WO2019224023A1 - Cover for a housing of a battery cell - Google Patents

Cover for a housing of a battery cell Download PDF

Info

Publication number
WO2019224023A1
WO2019224023A1 PCT/EP2019/062111 EP2019062111W WO2019224023A1 WO 2019224023 A1 WO2019224023 A1 WO 2019224023A1 EP 2019062111 W EP2019062111 W EP 2019062111W WO 2019224023 A1 WO2019224023 A1 WO 2019224023A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
assembly according
terminal
lid
mixture
plastic
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/062111
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Anton Ringel
Andreas RINGK
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2019224023A1 publication Critical patent/WO2019224023A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a cover assembly and a use thereof according to the preamble of the independent
  • Battery cell housing of a battery cell in particular a lithium-ion battery cell comprising a main body, wherein an outer film is provided on an outer side of the main body, comprising preferably a multilayer outer film, in particular a multilayer outer film having at least one aluminum layer and a thermoplastic layer.
  • the main body or the terminal of the lid assembly has the multilayer outer film.
  • a cost estimate for making the lid assembly shows that the total cost is dominated by terminal costs.
  • polymer materials can be used for the production of the terminal.
  • a lid assembly for a housing of a battery cell which closes the housing from above.
  • the lid assembly according to the invention comprises a lid and a terminal.
  • the battery cell can For example, be a lithium-ion battery cell or a solid state battery.
  • the Bateriezelle is enclosed by a housing which may be formed as a hard shell or film.
  • the terminal has a lead-through element and a terminal plate with an upper and a lower part, wherein the lead-through element has a composite material comprising at least two interconnected materials, wherein at least one of the materials comprises a plastic.
  • the terminal plate can also have such a composite material with at least two interconnected materials.
  • the particular advantage of this cover assembly according to the invention is that the manufacturing cost of the cover assembly can be significantly reduced by the use of the terminal according to the invention. Furthermore, the number of components for the assembly of the lid assembly can be reduced.
  • the terminal according to the invention makes it possible to produce the cover assembly in lightweight construction.
  • the plastic comprises, for example, a mixture of polymers, preferably a mixture of polypropylene (PP) and polystyrene (PS), more preferably a mixture of a polyamide (PA), polycarbonate (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), in particular a mix of
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PA polyamide
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • Polyphenylene sulfide PPS
  • polyvinyl chloride PVC
  • polyethylene glycol PEG
  • a mixture thereof can be used as polymers.
  • the plastic has an additive, in particular an electrically conductive additive.
  • the additive may, for example, correspond to a metal, for example silver, copper, iron, steel, zinc or aluminum.
  • a metal alloy as an electrically conductive additive is possible, preferably a metal alloy of zinc and tin, which has a melting temperature of 200 ° C.
  • the particular advantage is that a good material flowability in the injection molding process is ensured by a low viscosity.
  • the electrically conductive additive includes metal fibers with a length of 8 to 12 mm and a width of 8 to 12 ⁇ m.
  • the metal fibers are attached by means of a welding process to a plastic layer or a plastic film, without having to change the structures of the plastic.
  • plastic-metal hybrid Such a mixture (English: compound) of a plastic and a metal or metal fibers is also referred to as plastic-metal hybrid, wherein the parts are made of the plastic, for example by an injection molding process.
  • the special advantage is that a low
  • Plastic-metal hybrids can be achieved.
  • the lead-through element comprises a plastic in the form of an electrically self-conductive polymer (English: Intrinsically / Inherently Conductive Polymer ICP), wherein the ICPs, for example by conjugated
  • ICPs are particularly suitable for a cover assembly for battery cells with a
  • At least one of the parts of the terminal plate may comprise such a plastic.
  • the cover assembly according to the invention can advantageously be used for a housing of a battery cell, for example for an electric vehicle, a hybrid vehicle or for a plug-in hybrid vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a cover assembly according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 is a preferred embodiment of an inventive
  • Lid assembly 1 which closes an opening of a housing for a battery cell above, shown schematically.
  • the lid assembly 1 comprises, for example, a lid 3 with a left-side lid opening 31, an adhesive 5 with a left-side adhesive opening 51, a terminal 7 and a sealing element 9, wherein the terminal 7 is a left-side
  • the left-side lead-through element 72 is exemplary with an elongate shape
  • the shape of the lid opening 31 and the adhesive opening 51 is dependent on the shape of the feedthrough element 72.
