WO2015003839A1 - Aufnahmevorrichtung, batterie und kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2015003839A1
WO2015003839A1 PCT/EP2014/060283 EP2014060283W WO2015003839A1 WO 2015003839 A1 WO2015003839 A1 WO 2015003839A1 EP 2014060283 W EP2014060283 W EP 2014060283W WO 2015003839 A1 WO2015003839 A1 WO 2015003839A1
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housing
electrode
lid
battery
cover
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PCT/EP2014/060283
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Stefan Butzmann
Holger Fink
Hans Partes
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Robert Bosch Gmbh
Samsung Sdi Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a receiving device for a
  • Electrode ensemble of a battery cell, a battery and a motor vehicle is preferably a lithium-ion battery cell.
  • Can which consists of metal and has a prismatic shape with a base, sidewalls and an opening opposite the base.
  • the cover is welded to the housing in the manufacturing process,
  • the wall thickness of the side walls of the housing is usually between 0.4 and 1, 5 mm, the cover generally has a thickness of 0.6 to 2 mm.
  • the electrodes of the battery cell are designed as electrode windings, wherein the electrodes are separated by a separator arranged between the electrodes.
  • the electrode winding is designed so that on one side a part of the anode and on the other side a part of the cathode protrudes and serve the protruding parts as terminal lugs for current collectors.
  • the current collectors are connected to terminals, which are isolated by openings in the lid.
  • battery cells are known whose electrodes are enveloped by a coated metal foil. Battery cells with electrodes encased in metal foil are also referred to as pouch cells.
  • the electrodes may be or may be an electrode stack of electrode pairs
  • Lithium-ion high-voltage battery with a battery case Lithium-ion high-voltage battery with a battery case.
  • Battery housing comprises a lower housing part and a housing upper part, which can be placed overhanging the housing lower part. It can be arranged between the lower housing part and the upper housing part a seal which seals the housing and for fastening the
  • a high-voltage connector which is arranged on an electronic module and protrudes through a recess in the housing lower part to the outside, allows the battery controlled to remove energy or
  • the electronic unit serves the
  • High-performance battery systems for generating alternating voltage often include an inverter, also referred to as an inverter, with parallel ones
  • the battery system can be designed directly for the supply of a torque-generating machine for driving hybrid and electric vehicles.
  • Such battery systems are also called
  • Traction battery systems or referred to as traction batteries for short.
  • part of the energy stored in the battery which is stored in parasitic inductance, is converted into heat during switching operations in the circuit breakers. This is counteracted by cooling.
  • a receiving device a battery and a motor vehicle are provided.
  • the receiving device is suitable for at least one electrode ensemble, wherein the receiving device comprises a metallic housing and a lid, each with a prismatic shape with a base, sidewalls and one of the base
  • the base surface of the lid is at least corresponding to a wall thickness of the side walls of the housing larger than the base surface of the housing.
  • a device for measuring at least one measured variable arranged at an edge of the opening of the housing or the lid, a device for measuring at least one measured variable, wherein the measured variable is a voltage and / or a current and / or a temperature.
  • the housing can be by placing the lid and then
  • recesses can be arranged on the edge on both sides of the measuring device in order to be able to lead terminals of the electrode ensemble even more easily to the outside.
  • an insulation may be arranged, which is adapted to electrically isolate through the recesses outwardly guided terminals of the housing and / or cover. Then the terminals can be easily isolated from the recording device.
  • the inventively presented battery comprises at least one
  • the housing is sealed by means of the lid and terminals of the electrode ensemble are insulated between the lid and housing led to the outside.
  • each electrode of the battery has a first electrode of the battery.
  • the electrode ensemble can be wrapped in a multilayer packaging film.
  • the packaging film advantageously serves as a barrier layer.
  • the housing may be connected to the lid by laser welding or Nano Molding Technology (“NMT”), which are simple and effective forms of sealing.
  • NMT Nano Molding Technology
  • the seal may further comprise a sealing flange comprising solid metallic glass and / or a metal alloy.
  • the sealing flange allows laser welding at lower power.
  • the seal may further comprise a paste wherein the paste is a ceramic paste or a glass paste. This is an alternative, simple and effective form of closure.
  • the motor vehicle presented according to the invention comprises at least one battery presented according to the invention.
  • the electrode ensemble preferably comprises electrodes of a lithium-ion battery cell.
