Kontaktierung der Abschnitte 13 direkt benachbarter Einzelzellen 1 erreicht wird. For the production of a cell block 14 shown in FIG. 3, the individual cells 1 are electrically connected in series with one another in this illustrated embodiment, wherein in this series connection an electrical connection of the individual cells 1 is achieved by contacting the sections 13 of directly adjacent individual cells 1.
Die Einzelzellen 1 sind derart nebeneinander im Zellblock 14 angeordnet, dass die den Flanschbereich 12 überragenden, abgewinkelten Abschnitte 13 der The individual cells 1 are arranged side by side in the cell block 14 in such a way that the angled portions 13 of the flange area projecting beyond the flange area 12
Gehäuseseitenwände 2, 3 benachbart im Zellblock 14 angeordneter Einzelzellen 1 zumindest abschnittsweise einander überlappend angeordnet sind. Nach der überlappenden Anordnung der abgewinkelten Abschnitte 13 der Housing side walls 2, 3 adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 at least partially overlapping each other are arranged. After the overlapping arrangement of the angled portions 13 of
Gehäuseseitenwände 2, 3 benachbart im Zellblock 14 angeordneter Einzelzellen 1 werden selbige in ihrem Überlappungsbereich form-, stoff- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden, wie in Figur 3 dargestellt. Housing side walls 2, 3 adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 selbige in their overlapping region form, material and / or non-positively connected to each other, as shown in Figure 3.
Die Verbindung der abgewinkelten Abschnitte 13 erfolgt vorzugsweise stoffschlüssig, bevorzugt durch ein herkömmliches Pressschweißverfahren. In alternativen The connection of the angled portions 13 is preferably cohesively, preferably by a conventional pressure welding process. In alternative
Ausführungsformen kann die Verbindung formschlüssig, beispielsweise durch herkömmliches Clinchen oder Toxen, und/oder kraftschlüssig, beispielsweise durch herkömmliches Nietung oder Verschrauben, erfolgen. Die derartige Verbindung benachbarter Einzelzellen 1 ermöglicht einen elektrischen Kontakt zwischen den Einzelzellen 1 und die mechanische Bildung eines Zellblocks 14 aus mehreren Einzelzellen 1. Zur Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit kann die Verbindung der abgewinkelten Abschnitte 13 zusätzlich an der gegenüberliegenden Gehäusekante der Zellengehäuse erfolgen. Embodiments, the connection can be made in a form-fitting manner, for example by conventional clinching or Toxen, and / or non-positively, for example by conventional riveting or screwing. Such a connection of adjacent individual cells 1 enables electrical contact between the individual cells 1 and the mechanical formation of a cell block 14 of a plurality of individual cells 1. To improve the mechanical strength, the connection of the angled portions 13 can additionally be made on the opposite housing edge of the cell housing.
Die Verbindung der abgewinkelten Abschnitte 13 erfolgt besonders bevorzugt mittels einer herkömmlichen Ultraschall-Schweißung. Hierbei greift das Schweißwerkzeug, bestehend aus der hochfrequent bewegten Sonotrode und dem ruhenden Amboss, seitlich in die unterhalb der Schalenflansche 5 vorhandenen Spalte. Anschließend wird die hochfrequent schwingende Sonotrode gegen den Amboss gepresst, wodurch die überlappend angeordneten abgewinkelten Abschnitte 13 aneinander gepresst werden, so dass die abgewinkelten Abschnitte 13 lokal durch Reibungswärme auf- oder anschmelzen und verpresst werden, wobei eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet wird. The connection of the angled portions 13 is particularly preferably carried out by means of a conventional ultrasonic welding. In this case, the welding tool, consisting of the high-frequency moving sonotrode and the stationary anvil, engages laterally in the gap present below the shell flanges 5. Subsequently, the high-frequency vibrating sonotrode is pressed against the anvil, whereby the overlapping arranged angled portions 13 are pressed against each other, so that the angled portions 13 locally by frictional heat or melt and be pressed, with a cohesive connection is formed.
Während des Schweißens können eine oder mehrere Schweißnähte und/oder During welding, one or more welds and / or
Schweißpunkte 15 erzeugt werden. Besonders bevorzugt wird jeweils ein Welding points 15 are generated. Particularly preferred is a respective
Schweißpunkt 15 an jeder Seite der benachbarten Einzelzellen 1 erzeugt. Welding point 15 is generated on each side of the adjacent single cells 1.