  • Adhesive opening 51 and the lead-through element 72 can also be positioned centrally or on the right.
  • the height of the lead-through element in a direction perpendicular to the terminal plate 74 may be, for example, 6.5 mm.
  • the sealing element 9 made of plastic or rubber closes the terminal plate 74 at the edge. At this time, the sealing member 9 serves to protect the terminal plate 74 and the lid assembly 1 from entering moisture.
  • the adhesive 5 is pressed by the adhesive opening 51 and the lead-through element 72 on the terminal plate 74. Further, the lid 3 is placed on the adhesive 5 through the lid opening 31. Between the cover 3 and the adhesive 5, an insulating element, not shown, can be positioned in the form of a layer or a ring.
  • the terminal plate 74 has an upper part 76 and a lower part 78, wherein the parts 76, 78, more specifically, the surfaces of the parts in the form of a homogeneous layer or a composite layer are performed. It includes the Composite layer at least two superimposed layers, which
  • the homogeneous layer or the composite layer comprises at least one composite material which has at least two materials mixed together.
  • the composite material comprises at least one plastic.
  • the plastic may be present as a mixture of different polymers which are not electrically conductive.
  • the plastic is mixed with an electrically conductive additive.
  • this electrically conductive additive has a metal.
  • the proportion by weight of the metal can be, for example, 40% by weight.
  • the connection between the plastic and the metal can be carried out during an injection molding process.
  • the compound can also be implemented by joining the plastic and metal structure.
  • a metal alloy has a mixture of zinc and tin, which has a melting temperature of up to 200 ° C. It is particularly advantageous in this metal alloy that a good material flowability is ensured in the injection molding process.
  • metal fibers are added to the electrically non-conductive plastic.
  • the addition can by a
  • the metal fibers are produced by means of a rolling process. More preferably, metal fibers comprise a mixture of metals, for example a mixture of iron, aluminum, copper, lead or their alloys. The advantage here is that a better strength and electrical conductivity of the composite material is achieved by the addition of metal fibers.
  • the homogeneous layer or the composite layer comprises at least one self-conducting polymer.
  • the electrical conductivity of the polymer is based on unsaturated conjugated bonds.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

The invention relates to a cover (1) for a housing of a battery cell, in particular a lithium-ion battery cell, comprising a cover (3) and a terminal (7), wherein the terminal (7) has a feed-through element (72) and a terminal plate (74) having an upper part (76) and a lower part (78), characterized in that the feed-through element (72) and/or at least one of the parts has a composite material, comprising at least two materials which are connected to one another, wherein at least one of the materials is plastic.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Bateriezelle Cover assembly for a housing of a Bateriezelle
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Deckelbaugruppe und eine Verwendung derselben gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen The present invention relates to a cover assembly and a use thereof according to the preamble of the independent
Patentansprüche. Claims.
Stand der Technik State of the art
DE 10 2015 200 923 Al zeigt eine Deckelbaugruppe für ein DE 10 2015 200 923 A1 shows a cover assembly for a
Batteriezellengehäuse einer Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen- Batteriezelle umfassend einen Hauptkörper, wobei eine Außenfolie auf einer Außenseite des Hauptkörpers vorgesehen ist, umfassend vorzugsweise eine mehrschichtige Außenfolie, insbesondere eine mehrschichtige Außenfolie mit zumindest einer Aluminium-Schicht und einer Thermoplast-Schicht. Battery cell housing of a battery cell, in particular a lithium-ion battery cell comprising a main body, wherein an outer film is provided on an outer side of the main body, comprising preferably a multilayer outer film, in particular a multilayer outer film having at least one aluminum layer and a thermoplastic layer.