  • FIG. 1 shows a pouch cell according to the prior art
  • FIG. 2 shows a prismatic cell according to the prior art
  • FIG. 3 shows a housing of a prismatic cell according to the prior art
  • FIG. 4 shows a cover of a prismatic cell according to the prior art
  • FIG. 5 shows the lid of a prismatic cell according to the prior art with terminals and current collectors
  • FIG. 6 shows an electrode stack according to the prior art
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the housing of FIG.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the housing of FIG.
  • FIG. 9 shows the exemplary embodiment of the housing of FIG.
  • FIG. 1 shows an electrode ensemble 10 according to the prior art in the form of an electrode stack 20, which is packed in a multi-layered manner in a metallic foil 30.
  • the electrode stack 20 includes anode foils and cathode foils.
  • Each cathode foil and anode foil has a non-isolated one
  • FIG. 2 shows an electrode ensemble 110 according to the prior art in the form of an electrode winding 120, which is arranged in a housing 130 with cover 160.
  • the electrode winding 120 consists of an anode foil 150, a cathode foil 140 and a separator foil arranged between the anode 150 and the cathode 140.
  • the anode 150 and the cathode 150 are connected via current collectors with a negative terminal 151 and the housing 130.
  • In the lid is an opening 161 for the negative terminal 151, wherein a sealing flange 162 the lid 160 against the negative terminal 151 isolated.
  • Figure 3 shows a housing of a prismatic cell according to the prior art.
  • Such a housing 130 is also referred to as "can” and is made of metal Its shape is prismatic, rectangular in the example shown
  • a base surface Opposite a base surface is an opening formed by upper edges of side walls of a wall thickness 131, whose lower edges adjoin the base surface.
  • Figure 4 shows a lid 160 of a prismatic cell according to the prior art with an opening for a valve 162 can be discharged via the resulting pressure in the receiving device when a threshold value is exceeded. Further openings serve to pass the electrode terminals.
  • FIG. 5 shows the lid 160 of a prismatic cell according to the prior art with terminals 141, 151.
  • the terminals 141, 151 are electrically isolated from the lid by sealing seals 170 and are electrically connected to current collectors 163.
  • the current collectors in turn can be connected to the electrodes 140, 150 of an electrode coil 1 10.
  • FIG. 6 shows a detail of an electrode stack according to the prior art.
  • the electrode stack 20 consists of individual cells 15, which in turn each consist of an anode foil, a cathode foil and a separator foil 45 arranged between the anode 50 and the cathode 40.
  • Tabs 41, 51 themselves polarity are connected to terminals of the electrode stack.
  • Figure 7 shows an exemplary embodiment of the housing 130 of the receiving device according to the invention with an electrode stack 20 in the housing 130.
  • the housing 130 has the prismatic shape of a
  • the base is larger than the side surfaces so that electrodes having a size corresponding to the base can be stacked therein. Then the stacking direction is parallel to the normal of
  • the housing 130 has, at or near the edge of the opening, a device 180 for measuring at least one measured variable, for example a cell voltage, which is connected via contacts 181, 182 to tabs 41, 51 of the electrodes of the
  • Electrode stack 20 is electrically connected, for example by soldering, such as ultrasound, or welding or other method. Other soldering, such as ultrasound, or welding or other method.
  • the tabs 41, 51 are guided over the edge of the opening of the housing 130 as close to and on both sides of the device 180 to the outside.
  • the housing has an insulating coating (not shown) in the region in which the tabs 41, 51 are led outward. Alternatively or additionally, the tabs 41, 51 are coated in an insulating manner. Also not shown is a
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the housing 130 of the receiving device according to the invention with an electrode winding 120 in FIG Housing 130.
  • the housing 130 has at the edge of the opening of the housing 130, the device 180 for measuring at least one measured variable.
  • Long tabs 41, 51 are connected to the terminal lugs of the electrodes of the electrode coil 120. Again the tabs 41, 51 are over the edge of the opening of the
  • Housing 130 as close to and on both sides of the device 180 out in places to the outside, which have an insulating coating.
  • the tabs 41, 51 are coated in an insulating manner.
  • Other devices for measuring temperature and / or current are also possible. Via a signal connection 183, a measured value determined by the device 180 can be communicated to a higher-order control unit, not shown.