Die in Längsrichtung des Zellblocks 14 überlappend angeordneten und abgewinkelten Abschnitte 13 ermöglichen vorteilhafterweise einen einfachen Toleranzausgleich von Einzelzellen 1 unterschiedlicher Zelldicke: So kann trotz unterschiedlicher Zelldicken, welche beispielsweise durch Fertigungstoleranzen bedingt sind, ein einheitliches The sections 13 arranged in an overlapping manner in the longitudinal direction of the cell block 14 and angled enable advantageously a simple tolerance compensation of individual cells 1 different cell thickness: Thus, despite different cell thicknesses, which are caused for example by manufacturing tolerances, a uniform
Rastermaß im Zellblock 14 eingestellt werden. Pitch can be adjusted in the cell block 14.
In oder an zumindest einem abgewinkelten Abschnitt 13 einer Einzelzelle 1 ist zumindest ein Befestigungsmittel 16 ausgeformt. Besonders bevorzugt ist jeweils ein In or on at least one angled portion 13 of a single cell 1 at least one fastening means 16 is formed. Particularly preferred is a respective
Befestigungsmittel 16 an jeder Seite der Einzelzelle 1 angeordnet. Attachment 16 arranged on each side of the single cell 1.
Dabei kann das Befestigungsmittel 16 als Aussparung 17 wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ausgebildet sein. Eine solche Aussparung kann beispielsweise als Bohrung, Gewindebohrung, Durchgangsloch oder Langloch ausgebildet sein. Alternativ kann das Befestigungsmittel 16 als Ausformung 18 wie in Figur 24 dargestellt ausgebildet sein. Dabei kann eine solche Ausformung 18 fahnenartig, als Öse oder als Lasche ausgebildet sein. In this case, the fastening means 16 may be formed as a recess 17 as shown in Figures 1 and 2. Such a recess may be formed for example as a bore, threaded hole, through hole or slot. Alternatively, the fastening means 16 may be formed as a molding 18 as shown in FIG. In this case, such a shape 18 may be formed like a flag, as an eyelet or as a tab.
Die in den in Längsrichtung des Zellblocks 14 überlappend angeordneten und The arranged in the longitudinal direction of the cell block 14 and overlapping
abgewinkelten Abschnitten 13 ausgeformten Befestigungsmittel 16 benachbarter Einzelzellen 1 sind bevorzugt deckungsgleich angeordnet. Angled portions 13 formed fastening means 16 adjacent individual cells 1 are preferably arranged congruently.
Zur Ableitung einer während des Betriebs des Zellblocks 14 entstehenden Verlustwärme, welche insbesondere während der Lade- und Entladevorgänge entsteht, ist der To derive a resulting during operation of the cell block 14 loss heat, which arises in particular during the loading and unloading, is the
Zellblock 14 Wärme leitend mit einer Kühlplatte 19 gekoppelt. Cell block 14 conductively coupled to a cooling plate 19.
Dabei ist der Zellblock 14 mit zumindest einer Kühlplatte 19 thermisch gekoppelt, wobei die Kühlplatte 19 korrespondierend zum Zellblock 14 ausgeformt und im Bereich der überlappend angeordneten Abschnitte 13 am Zellblock 14 angeordnet ist. In this case, the cell block 14 is thermally coupled to at least one cooling plate 19, wherein the cooling plate 19 is formed corresponding to the cell block 14 and arranged in the region of the overlapping arranged portions 13 on the cell block 14.
Zur Ausbildung einer form-, stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den jeweiligen Einzelzellen 1 des Zellblocks 14 und der Kühlplatte 19 ist an jeder To form a positive, material and / or non-positive connection between the respective individual cells 1 of the cell block 14 and the cooling plate 19 is at each
Längsseite 22 der Kühlplatte 19 ein Koppelelement 23 angeordnet. Long side 22 of the cooling plate 19, a coupling element 23 is arranged.