Es ist bekannt, dass der Hauptkörper bzw. das Terminal der Deckelbaugruppe die mehrschichtige Außenfolie aufweist. Eine Kostenkalkulation zur Herstellung der Deckelbaugruppe ergibt, dass die gesamten Kosten von den Terminalkosten dominiert sind. Um die Herstellungskosten und die Anzahl der Komponenten der Deckelgruppe zu reduzieren, können Polymerwerkstoffe für die Herstellung des Terminals eingesetzt werden. It is known that the main body or the terminal of the lid assembly has the multilayer outer film. A cost estimate for making the lid assembly shows that the total cost is dominated by terminal costs. In order to reduce the manufacturing costs and the number of components of the cover group, polymer materials can be used for the production of the terminal.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle bereitgestellt, die das Gehäuse von oben abschließt. Die erfindungsgemäße Deckelbaugruppe umfasst einen Deckel und ein Terminal. Die Batteriezelle kann beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batteriezelle oder eine Festkörperbaterie sein. Die Bateriezelle ist von einem Gehäuse umschlossen, welches als Hartschale als oder Folie ausgebildet sein kann. According to the invention, a lid assembly for a housing of a battery cell is provided, which closes the housing from above. The lid assembly according to the invention comprises a lid and a terminal. The battery cell can For example, be a lithium-ion battery cell or a solid state battery. The Bateriezelle is enclosed by a housing which may be formed as a hard shell or film.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Terminal ein Durchführungselement und eine Terminalplate mit einem oberen und einem unteren Teil aufweist, wobei das Durchführungselement einen Verbundwerkstoff aufweist, umfassend mindestens zwei miteinander verbundene Materialien, wobei zumindest eines der Materialien einen Kunststoff aufweist. Darüber hinaus kann auch eines der Teile der Terminalplate einen derartigen Verbundwerkstoff mit mindestens zwei miteinander verbundenen Materialien aufweisen. According to the invention, the terminal has a lead-through element and a terminal plate with an upper and a lower part, wherein the lead-through element has a composite material comprising at least two interconnected materials, wherein at least one of the materials comprises a plastic. In addition, one of the parts of the terminal plate can also have such a composite material with at least two interconnected materials.
Der besondere Vorteil bei dieser erfindungsgemäßen Deckelbaugruppe besteht darin, dass die Herstellungskosten der Deckelbaugruppe durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Terminals deutlich reduziert werden können. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten für den Zusammenbau der Deckelbaugruppe verringert werden. Durch das erfindungsgemäße Terminal wird die Herstellung der Deckelbaugruppe in Leichtbauweise ermöglicht. The particular advantage of this cover assembly according to the invention is that the manufacturing cost of the cover assembly can be significantly reduced by the use of the terminal according to the invention. Furthermore, the number of components for the assembly of the lid assembly can be reduced. The terminal according to the invention makes it possible to produce the cover assembly in lightweight construction.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Further advantageous embodiments of the present invention are
Gegenstand der Unteransprüche. Subject of the dependent claims.
Der Kunststoff weist beispielsweise eine Mischung von Polymeren auf, vorzugsweise eine Mischung von Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS), weiter vorzugsweise eine Mischung aus einem Polyamid (PA), Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), insbesondere eine Mischung aus The plastic comprises, for example, a mixture of polymers, preferably a mixture of polypropylene (PP) and polystyrene (PS), more preferably a mixture of a polyamide (PA), polycarbonate (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), in particular a mix of
Polyphenylensulfid (PPS) und Poly (oxy-l,4-phenylsulfonyl-l,4-phenyl). Polyphenylene sulfide (PPS) and poly (oxy-l, 4-phenylsulfonyl-l, 4-phenyl).
Alternativ können als Polymere auch Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenglycol (PEG), oder eine Mischung daraus verwendet werden.  Alternatively, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene glycol (PEG), or a mixture thereof can be used as polymers.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Kunststoff ein Additiv, insbesondere ein elektrisch leitfähiges Additiv aufweist. Das Additiv kann beispielsweise einem Metall entsprechen, beispielsweise Silber, Kupfer, Eisen, Stahl, Zink oder Aluminium. Alternativ ist auch eine Metalllegierung als ein elektrisch leitfähiges Additiv möglich, vorzugsweise eine Metalllegierung aus Zink und Zinn, welche eine Schmelztemperatur von 200 °C aufweist. Der besondere Vorteil besteht darin, dass eine gute Materialfließfähigkeit im Spritzgießprozess durch eine niedrige Viskosität gewährleistet wird. Moreover, it is advantageous if the plastic has an additive, in particular an electrically conductive additive. The additive may, for example, correspond to a metal, for example silver, copper, iron, steel, zinc or aluminum. Alternatively, a metal alloy as an electrically conductive additive is possible, preferably a metal alloy of zinc and tin, which has a melting temperature of 200 ° C. The particular advantage is that a good material flowability in the injection molding process is ensured by a low viscosity.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das elektrisch leitfähige Additiv Metallfasern mit einer Länge von 8 bis 12 mm und einer Breite von 8 bis 12 pm beinhaltet. Die Metallfasern werden mittels eines Schweißprozesses an einer Kunststoffschicht oder einer Kunststofffolie befestigt, ohne die Strukturen des Kunststoffes ändern zu müssen. It is particularly advantageous if the electrically conductive additive includes metal fibers with a length of 8 to 12 mm and a width of 8 to 12 μm. The metal fibers are attached by means of a welding process to a plastic layer or a plastic film, without having to change the structures of the plastic.