  • the distances of the contacts 181, 182 to the tabs 41, 51 are very short and the distance between the tabs 41, 51 is also short. The latter leads to lower parasitic inductance and thus to less heat loss when used with an inverter, for example in one
  • FIG. 9 shows the exemplary embodiment of the housing 130 of the receiving device according to the invention with a lid 160 that protrudes by way of example, projecting from the outside.
  • the tabs 41, 51 and the tabs are accessible from the outside
  • Recording device are electrically connected.
  • the recording device is permanently closed. she can
  • the sealing of the housing 130 by means of the lid 160 may also comprise a sealing flange comprising solid metallic glass and / or a metal alloy
  • Receiving device is sealed by means of a paste, wherein the paste is a ceramic paste or a glass paste.
  • the receiving device may comprise at least one device, which may be a fuse, an overcharge protection device or a valve for discharging gas.
  • a fuse may be a fuse, an overcharge protection device or a valve for discharging gas.
  • Receiving device for a battery cell comprises a housing and a lid.
  • the housing has a prismatic shape with a base and an opening opposite the base.
  • the lid is for
  • the lid has the prismatic shape, wherein the size of the base of the lid differs from the size of the base of the housing, that the lid can be positively slipped over the opening.

Abstract

Es wird eine Aufnahmevorrichtung für mindestens ein Elektrodenensemble (20) beschrieben. Dabei umfasst die Aufnahmevorrichtung ein metallisches Gehäuse (130) und einen metallischen Deckel, die jeweils eine prismatische Form mit einer Grundfläche, Seitenwänden und einer der Grundfläche gegenüberliegenden Öffnung aufweisen. Dabei ist die Grundfläche des Deckels zumindest entsprechend einer Wandstärke der Seitenwände des Deckels größer als die Grundfläche des Gehäuses (130). Die Aufnahmevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem Rand der Öffnung des Gehäuses (130) oder des Deckels eine Vorrichtung (180) zum Messen von mindestens einer Messgröße angeordnet ist, wobei die Messgröße eine Spannung und/oder eine Stromstärke und/oder eine Temperatur ist.

Description

Beschreibung Titel
Aufnahmevorrichtunq, Batterie und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für ein
Elektrodenensemble einer Batteriezelle, eine Batterie und ein Kraftfahrzeug. Die Batteriezelle ist bevorzugt eine Lithium-Ionen-Batteriezelle.
Stand der Technik
Aufnahmevorrichtungen für Elektroden einer Batteriezelle sind in Form sogenannter Hartschalen (=Hardcases) in Verwendung. Solche
Aufnahmevorrichtungen können ein Gehäuse (=Can) umfassen, welches aus Metall besteht und eine prismatische Form aufweist mit einer Grundfläche, Seitenwänden und einer der Grundfläche gegenüberliegenden Öffnung.
Batteriezellen in prismatischen Gehäusen werden auch als prismatische
Batteriezellen bezeichnet.
Passend zum Gehäuse umfassen Hardcases einen Deckel (=Cap Plate). Der Deckel wird im Herstellungsprozess mit dem Gehäuse verschweißt,
beispielsweise durch Laserschweißen. Die Wandstärke der Seitenwände des Gehäuses liegt dabei üblicherweise zwischen 0,4 und 1 ,5 mm, der Deckel weist gemeinhin eine Stärke von 0,6 bis 2 mm auf.
In Hardcases sind die Elektroden der Batteriezelle als Elektrodenwickel ausgeführt, wobei die Elektroden durch einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator getrennt sind. Der Elektrodenwickel ist dabei so ausgeführt, dass auf einer Seite ein Teil der Anode und auf der anderen Seite ein Teil der Kathode übersteht und die überstehenden Teile als Anschlussfahnen für Stromkollektoren dienen. Die Stromkollektoren sind mit Terminals verbunden, die isoliert durch Öffnungen im Deckel geführt sind. Hardcases bieten guten Schutz vor äußeren Einflüssen, für die insbesondere, aber nicht nur, Lithium-Ionen-Zellen empfindlich sind, etwa Feuchtigkeit, Stöße, Penetration oder Luft.