Da die Kühlplatte 19 vorzugsweise aus einem sehr gut wärmeleitfähigen und deshalb insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist, ist zwischen dem Zellblock 14 und der Kühlplatte 19 vorzugsweise ein elektrisch isolierendes und wärmeleitfähiges Material, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Wärmeleitfolie 20, eingebracht. Since the cooling plate 19 is preferably made of a highly thermally conductive and therefore in particular of a metallic material, between the cell block 14 and the cooling plate 19 is preferably an electrically insulating and thermally conductive material, in the illustrated embodiment, a heat conducting foil 20 is introduced.
Die Kühlplatte 19 weist in einem Inneren Kanäle 21 auf, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden. Dabei ist die Kühlplatte 19 für eine hohe Wärmeabgabe The cooling plate 19 has in an inner channels 21, which are flowed through by a cooling medium. In this case, the cooling plate 19 for a high heat output
vorzugsweise von einem Kühlmedium, beispielsweise einem Kältemittel einer preferably of a cooling medium, for example a refrigerant of a
Fahrzeugklimaanlage, durchströmbar, wobei die Kühlplatte 19 entsprechende Vehicle air conditioning system, can flow through, wherein the cooling plate 19 corresponding
Anschlusselemente 24 zur Einbindung in einen derartigen Kühlkreislauf aufweist. Having connecting elements 24 for inclusion in such a cooling circuit.
Die Kühlplatte 19 ist im Bereich der abgewinkelten Abschnitte 13 der Einzelzellen 1 am Zellblock 14 angeordnet und thermisch mit den Abschnitten 13 gedoppelt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Kühlplatte 19 an der Unterseite des The cooling plate 19 is arranged in the region of the angled sections 13 of the individual cells 1 on the cell block 14 and thermally doubled with the sections 13. In the illustrated embodiments, the cooling plate 19 at the bottom of the
Zellblocks 14 angeordnet. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann eine zweite Kühlplatte 19 zusätzlich oder separat oberseitig am Zellblock 14 angeordnet werden. Cell blocks 14 arranged. In a non-illustrated embodiment, a second cooling plate 19 can be arranged additionally or separately on the top side of the cell block 14.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen eines Zellblocks 14 und einer Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in einer ersten Ausführungsform mit unverformten Koppelabschnitten 25. FIGS. 3 to 6 schematically show various representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a first embodiment with undeformed coupling sections 25.
In dieser Ausführungsvariante sind am Koppelelement 23 Koppelabschnitte 25 korrespondierend zu als Aussparung 17 ausgebildeten Befestigungsmitteln 16 der Einzelzelle 1 ausgebildet. Bei der Montage werden die stiftförmigen Koppelabschnitte 25 zumindest abschnittsweise in den entsprechenden Aussparungen 17 der Einzelzelle 1 angeordnet. In this embodiment, coupling portions 25 are formed on the coupling element 23 corresponding to fastening means 16 of the individual cell 1 formed as a recess 17. During assembly, the pin-shaped coupling portions 25 are arranged at least in sections in the corresponding recesses 17 of the single cell 1.
Zum Ausgleich von Toleranzen in Längsrichtung des Zellblocks 14 sind die To compensate for tolerances in the longitudinal direction of the cell block 14 are the
Aussparungen 17 bevorzugt als Langloch ausgebildet. Recesses 17 preferably formed as a slot.
Die Aussparungen 17 von benachbart im Zellblock 14 angeordneten Einzelzellen 1 sind deckungsgleich übereinander angeordnet. The recesses 17 of adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 are arranged congruently one above the other.
Das Koppelelement 23 ist aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gebildet. The coupling element 23 is formed from an electrically insulating plastic.
An jeder der beiden Längsseiten 22 der Kühlplatte 19 ist jeweils ein Koppelelement 23 als Leiste mit im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt angespritzt. Auf Grund dieser Ausformung umgreift das Koppelelement 23 Kühlplatte 19 randseitig formschlüssig. On each of the two longitudinal sides 22 of the cooling plate 19 each have a coupling element 23 is molded as a bar with a substantially U-shaped cross-section. Due to this shape, the coupling element 23 surrounds the cooling plate 19 at the edge form fit.
In nicht dargestellten Ausführungsvarianten kann das Koppelelement 23 an die In non-illustrated embodiments, the coupling element 23 to the
Kühlplatte 19 geclipst oder geklebt werden. Cooling plate 19 clipped or glued.