Eine derartige Mischung (englisch: compound) aus einem Kunststoff und einem Metall oder Metallfasern wird auch als Kunststoff- Metall- Hybrid bezeichnet, wobei die Teile aus dem Kunststoff beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der besondere Vorteil besteht darin, dass ein geringes Such a mixture (English: compound) of a plastic and a metal or metal fibers is also referred to as plastic-metal hybrid, wherein the parts are made of the plastic, for example by an injection molding process. The special advantage is that a low
Gewicht und eine Reduktion der Herstellungskosten durch den Einsatz von Weight and a reduction of manufacturing costs through the use of
Kunststoff- Metall- Hybriden erzielt werden können. Plastic-metal hybrids can be achieved.
Es ist gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass das Durchführungselement einen Kunststoff in Form eines elektrisch selbstleitenden Polymers (englisch: Intrinsically /Inherently Conductive Polymers ICP) aufweist, wobei die ICPs beispielsweise durch konjugierte It is proposed according to a further aspect of the present invention that the lead-through element comprises a plastic in the form of an electrically self-conductive polymer (English: Intrinsically / Inherently Conductive Polymer ICP), wherein the ICPs, for example by conjugated
Mehrfachbindungen ihre Leitfähigkeit erreichen können. Der Vorteil besteht darin, dass ICPs besonders für eine Deckelbaugruppe für Batteriezellen mit einer Multiple bonds can reach their conductivity. The advantage is that ICPs are particularly suitable for a cover assembly for battery cells with a
Spannung zwischen 2,5 und 4,2 V geeignet sind. Des Weiteren kann zumindest eines der Teile der Terminalplatte einen derartigen Kunststoff aufweisen. Voltage between 2.5 and 4.2 V are suitable. Furthermore, at least one of the parts of the terminal plate may comprise such a plastic.
Die erfindungsgemäße Deckelbaugruppe lässt sich vorteilhaft für ein Gehäuse einer Batteriezelle beispielsweise für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder für ein Plug-In-Hybridfahrzeug einsetzen. The cover assembly according to the invention can advantageously be used for a housing of a battery cell, for example for an electric vehicle, a hybrid vehicle or for a plug-in hybrid vehicle.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Deckelbaugruppe gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. In the drawing, an advantageous embodiment of the present invention is shown and will be explained with reference to the following description of the figures. Fig. 1 shows a schematic representation of a cover assembly according to an embodiment of the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen In Fig. 1 is a preferred embodiment of an inventive
Deckelbaugruppe 1, welche eine Öffnung eines Gehäuses für eine Batteriezelle oben abschließt, schematisch dargestellt. Lid assembly 1, which closes an opening of a housing for a battery cell above, shown schematically.