Als Alternative zu Hardcases sind Batteriezellen bekannt, deren Elektroden von einer beschichteten Metallfolie umhüllt sind. Batteriezellen mit von Metallfolie umhüllten Elektroden werden auch als Pouchcells bezeichnet. Die Elektroden können ein Elektrodenstapel von Elektrodenpaaren sein oder ein
Elektrodenwickel. Gegenüber Hardcases ermöglichen Pouchcells, einen größeren Teil des von der Batteriezelle beanspruchten Volumens mit aktivem Material zu befüllen.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2008 010 837 A1 und die internationale
Anmeldung WO 2009/103522 A1 , die die Priorität der genannten
Offenlegungsschrift in Anspruch nimmt, beschreiben eine
Lithium-Ionen-Hochvolt-Batterie mit einem Batteriegehäuse. Das
Batteriegehäuse umfasst ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil, welches auf das Gehäuseunterteil überkragend aufgesetzt werden kann. Dabei kann zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil eine Dichtung angeordnet sein, die das Gehäuse abdichtet und zur Befestigung der
Gehäuseteile aneinander dient. Ein Hochvoltstecker, der an einer elektronischen Baueinheit angeordnet ist und durch eine Aussparung im Gehäuseunterteil nach außen ragt, erlaubt der Batterie, gesteuert Energie zu entnehmen bzw.
zuzuführen. Die elektronische Baueinheit dient dabei der
Zellspannungsüberwachung, der Batteriesteuerung und/oder als
Sicherungselement.
Hochleistungsbatteriesysteme zur Erzeugung von Wechselspannung umfassen oft einen auch als Inverter bezeichneten Wechselrichter mit auf parallelen
Stromzweigen seriell angeordneten Leistungsschaltern. Umfasst der Inverter eines solchen Batteriesystems drei oder mehr parallele Strompfade, so kann das Batteriesystem direkt für die Speisung einer zur Drehmomenterzeugung geeigneten Maschine zum Antrieb von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ausgebildet werden. Solche Batteriesysteme werden auch als
Traktionsbatteriesysteme oder kurz als Traktionsbatterien bezeichnet. Dabei wird in den Leistungsschaltern ein Teil der in der Batterie gespeicherten Energie, die in parasitärer Induktivität gespeichert ist, bei Schaltvorgängen in Wärme umgewandelt. Dem wird durch Kühlung entgegengewirkt.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden eine Aufnahmevorrichtung, eine Batterie und ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Die Aufnahmevorrichtung ist für mindestens ein Elektrodenensemble geeignet, wobei die Aufnahmevorrichtung ein metallisches Gehäuse und einen Deckel umfasst, jeweils mit prismatischer Form mit einer Grundfläche, Seitenwänden und einer der Grundfläche
gegenüberliegenden Öffnung. Dabei ist die Grundfläche des Deckels zumindest entsprechend einer Wandstärke der Seitenwände des Gehäuses größer als die Grundfläche des Gehäuses. Die Aufnahmevorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, dass an einem Rand der Öffnung des Gehäuses oder des Deckels eine Vorrichtung zum Messen von mindestens einer Messgröße angeordnet ist, wobei die Messgröße eine Spannung und/oder eine Stromstärke und/oder eine Temperatur ist.
Durch die entsprechende prismatische Form von Deckel und Gehäuse sowie die entsprechend größere Grundfläche des Deckels bezüglich der Grundfläche des Gehäuses ist es möglich, den Deckel überkragend auf das Gehäuse
aufzusetzen. Nach Anordnung eines Elektrodenensembles im Gehäuse lässt sich daher das Gehäuse durch Aufsetzen des Deckels und anschließendes
Versiegeln leicht verschließen, wobei Terminals des Elektrodenensembles zwischen Deckel und Gehäuse beidseitig der Messvorrichtung isoliert nach außen geführt werden können, sodass ein Anschließen der Messvorrichtung an die Terminals einfach möglich ist.
In einer Ausführungsform können beidseitig der Messvorrichtung Aussparungen an dem Rand angeordnet sein, um Terminals des Elektrodenensembles noch leichter nach außen führen zu können. In den Aussparungen kann eine Isolierung angeordnet sein, die geeignet ist, durch die Aussparungen nach außen geführte Terminals von Gehäuse und/oder Deckel elektrisch zu isolieren. Dann lassen sich die Terminals gegenüber der Aufnahmevorrichtung leicht isolieren.
Die erfindungsgemäß vorgestellte Batterie umfasst mindestens ein
Elektrodenensemble in einer erfindungsgemäß vorgestellten
Aufnahmevorrichtung. Dabei ist das Gehäuse mittels des Deckels versiegelt und Terminals des Elektrodenensembles sind zwischen Deckel und Gehäuse isoliert nach außen geführt.