Oberseitig sind am Koppelelement 23 stift- oder zapfenförmige Koppelabschnitte 25 einstückig ausgeformt. Diese Koppelabschnitte 25 greifen abschnittsweise in die entsprechenden Aussparungen 17 ein. On the upper side of the coupling element 23 pin or pin-shaped coupling portions 25 are integrally formed. These coupling portions 25 engage in sections in the corresponding recesses 17 a.
Der die Aussparungen 17 überragende Teil der Koppelabschnitten 25 wird jeweils durch einen Nietvorgang pilzförmig zu einem Nietkopf 26 erweitert, so dass eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Der Nietvorgang erfolgt bevorzugt als Warmnietung durch partielle Aufschmelzung des jeweiligen Koppelabschnitts 25 mit einem beheizten Stempel oder durch Ultraschall- Nietung, wo der Koppelabschnitt 25 durch Eintrag von hochfrequenten Schwingungen mit einer Sonotrode erwärmt, partiell aufgeschmolzen und verformt wird. The part of the coupling sections 25 projecting beyond the recesses 17 is mushroom-shaped in each case to a rivet head 26 by a riveting process, so that a positive connection is formed. The riveting operation is preferably carried out as hot riveting by partial melting of the respective coupling portion 25 with a heated punch or by ultrasonic riveting, where the coupling portion 25 is heated by entry of high-frequency vibrations with a sonotrode, partially melted and deformed.
Das leistenförmige Koppelelement 23 weist einen Absatz 27 auf, mittels dessen Höhe eine definierte Verpressung der Wärmeleitfolie 20 zwischen Kühlplatte 19 und The strip-shaped coupling element 23 has a shoulder 27, by means of whose height a defined compression of the heat-conducting foil 20 between the cooling plate 19 and
Zellblock 14 einstellbar ist. Cell block 14 is adjustable.
Darüber hinaus ragt das Koppelelement 23 abschnittsweise unter den Rand der In addition, the coupling element 23 protrudes in sections below the edge of the
Wärmeleitfolie 20, so dass hier zwischen Kühlplatte 14 und Wärmeleitfolie 20 die zur elektrischen Isolation erforderliche Luft- und Kriechstrecke zwischen Einzelzelle 1 und Kühlplatte 14 ausgebildet werden. Wärmeleitfolie 20, so that here between the cooling plate 14 and heat conducting film 20 required for electrical insulation clearance and creepage distance between the single cell 1 and the cooling plate 14 are formed.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen des Zellblocks 14 und der Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in der ersten Ausführungsform mit abschnittsweise zu Nietköpfen 26 verformten Koppelabschnitten 25. FIGS. 7 to 9 schematically show different representations of the cell block 14 and the cooling plate 19 with coupling elements 23 in the first embodiment with coupling sections 25 deformed in sections to form rivet heads 26.
Die Figuren 10 bis 13 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen eines Zellblocks 14 und einer Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in einer zweiten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen 28. FIGS. 10 to 13 schematically show different representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a second embodiment with separate fastening elements 28.
In dieser Ausführungsvariante sind im Koppelelement 23 Aufnahmeabschnitte 29 korrespondierend zu als Aussparung 17 ausgebildeten Befestigungsmitteln 16 der Einzelzelle 1 ausgebildet. Bei der Montage werden die jeweiligen Aufnahmeabschnitte 29 und die Aussparungen 17 deckungsgleich übereinander angeordnet und von jeweils einem separaten Befestigungselement 28 unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung durchdrungen. In this embodiment, receiving portions 29 are formed in the coupling element 23 corresponding to formed as a recess 17 fastening means 16 of the single cell 1. During assembly, the respective receiving portions 29 and the recesses 17 are arranged congruently one above the other and penetrated by a respective separate fastener 28 to form a positive and / or non-positive connection.
Zum Ausgleich von Toleranzen in Längsrichtung des Zellblocks 14 sind die To compensate for tolerances in the longitudinal direction of the cell block 14 are the
Aussparungen 17 bevorzugt als Langloch ausgebildet. Recesses 17 preferably formed as a slot.