Die Deckelbaugruppe 1 umfasst beispielsweise einen Deckel 3 mit einer linksseitigen Deckelöffnung 31, einen Klebstoff 5 mit einer linksseitigen Klebstofföffnung 51, ein Terminal 7 und ein Dichtungselement 9, wobei das Terminal 7 ein linksseitiges The lid assembly 1 comprises, for example, a lid 3 with a left-side lid opening 31, an adhesive 5 with a left-side adhesive opening 51, a terminal 7 and a sealing element 9, wherein the terminal 7 is a left-side
Durchführungselement 72 und eine Terminalplatte 74 aufweist. Dabei ist das linksseitige Durchführungselement 72 beispielhaft mit einer länglichen Form Implementing element 72 and a terminal plate 74 has. In this case, the left-side lead-through element 72 is exemplary with an elongate shape
vorgesehen, wobei die Form der Deckelöffnung 31 und der Klebstofföffnung 51 von der Form des Durchführungselements 72 abhängig ist. Die Deckelöffnung 31, die provided, wherein the shape of the lid opening 31 and the adhesive opening 51 is dependent on the shape of the feedthrough element 72. The lid opening 31, the
Klebstofföffnung 51 und das Durchführungselement 72 können auch mittig oder rechtsseitig positioniert werden. Die Höhe des Durchführungselement in einer senkrechten Richtung zur Terminalplatte 74 kann beispielsweise 6,5 mm betragen. Adhesive opening 51 and the lead-through element 72 can also be positioned centrally or on the right. The height of the lead-through element in a direction perpendicular to the terminal plate 74 may be, for example, 6.5 mm.
Das Dichtungselement 9 aus Kunststoff bzw. Gummi schließt die Terminalplatte 74 am Rand um. Dabei dient das Dichtungselement 9 dazu, die Terminalplatte 74 und die Deckelbaugruppe 1 vor zutretender Feuchtigkeit zu schützen. Der Klebstoff 5 wird durch die Klebstofföffnung 51 und das Durchführungselement 72 auf die Terminalplatte 74 verpresst. Ferner wird der Deckel 3 durch die Deckelöffnung 31 auf den Klebstoff 5 aufgesetzt. Zwischen dem Deckel 3 und dem Klebstoff 5 kann ein nicht dargestelltes Isolationselement in Form einer Schicht oder eines Ringes positioniert werden. The sealing element 9 made of plastic or rubber closes the terminal plate 74 at the edge. At this time, the sealing member 9 serves to protect the terminal plate 74 and the lid assembly 1 from entering moisture. The adhesive 5 is pressed by the adhesive opening 51 and the lead-through element 72 on the terminal plate 74. Further, the lid 3 is placed on the adhesive 5 through the lid opening 31. Between the cover 3 and the adhesive 5, an insulating element, not shown, can be positioned in the form of a layer or a ring.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die Deckelbaugruppe 1 ohne den Klebstoff 5 und das Dichtungselement 9 auszugestalten. Vorteilhaft dabei sind eine reduzierte It is also possible, the cover assembly 1 without the adhesive 5 and the sealing element 9 to design. Advantageously, a reduced
Komponentenanzahl und ein einfacherer Zusammenbau der Deckelbaugruppe 1. Number of components and a simpler assembly of the cover assembly 1.
Weiter ferner weist die Terminalplatte 74 einen oberen Teil 76 und einen unteren Teil 78 auf, wobei die Teile 76, 78, genauer gesagt die Oberflächen der Teile in Form einer homogenen Schicht oder einer Verbundschicht ausgeführt werden. Dabei umfasst die Verbundschicht zumindest zwei aufeinander gelagerte Schichten, welche Further, the terminal plate 74 has an upper part 76 and a lower part 78, wherein the parts 76, 78, more specifically, the surfaces of the parts in the form of a homogeneous layer or a composite layer are performed. It includes the Composite layer at least two superimposed layers, which
unterschiedliche Dicken aufweisen können. may have different thicknesses.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die homogene Schicht oder die Verbundschicht zumindest einen Verbundwerkstoff, welcher zumindest zwei miteinander gemischte Materialien aufweist. Dabei umfasst der Verbundwerkstoff zumindest einen Kunststoff. Der Kunststoff kann als Mischung von verschiedenen Polymeren vorliegen, welche nicht elektrisch leitend sind. Um eine elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffs zu gewährleisten, wird der Kunststoff mit einem elektrisch leitfähigen Additiv vermischt. Es ist vorteilhaft dabei, wenn dieses elektrisch leitfähige Additiv ein Metall aufweist. Der Gewichtsanteil des Metalls kann dabei beispielsweise 40 Gew.