In einer Ausführungsform der Batterie kann jede Elektrode des
Elektrodenensembles einen Lappenstreifen (=Tab) aufweisen, wobei jeweils die Lappenstreifen der Elektroden gleicher Polarität zu einem Terminal verbunden sein können. Dies ist eine besonders einfache Art, Terminals der Batterie zu realisieren.
Zusätzlich oder alternativ kann das Elektrodenensemble in eine mehrlagige Verpackungsfolie eingewickelt sein. Die Verpackungsfolie dient vorteilhaft als eine Barriereschicht.
Das Gehäuse kann mit dem Deckel mittels Laserschweißen oder mittels Nano-Formgebungstechnologie (=Nano Moulding Technology„NMT") verbunden sein. Dies sind einfache und effektive Formen des Verschließens.
Die Versiegelung kann weiterhin einen Dichtungsflansch umfassen, welcher massives metallisches Glas und/oder eine Metalllegierung umfasst. Der Dichtungsflansch erlaubt Laserschweißen bei niedrigeren Leistungen.
Die Versiegelung kann weiterhin eine Paste umfassen, wobei die Paste eine Keramikpaste oder ein Glaspaste ist. Dies ist eine alternative, einfache und effektive Form des Verschließens.
Das erfindungsgemäß vorgestellte Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine erfindungsgemäß vorgestellte Batterie. Bevorzugt umfasst das Elektrodenensemble Elektroden einer Lithium-Ionen-Batteriezelle. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Pouchcell nach Stand der Technik, Figur 2 eine prismatische Zelle nach Stand der Technik,
Figur 3 ein Gehäuse einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik, Figur 4 einen Deckel einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik,
Figur 5 den Deckel einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik mit Terminals und Stromkollektoren,
Figur 6 einen Elektrodenstapel nach Stand der Technik,
Figur 7 eine beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses der
erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einem Elektrodenstapel,
Figur 8 eine beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses der
erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einem Elektrodenwickel, und
Figur 9 die beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses der
erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit beispielhaft aufgesetztem Deckel. Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist ein Elektrodenensemble 10 nach Stand der Technik in Form eines Elektrodenstapels 20 gezeigt, der mehrlagig in eine metallische Folie 30 verpackt ist. Der Elektrodenstapel 20 umfasst Anodenfolien und Kathodenfolien.
Jede Kathodenfolie und jede Anodenfolie weist einen nicht isolierten
Lappenstreifen (=Tab) 41 , 51 auf. Tabs 41 , 51 derselben Polarität sind zu Terminals des Elektrodenstapels verbunden. In der Figur 2 ist ein Elektrodenensemble 1 10 nach Stand der Technik in Form eines Elektrodenwickels 120 gezeigt, der in einem Gehäuse 130 mit Deckel 160 angeordnet ist. Der Elektrodenwickel 120 besteht aus einer Anodenfolie 150, einer Kathodenfolie 140 und einer zwischen Anode 150 und Kathode 140 angeordneten Separatorfolie. Die Anode 150 und die Kathode 150 sind dabei über Stromkollektoren mit einem negativen Terminal 151 bzw. dem Gehäuse 130 verbunden. Im Deckel ist eine Öffnung 161 für das negative Terminal 151 , wobei ein Dichtflansch 162 den Deckel 160 gegen das negative Terminal 151 isoliert. Weiterhin ist im Deckel eine Öffnung für ein Sicherheitsventil. Figur 3 zeigt ein Gehäuse einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik.
Solch ein Gehäuse 130 wird auch als„Can" bezeichnet und besteht aus Metall. Seine Form ist prismatisch, im dargestellten Beispiel rechteckig mit
abgerundeten Ecken. Gegenüber einer Grundfläche ist eine Öffnung, die durch Oberkanten von Seitenwänden einer Wanddicke 131 gebildet wird, deren Unterkanten an die Grundfläche grenzen.
Figur 4 zeigt einen Deckel 160 einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik mit einer Öffnung für ein Ventil 162 über das in der Aufnahmevorrichtung entstehender Druck bei Überschreiten eines Grenzwerts abgelassen werden kann. Weitere Öffnungen dienen zum Durchführen der Elektrodenterminals.