Die Aussparungen 17 von benachbart im Zellblock 14 angeordneten Einzelzellen 1 sind deckungsgleich übereinander angeordnet. Das Koppelelement 23 ist aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gebildet. The recesses 17 of adjacent in the cell block 14 arranged individual cells 1 are arranged congruently one above the other. The coupling element 23 is formed from an electrically insulating plastic.
Das Befestigungselement 28 ist beispielsweise als herkömmliche selbstfurchende Schraube ausgebildet. Bei Verwendung von selbstfurchende Schrauben als The fastener 28 is formed, for example, as a conventional self-tapping screw. When using self-tapping screws as
Befestigungselemente 28 sind die Aufnahmeabschnitte 29 als Durchgangslöcher ausgebildet. Fixing elements 28, the receiving portions 29 are formed as through holes.
Bei Verwendung herkömmlicher Schrauben ohne selbstfurchende Eigenschaft können die Aufnahmeabschnitte 29 als Gewindebohrung ausgebildet sein. When using conventional screws without selbstfurchende property, the receiving portions 29 may be formed as a threaded bore.
An jeder der beiden Längsseiten 22 der Kühlplatte 19 ist jeweils ein Koppelelement 23 als Leiste mit im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt angespritzt. Auf Grund dieser Ausformung umgreift das Koppelelement 23 Kühlplatte 19 randseitig formschlüssig. On each of the two longitudinal sides 22 of the cooling plate 19 each have a coupling element 23 is molded as a bar with a substantially U-shaped cross-section. Due to this shape, the coupling element 23 surrounds the cooling plate 19 at the edge form fit.
In nicht dargestellten Ausführungsvarianten kann das Koppelelement 23 an die In non-illustrated embodiments, the coupling element 23 to the
Kühlplatte 19 geclipst oder geklebt werden. Cooling plate 19 clipped or glued.
Ein Schraubenkopf 30 des Befestigungselements 28 presst oberseitig auf den A screw head 30 of the fastener 28 presses on the top side of the
abgewinkelten Abschnitt 13 und diesen an das Koppelelement 23 und die angled section 13 and this to the coupling element 23 and the
Wärmeleitfolie 20. Heat conducting film 20.
Durch die elektrische Abkoppelung von metallischer Kühlplatte 19 und By the electrical decoupling of metallic cooling plate 19 and
Befestigungselement 28, kann dieses aus belastbarem Metall ausgeführt werden und spannungsführend sein. Fixing element 28, this can be made of durable metal and live.
Figur 14 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung einer Kühlplatte 19, einer Figure 14 shows schematically an exploded view of a cooling plate 19, a
Wärmeleitfolie 20 und der längsseitigen Koppelemente 23. Wärmeleitfolie 20 and the longitudinal-side coupling elements 23rd
Figur 15 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer aus einer Kühlplatte 19, einer Wärmeleitfolie 20 und den entsprechenden längsseitigen Koppelementen 23 gebildeten Baueinheit. FIG. 15 schematically shows a perspective view of a structural unit formed from a cooling plate 19, a heat-conducting foil 20 and the corresponding longitudinal-side coupling elements 23.
Dabei können im randseitig an der Kühlplatte 19 ausgebildeten Aufnahmebereich 31 für die Koppelemente 23 halb- oder teilkreisförmige Auskerbungen 32 ausgebildet sein, um eine Kontaktierung zwischen Befestigungselement 28 und Kühlplatte 19 zu vermeiden. Die Figuren 16 bis 19 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen eines Zellblocks 14 und einer Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in einer dritten Ausführungsform mit separaten Befestigungselementen 28. In this case, semi-circular or part-circular notches 32 may be formed in the receiving area 31 formed on the edge of the cooling plate 19 for the coupling elements 23 in order to avoid contact between the fastening element 28 and the cooling plate 19. FIGS. 16 to 19 schematically show different representations of a cell block 14 and a cooling plate 19 with coupling elements 23 in a third embodiment with separate fastening elements 28.
Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß den Figuren 10 bis 13 mit dem Unterschied, dass die Befestigungselemente 28 unterseitig in die Koppelemente 23 eingeschraubt werden. Dabei ist der jeweilige This embodiment substantially corresponds to the embodiment according to FIGS. 10 to 13, with the difference that the fastening elements 28 are screwed into the coupling elements 23 on the underside. Here is the respective
Aufnahmeabschnitt 29 im Koppelement 23 endseitig derart erweitert, dass der Receiving portion 29 in the coupling element 23 end extended so that the
Schraubenkopf des Befestigungselements 28 versenkt in der entsprechenden Screw head of the fastener 28 recessed in the corresponding
Erweiterung 33 angeordnet ist. Extension 33 is arranged.