-% betragen. Dabei kann die Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Metall während eines Spritzgießprozesses ausgeführt werden. Weiter kann die Verbindung auch durch ein Zusammenfügen der Kunststoff- und Metallstruktur umgesetzt werden. Weiter ist von Vorteil, wenn eine Metalllegierung eine Mischung aus Zink und Zinn aufweist, welche eine Schmelztemperatur von bis zu 200 °C vorweist. Es ist besonders vorteilhaft bei dieser Metalllegierung, dass eine gute Materialfließfähigkeit im Spritzgießprozess gewährleistet wird. According to one embodiment of the present invention, the homogeneous layer or the composite layer comprises at least one composite material which has at least two materials mixed together. In this case, the composite material comprises at least one plastic. The plastic may be present as a mixture of different polymers which are not electrically conductive. To ensure electrical conductivity of the plastic, the plastic is mixed with an electrically conductive additive. It is advantageous if this electrically conductive additive has a metal. The proportion by weight of the metal can be, for example, 40% by weight. In this case, the connection between the plastic and the metal can be carried out during an injection molding process. Further, the compound can also be implemented by joining the plastic and metal structure. It is also advantageous if a metal alloy has a mixture of zinc and tin, which has a melting temperature of up to 200 ° C. It is particularly advantageous in this metal alloy that a good material flowability is ensured in the injection molding process.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff Metallfasern zugegeben. Die Zugabe kann durch einen According to one embodiment of the present invention, metal fibers are added to the electrically non-conductive plastic. The addition can by a
Spritzgussprozess oder einen Schweißprozess realisiert werden. Vorzugsweise werden die Metallfasern mittels eines Walzprozesses hergestellt. Weiter vorzugsweise umfassen Metallfasern eine Mischung von Metallen, beispielsweise eine Mischung aus Eisen, Aluminium, Kupfer, Blei oder deren Legierungen. Vorteilhaft dabei ist, dass eine bessere Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit vom Verbundwerkstoff durch eine Zugabe von Metallfasern erzielt wird. Injection molding process or a welding process can be realized. Preferably, the metal fibers are produced by means of a rolling process. More preferably, metal fibers comprise a mixture of metals, for example a mixture of iron, aluminum, copper, lead or their alloys. The advantage here is that a better strength and electrical conductivity of the composite material is achieved by the addition of metal fibers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die homogene Schicht oder die Verbundschicht zumindest ein selbstleitendes Polymer. Die elektrische Leitfähigkeit des Polymers beruht auf ungesättigten konjugierten Bindungen. Vorteilhaft dabei ist, dass keine zusätzlichen Additiven zugegeben werden müssen. Dadurch wird der Herstellungsprozess einer derartigen Deckelbaugruppe einfacher und zeitgünstiger. Die beschriebene Deckelbaugruppe eignet sich zur Verwendung in einem Gehäuse einer Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batterie, welche in einem Hybrid oder Elektrofahrzeug angewendet wird. According to a further embodiment, the homogeneous layer or the composite layer comprises at least one self-conducting polymer. The electrical conductivity of the polymer is based on unsaturated conjugated bonds. The advantage here is that no additional additives must be added. Thereby, the manufacturing process of such a lid assembly becomes simpler and more timely. The described cover assembly is suitable for use in a housing of a battery cell, in particular a lithium-ion battery, which is used in a hybrid or electric vehicle.

Claims

Ansprüche claims
1. Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle, insbesondere einer Lithium- lonen-Batteriezelle, umfassend einen Deckel (3) und ein Terminal (7), wobei das Terminal (7) ein Durchführungselement (72) und eine Terminalplatte (74) mit einem oberen (76) und einem unteren Teil (78) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement (72) und/oder zumindest eines der Teile einen 1. cover assembly for a housing of a battery cell, in particular a lithium-ion battery cell, comprising a lid (3) and a terminal (7), wherein the terminal (7) has a feed-through element (72) and a terminal plate (74) with an upper (76) and a lower part (78), characterized in that the lead-through element (72) and / or at least one of the parts a
Verbundwerkstoff aufweist, umfassend mindestens zwei miteinander verbundene Materialien, wobei zumindest eines der Materialien ein Kunststoff ist.  Composite comprising at least two interconnected materials, wherein at least one of the materials is a plastic.
2. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 1 , wobei der Kunststoff eine Mischung von 2. Cover assembly according to claim 1, wherein the plastic is a mixture of
Polymeren aufweist, vorzugsweise eine Mischung aus Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS), weiter vorzugsweise eine Mischung aus einem Polyamid (PA), Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), insbesondere eine Mischung aus Polyphenylensulfid (PPS) und Poly(oxy-1 ,4-phenylsulfonyl-1 ,4-phenyl).  Polymer, preferably a mixture of polypropylene (PP) and polystyrene (PS), more preferably a mixture of a polyamide (PA), polycarbonate (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), in particular a mixture of polyphenylene sulfide (PPS) and poly (oxy-1,4-phenylsulfonyl-1,4-phenyl).
3. Deckelbaugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Kunststoff 3. Lid assembly according to one of claims 1 or 2, wherein the plastic
zumindest ein Additiv aufweist, vorzugsweise ein Metall, insbesondere Aluminium.  has at least one additive, preferably a metal, in particular aluminum.
4. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 3, wobei das Additiv ein Metall mit einer 4. Cover assembly according to claim 3, wherein the additive is a metal with a
Schmelztemperatur niedriger oder gleich 200 °C ist.  Melting temperature is lower than or equal to 200 ° C.
5. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 3, wobei das Additiv Metallfasern aufweist, 5. Lid assembly according to claim 3, wherein the additive comprises metal fibers,
vorzugsweise Metallfasern mit einer Länge von 8 bis 12 mm und einer Breite von 8 bis 12 pm.  preferably metal fibers with a length of 8 to 12 mm and a width of 8 to 12 pm.
6. Deckelbaugruppe gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Additiv eine 6. Lid assembly according to one of claims 3 to 5, wherein the additive is a
Mischung von leitfähigen Additiven aufweist, insbesondere eine Mischung aus einem Metall und Metallfasern.  Mixture of conductive additives, in particular a mixture of a metal and metal fibers.
7. Deckelbaugruppe gemäß Anspruch 1 , wobei das Durchführungselement (72) 7. Lid assembly according to claim 1, wherein the lead-through element (72)
und/oder zumindest eines der Teile zumindest einen elektrisch leitfähigen Kunststoff aufweist, vorzugsweise Polypyrrol und Polythiophen, weiter vorzugsweise Polyethylendioxythiophen und Polystyrolsulfonsäure, insbesondere Polyanilin und Polyacetylen. and / or at least one of the parts has at least one electrically conductive plastic, preferably polypyrrole and polythiophene, more preferably Polyethylenedioxythiophene and polystyrenesulfonic acid, in particular polyaniline and polyacetylene.
8. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Terminal (7) ein Spritzgussbauteil ist. 8. Lid assembly according to one of the preceding claims, wherein the terminal (7) is an injection-molded component.
9. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein 9. Lid assembly according to one of the preceding claims, wherein a
Dichtungselement (9) am Randbereich des Terminals (7) befestigt ist.  Seal element (9) is attached to the edge region of the terminal (7).
10. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Klebstoff10. Lid assembly according to one of the preceding claims, wherein an adhesive
(5) zwischen dem Deckel (3) und dem Terminal (7) vorgesehen ist. (5) is provided between the lid (3) and the terminal (7).
1 1. Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Isolationsschicht zwischen dem Deckel (3) und dem Terminal (7) und/oder zwischen dem Terminal (7) und dem Dichtungselement (9) vorgesehen ist. 1 1. Lid assembly according to one of the preceding claims, wherein at least one insulating layer between the lid (3) and the terminal (7) and / or between the terminal (7) and the sealing element (9) is provided.
12. Verwendung einer Deckelbaugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batteriezelle, in einem Elektrofahrzeug, in einem Hybridfahrzeug oder in einem Plug-In-Hybridfahrzeug. 12. Use of a cover assembly according to one of the preceding claims in a battery cell, in particular a lithium-ion battery cell, in an electric vehicle, in a hybrid vehicle or in a plug-in hybrid vehicle.