Figur 5 zeigt den Deckel 160 einer prismatischen Zelle nach Stand der Technik mit Terminals 141 , 151. Die Terminals 141 , 151 sind durch Dichtisolierungen 170 vom Deckel elektrisch getrennt und mit Stromkollektoren 163 elektrisch verbunden. Die Stromkollektoren ihrerseits können mit den Elektroden 140, 150 eines Elektrodenwickels 1 10 verbunden werden. Figur 6 zeigt einen Elektrodenstapel nach Stand der Technik im Detail. Der Elektrodenstapel 20 besteht aus Einzelzellen 15, die ihrerseits aus je einer Anodenfolie, einer Kathodenfolie und einer zwischen Anode 50 und Kathode 40 angeordneten Separatorfolie 45 bestehen. Jede Kathodenfolie und jede
Anodenfolie weist einen nicht isolierten Lappenstreifen (=Tab) 41 , 51 auf. Tabs 41 , 51 selber Polarität sind zu Terminals des Elektrodenstapels verbunden.
Figur 7 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses 130 der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einem Elektrodenstapel 20 im Gehäuse 130. Das Gehäuse 130 hat die prismatische Form einer
Schuhschachtel (=Shoe box) mit Grundfläche, zur Grundfläche senkrechten Seitenwänden und der Grundfläche gegenüberliegender Öffnung. Im
dargestellten Beispiel ist die Grundfläche größer als die Seitenflächen, so dass Elektroden mit einer Größe entsprechend der Grundfläche darin gestapelt werden können. Dann ist die Stapelrichtung parallel zur Normalen der
Grundfläche. Es ist auch eine Konfiguration mit parallelen Seitenflächen möglich, so dass ein Elektrodenstapel von Elektroden, deren Größe den parallelen Seitenwänden entspricht, mit Stapelrichtung senkrecht zur Normalen der Grundfläche in das Gehäuse geschoben werden kann.
Das Gehäuse 130 weist am oder nahe dem Rand der Öffnung ein Vorrichtung 180 zum Messen zumindest einer Messgröße, beispielhaft einer Zellspannung auf, die über Kontakte 181 , 182 mit Tabs 41 , 51 der Elektroden des
Elektrodenstapels 20 elektrisch verbunden ist, beispielsweise durch Löten, etwa mit Ultraschall, oder Schweißen oder einem anderen Verfahren. Andere
Messungen zum Beispiel von Temperatur und/oder Stromstärke sind möglich. Die Tabs 41 , 51 sind über den Rand der Öffnung des Gehäuses 130 möglichst nahe bei und beidseitig der Vorrichtung 180 nach außen geführt. Das Gehäuse weist in dem Bereich, in dem die Tabs 41 , 51 , nach außen geführt werden, eine (nicht dargestellte) isolierende Beschichtung auf. Alternativ oder zusätzlich sind die Tabs 41 , 51 isolierend beschichtet. Ebenfalls nicht dargestellt ist ein
Signalanschluss, über den ein von der Vorrichtung 180 ermittelter Messwert kommuniziert werden kann. Figur 8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses 130 der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einem Elektrodenwickel 120 im Gehäuse 130. Das Gehäuse 130 weist am Rand der Öffnung des Gehäuses 130 die Vorrichtung 180 zum Messen zumindest einer Messgröße auf. Lange Tabs 41 , 51 sind mit den Anschlussfahnen der Elektroden des Elektrodenwickels 120 verbunden. Wieder sind die Tabs 41 , 51 über den Rand der Öffnung des
Gehäuses 130 möglichst nahe bei und beidseitig der Vorrichtung 180 an Stellen nach außen geführt, die eine isolierende Beschichtung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich sind die Tabs 41 , 51 isolierend beschichtet. Andere Vorrichtungen zum Messen von Temperatur und/oder Stromstärke sind auch möglich. Über einen Signalanschluss 183 kann ein von der Vorrichtung 180 ermittelter Messwert einer nicht dargestellten übergeordneten Steuereinheit kommuniziert werden.
In den Ausführungsbeispielen sind die Abstände der Kontakte 181 , 182 zu den Tabs 41 , 51 sehr kurz und der Abstand zwischen den Tabs 41 , 51 ebenfalls kurz. Letzteres führt zu geringerer parasitärer Induktivität und damit zu weniger Wärmeverlusten bei Verwendung mit einem Inverter, zum Beispiel in einem
Kraftfahrzeug.