Die Figuren 20 bis 23 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen eines Figures 20 to 23 show schematically different representations of a
Zellblocks 14 und einer Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in einer vierten Cell block 14 and a cooling plate 19 with Koppelementen 23 in a fourth
Ausführungsform mit separaten Spannelementen 34. Embodiment with separate clamping elements 34th
In dieser Ausführungsvariante ist das Koppelelement 23 mittels jeweils zumindest eines Spannelements 34 mit dem Befestigungsmittel 16 einer Einzelzelle 1 gekoppelt. In this embodiment, the coupling element 23 is coupled by means of at least one clamping element 34 with the fastening means 16 of a single cell 1.
Dabei ist das Spannelement 34 als metallische Klammer oder Bügel ausgebildet, welche an einem ersten Ende 35 verrundet ausgebildet ist und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende 36 einen Hebelarm ausbildet, welcher eine Haltekraft in den abgewinkelten Abschnitts 13 der jeweiligen Einzelzelle 1 einleitet. In this case, the clamping element 34 is formed as a metallic clip or bracket, which is rounded at a first end 35 and at an opposite second end 36 forms a lever arm, which introduces a holding force in the angled portion 13 of the respective single cell 1.
Das Spannelement 34 weist bevorzugt federnde Eigenschaften auf, welche einen Ausgleich von Toleranzen und Setzverlusten zwischen Zellblock 14 und Kühlplatte 19 ermöglichen. The tensioning element 34 preferably has resilient properties which enable a compensation of tolerances and setting losses between the cell block 14 and the cooling plate 19.
Unterseitig der Kühlplatte 19 kann am Koppelelement 23 ein Hinterschnitt 37 ausgeformt sein. Dieser Hinterschnitt 37 ist korrespondierend zum verrundeten ersten Ende 35 des Spannelements 34 ausgebildet und ermöglicht eine formschlüssige Verklammerung des Spannelements 34 am Koppelelement 23. On the underside of the cooling plate 19, an undercut 37 may be formed on the coupling element 23. This undercut 37 is formed corresponding to the rounded first end 35 of the clamping element 34 and allows a form-locking clamping of the clamping element 34 on the coupling element 23rd
Die Figuren 25 bis 28 zeigen schematisch verschiedene Darstellungen eines Figures 25 to 28 show schematically different representations of a
Zellblocks 14 und einer Kühlplatte 19 mit Koppelementen 23 in einer fünften Cell block 14 and a cooling plate 19 with Koppelementen 23 in a fifth
Ausführungsform. In dieser Ausführungsvariante umgreift ein als fahnenartige Ausformung 18 ausgebildetes Befestigungsmittel 16 der Einzelzelle 1 das Koppelelement 23 seitlich und unterseitig zumindest abschnittsweise unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung. Embodiment. In this embodiment, designed as a flag-like formation 18 fastening means 16 of the single cell 1 surrounds the coupling element 23 laterally and underside at least in sections, forming a positive and / or non-positive connection.
Während der Montage werden die fahnenartigen Ausformungen 18 der Einzelzellen 1 eines Zellblocks 14 in der dargestellten Weise um das jeweilige Koppelelement 23 gebogen. During assembly, the flag-like formations 18 of the individual cells 1 of a cell block 14 are bent in the manner shown around the respective coupling element 23.
Dabei kann am Koppelelement 23 unterseitig der Kühlplatte 19 ein Hinterschnitt 37 ausgeformt sein. In diesen Hinterschnitt 37 greift die umgebogene, derart In this case, an undercut 37 may be formed on the coupling element 23 on the underside of the cooling plate 19. In this undercut 37 engages the bent, so
korrespondierend ausgeformte Ausformung 18 der Einzelzelle 1 formschlüssig ein und ermöglicht derart eine Verklammerung der jeweiligen Einzelzelle 1 mit dem correspondingly shaped shape 18 of the single cell 1 a positive fit and thus enables a clamping of the respective single cell 1 with the
Koppelelement 23. Coupling element 23.