PCT/EP2019/062111 2018-05-24 2019-05-11 Cover for a housing of a battery cell WO2019224023A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018208141.7 2018-05-24
DE102018208141.7A DE102018208141A1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Lid assembly for a housing of a battery cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019224023A1 true WO2019224023A1 (en) 2019-11-28

Family

ID=66597543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/062111 WO2019224023A1 (en) 2018-05-24 2019-05-11 Cover for a housing of a battery cell

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018208141A1 (en)
WO (1) WO2019224023A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110076553A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Toyoda Gosei Co., L.Td. Battery cover member
DE102013206636A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Battery cell with a cover consisting of at least two parts and a method for producing a battery cell
DE102015200923A1 (en) 2015-01-21 2016-07-21 Robert Bosch Gmbh Lid assembly for a housing of a battery cell for a vehicle
CN106784445A (en) * 2017-02-13 2017-05-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 Power battery top cover structure, power battery and battery module

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3035842C2 (en) * 1980-09-23 1983-11-10 Accumulatorenfabrik Sonnenschein GmbH, 6470 Büdingen Gas- and liquid-tight pole seal for accumulators
US7759002B2 (en) * 2001-02-15 2010-07-20 Integral Technologies, Inc. Low cost electrical terminals manufactured from conductive loaded resin-based materials
WO2006123720A1 (en) * 2005-05-17 2006-11-23 Honda Motor Co., Ltd. Storage battery and insulator and battery-use container using them
KR101116492B1 (en) * 2010-02-12 2012-02-27 에스비리모티브 주식회사 Rechargeable battery
CN104282871B (en) * 2014-09-16 2016-08-17 泉州市一鸣交通电器有限公司 A kind of battery terminal assembly and packaging technology thereof
CN106356473B (en) * 2015-07-15 2020-10-16 松下知识产权经营株式会社 Housing body and power storage device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110076553A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Toyoda Gosei Co., L.Td. Battery cover member
DE102013206636A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Battery cell with a cover consisting of at least two parts and a method for producing a battery cell
DE102015200923A1 (en) 2015-01-21 2016-07-21 Robert Bosch Gmbh Lid assembly for a housing of a battery cell for a vehicle
CN106784445A (en) * 2017-02-13 2017-05-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 Power battery top cover structure, power battery and battery module

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 201749, Derwent World Patents Index; AN 2017-384816, XP002792471 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018208141A1 (en) 2019-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010004377B4 (en) Coated electrical cable with connection and wiring harness
DE10039674A1 (en) Bipolar plate for PEM fuel cells
DE102011080977A1 (en) Cell connector, battery cell module, battery, method for producing a cell connector and motor vehicle
WO2018095638A1 (en) Connection device for electrically connecting electric storage units
DE112011100782T5 (en) Anti-corrosion agent, coated electrical cable with connection and cable harness
DE102013200560A1 (en) Battery i.e. lithium ion battery, for use at e.g. underbody for supporting drive of hybrid vehicle, has cover plate covering opening of housing, where connection between plate and housing includes adhesive joint with sealing substance
DE102010030809A1 (en) Battery cell connector, method for manufacturing a battery cell connector, battery, battery system and motor vehicle
DE102006050709B3 (en) Motor vehicle battery lead comprises a first flat lead part and second flat lead part positively connected with the first flat part
DE102016103439A1 (en) Contact point of a flat conductor
DE102017219316A1 (en) Battery cell and method for producing such
EP2783421A2 (en) Current tap element for an energy storage module
DE102012018041A1 (en) Isolation of electrochemical energy storage
WO2019224023A1 (en) Cover for a housing of a battery cell
DE102013208913A1 (en) Electrochemical cell and method of making an electrochemical cell
EP3679610B1 (en) Batterie cell and method for producing it
DE102012018129A1 (en) Single cell for a battery
WO2009043642A1 (en) Sealable printed circuit board housing and printed circuit board for use in the printed circuit board housing
DE102013204226A1 (en) Arrester for an electrochemical energy storage
DE102015224948A1 (en) Battery cell with coated enveloping foil
WO2019224024A1 (en) Cover assembly for a housing of battery cell
DE112017003575T5 (en) Energy storage device and method for its production
WO2021191083A1 (en) Electrochemical cell and method for producing an electrochemical cell
DE102016121948B4 (en) Method of manufacturing a flat conductor device
DE102020213434A1 (en) Lid assembly of a battery cell housing and use of such
DE2433613A1 (en) FEED-THROUGH CONNECTION FOR AN ELECTRICAL COMPONENT AND THE PROCESS FOR ITS MANUFACTURING

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19725060

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19725060

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1