Figur 9 zeigt die beispielhafte Ausführungsform des Gehäuses 130 der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit beispielhaft überkragend aufgesetztem Deckel 160. Von außen zugänglich sind die Tabs 41 , 51 und der
Signalanschluss 183. Dabei ist unerheblich, ob die Tabs 41 , 51 an einen
Elektrodenstapel oder an einen Elektrodenwickel im Inneren der
Aufnahmevorrichtung elektrisch angeschlossen sind. Die Aufnahmevorrichtung ist dabei dauerhaft verschlossen. Sie kann
beispielsweise mittels Verbinden des Deckels 160 mit dem Gehäuse 130 durch Laserschweißen oder Nano-Formgebungstechnologie (=Nano Moulding
Technology„NMT") verschlossen sein. Die Versiegelung des Gehäuses 130 mittels des Deckels 160 kann auch einen Dichtungsflansch umfassen, welcher massives metallisches Glas und/oder eine Metalllegierung umfasst. Oder die
Aufnahmevorrichtung ist mittels einer Paste versiegelt, wobei die Paste eine Keramikpaste oder eine Glaspaste ist.
Die Aufnahmevorrichtung kann zumindest eine Vorrichtung umfassen, die eine Sicherung, eine Überladungsschutzvorrichtung oder ein Ventil zum Ablassen Gas sein kann. Eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Aufnahmevorrichtung für eine Batteriezelle umfasst ein Gehäuse und einen Deckel. Das Gehäuse hat eine prismatische Form mit einer Grundfläche und einer der Grundfläche gegenüberliegenden Öffnung. Der Deckel ist zum
Verschließen der Öffnung geeignet. Der Deckel hat dabei die prismatische Form, wobei sich die Größe der Grundfläche des Deckels so von der Größe der Grundfläche des Gehäuses unterscheidet, dass der Deckel formschlüssig über die Öffnung gestülpt werden kann.

Claims

Ansprüche
1 . Aufnahmevorrichtung für mindestens ein Elektrodenensemble (20, 120), wobei die Aufnahmevorrichtung ein metallisches Gehäuse (130) und einen metallischen Deckel (160) umfasst, jeweils mit prismatischer Form mit einer Grundfläche, Seitenwänden und einer der Grundfläche gegenüberliegenden Öffnung, wobei die Grundfläche des Deckels (160) zumindest entsprechend einer Wandstärke (131 ) der Seitenwände des Deckels (160) größer ist als die Grundfläche des Gehäuses (130), dadurch gekennzeichnet dass an einem Rand der Öffnung des Gehäuses (130) oder des Deckels (160) eine Vorrichtung (180) zum Messen von mindestens einer Messgröße angeordnet ist, wobei die Messgröße eine Spannung und/oder eine
Stromstärke und/oder eine Temperatur ist.
2. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 , wobei Aussparungen an dem Rand beidseitig der Messvorrichtung (180) angeordnet sind, durch die Terminals (41 , 51 ) des Elektrodenensembles (20, 120) nach außen geführt werden können.
3. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, wobei in den Aussparungen eine elektrische Isolierung angeordnet ist, die geeignet ist, durch die
Aussparungen nach außen geführte Terminals von Gehäuse (130) und/oder Deckel (160) elektrisch zu isolieren.
4. Batterie mit mindestens einem Elektrodenensemble (20, 120) in einer
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (130) mittels des Deckels (160) versiegelt ist und Terminals (41 , 51 ) des Elektrodenensembles (20, 120) zwischen Deckel (160) und
Gehäuse (130) isoliert nach außen geführt sind.
5. Batterie nach Anspruch 4, wobei das Elektrodenensemble ein
Elektrodenstapel (20) ist und jede Elektrode des Elektrodenensembles einen Lappenstreifen (=Tab) aufweist und jeweils die Lappenstreifen der
Elektroden gleicher Polarität zu einem Terminal (41 , 51 ) verbunden sind.
6. Batterie nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Elektrodenensemble in eine mehrlagige Verpackungsfolie (30) eingewickelt ist.
7. Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Gehäuse (130) mit dem Deckel (160) mittels Laserschweißen oder mittels
Nano-Formgebungstechnologie (=Nano Moulding Technology„NMT") verbunden ist.
8. Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Versiegelung weiterhin einen Dichtungsflansch umfasst, welcher massives metallisches Glas und/oder eine Metalllegierung umfasst.
9. Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Versiegelung weiterhin eine Paste umfasst, wobei die Paste eine Keramikpaste oder eine Glaspaste ist.
10. Kraftfahrzeug mit mindestens einer Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 9.
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