Claims

Patentansprüche claims
Einzelzelle (1 ) für eine Batterie mit einem innerhalb eines Zellengehäuses angeordneten Elektrodenstapel (7), wobei das Zellengehäuse aus zwei elektrisch leitenden, im Wesentlichen parallel gegenüberliegend angeordneten und schalenförmig mit einem randseitig umlaufenden Schalenflansch (5) ausgebildeten Gehäuseseitenwänden (2, 3) ausgeformt ist, wobei die Schalenflansche (5) unter Ausbildung eines Flanschbereichs (12) stoffschlüssig miteinander verbunden und elektrisch voneinander isoliert sind, wobei Polkontaktfahnen (11 ) des Single cell (1) for a battery having an electrode stack (7) arranged within a cell housing, wherein the cell housing is formed from two electrically conductive housing side walls (2, 3) arranged substantially parallel and cup-shaped with a peripheral peripheral shell flange (5) , wherein the shell flanges (5) with the formation of a flange (12) are materially interconnected and electrically isolated from each other, wherein Polkontaktfahnen (11) of the
Elektrodenstapels (7) elektrisch leitend mit den Gehäuseseitenwänden (2, 3) verbunden sind, Electrode stack (7) are electrically conductively connected to the housing side walls (2, 3),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zumindest eine der Gehäuseseitenwände (2, 3) den Flanschbereich (12) zumindest einer Gehäusekante des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise überragend ausgebildet ist, wobei der den Flanschbereich (12) überragende Abschnitt (13) der Gehäuseseitenwand (2, 3) in Richtung eines Zellinneren (9) und in Richtung eines Schalenbodens (10) der Gehäuseseitenwand (2, 3) abgewinkelt ist und in oder an zumindest einem abgewinkelten Abschnitt (13) zumindest ein at least one of the housing side walls (2, 3) is at least partially projecting beyond the flange region (12) of at least one housing edge of the cell housing, wherein the section (13) of the housing side wall (2, 3) projecting beyond the flange region (12) projects in the direction of a cell interior (9 ) and in the direction of a shell bottom (10) of the housing side wall (2, 3) is angled and in or on at least one angled portion (13) at least one
Befestigungsmittel (16) ausgeformt ist. Fastening means (16) is formed.
Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 , Single cell (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Gehäuseseitenwand (2, 3) an zwei gegenüberliegenden Gehäusekanten des Zellengehäuses zumindest abschnittsweise den Flanschbereich (12) überragend ausgebildet ist, wobei am jeweiligen abgewinkelten Abschnitt (13) zumindest ein Befestigungsmittel (16) ausgeformt ist. Einzelzelle (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, the housing side wall (2, 3) on two opposite housing edges of the cell housing at least partially overhanging the flange portion (12) is formed, wherein at the respective angled portion (13) at least one fastening means (16) is formed. Single cell (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der den Flanschbereich (12) überragende, abgewinkelte Abschnitt (13) der Gehäuseseitenwand (2, 3) rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig gegenüber dem Schalenboden (10) abgewinkelt ist und die den Flanschbereich (12) überragenden, abgewinkelten Abschnitte (13) benachbarter Gehäuseseitenwände (2, 3) unterschiedlicher Polarität korrespondierend zueinander ausgebildet sind. the angled portion (13) of the housing side wall (2, 3) projecting beyond the flange region (12) is angled at right angles or nearly at right angles to the tray bottom (10) and the angled portions (13) of adjacent housing side walls (2) projecting beyond the flange region (12) , 3) of different polarity are formed corresponding to one another.
Einzelzelle (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, Single cell (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Befestigungsmittel (16) als Aussparung (17) oder als Ausformung (18), insbesondere als Lasche, ausgebildet ist. the fastening means (16) as a recess (17) or as a molding (18), in particular as a lug, is formed.
Batterie mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verbundener Einzelzellen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Battery having a plurality of electrically series-connected and / or parallel-connected individual cells (1) according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Einzelzellen (1 ) derart nebeneinander im Zellblock (14) angeordnet sind, dass die den Flanschbereich (12) überragenden, abgewinkelten Abschnitte (13) der Gehäuseseitenwände (2, 3) benachbart im Zellblock (14) angeordneter the individual cells (1) are arranged side by side in the cell block (14) such that the angled portions (13) of the housing side walls (2, 3) projecting beyond the flange region (12) are arranged adjacent in the cell block (14)
Einzelzellen (1) zumindest abschnittsweise einander überlappend angeordnet sind. Single cells (1) are arranged overlapping each other at least in sections.
Batterie nach Anspruch 5, Battery according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die den Flanschbereich (12) überragenden, abgewinkelten Abschnitte (13) der Gehäuseseitenwände (2, 3) benachbart in einem Zellblock (14) angeordneter Einzelzellen (1 ) in ihrem Überlappungsbereich form-, Stoff- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. the flange region (12) projecting, angled portions (13) of the housing side walls (2, 3) adjacent in a cell block (14) arranged individual cells (1) in its overlapping area form, material and / or non-positively connected to each other.
7. Batterie nach einem der vorherigen Ansprüche, 7. Battery according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Zellblock (14) mit zumindest einer Kühlplatte (19) thermisch gekoppelt ist, wobei die Kühlplatte (19) korrespondierend zum Zellblock (14) ausgeformt und im Bereich der überlappend angeordneten Abschnitte (13) am Zellblock (14) angeordnet ist, wobei an jeder Längsseite (22) der Kühlplatte (19) ein Koppelelement (23) angeordnet ist, mittels dem eine form-, stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den Einzelzellen (1 ) des Zellblocks (14) und der Kühlplatte (19) hergestellt ist.  the cell block (14) is thermally coupled to at least one cooling plate (19), wherein the cooling plate (19) is formed corresponding to the cell block (14) and arranged in the region of the overlapping sections (13) on the cell block (14), wherein each Longitudinal side (22) of the cooling plate (19) a coupling element (23) is arranged, by means of which a positive, material and / or non-positive connection between the individual cells (1) of the cell block (14) and the cooling plate (19) is made.
8. Batterie nach Anspruch 7, 8. Battery according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
am Koppelelement (23) Koppelabschnitte (25) korrespondierend zu als  at the coupling element (23) coupling portions (25) corresponding to as
Aussparung (17) ausgebildeten Befestigungsmitteln (16) der Einzelzelle (1 ) ausgebildet sind, wobei die Koppelabschnitte (25) zumindest abschnittsweise in den entsprechenden Aussparungen (17) angeordnet und nach der Montage zur  Recess (17) formed fastening means (16) of the single cell (1) are formed, wherein the coupling portions (25) at least partially arranged in the corresponding recesses (17) and after assembly to
Ausbildung einer form-, stoff- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zu einem Nietkopf (26) aufgeschmolzen sind.  Forming a positive, material and / or non-positive connection to a rivet head (26) are melted.
9. Batterie nach Anspruch 7, 9. Battery according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
im Koppelelement (23) Aufnahmeabschnitte (29) korrespondierend zu als  in the coupling element (23) receiving portions (29) corresponding to as
Aussparung (17) ausgebildeten Befestigungsmitteln (16) der Einzelzelle (1 ) ausgebildet sind, wobei die jeweiligen Aufnahmeabschnitte (29) und die  Recess (17) formed fastening means (16) of the single cell (1) are formed, wherein the respective receiving portions (29) and the
Aussparungen (17) deckungsgleich angeordnet und von jeweils einem separaten Befestigungselement (28) unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung durchdrungen sind.  Recesses (17) arranged congruent and each penetrated by a separate fastener (28) to form a positive and / or non-positive connection.
10. Batterie nach Anspruch 7, 10. Battery according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Koppelelement (23) mittels jeweils zumindest eines Spannelements (34) mit dem Befestigungsmittel (16) einer Einzelzelle (1) gekoppelt ist oder dass ein als Ausformung (18) ausgebildetes Befestigungsmitteln (16) der Einzelzelle (1 ) das Koppelelement (23) seitlich und unterseitig zumindest abschnittsweise unter Ausbildung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung umgreift.  the coupling element (23) is coupled to the fastening means (16) of a single cell (1) by means of at least one clamping element (34) or that fastening means (16) of the single cell (1) designed as a formation (18) form the coupling element (23) laterally and the underside at least partially surrounds to form a positive and / or non-positive connection.
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