WO2020020918A1 - Batteriezelle umfassend mehrere elektroden und verfahren zum herstellen einer batteriezelle - Google Patents

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WO2020020918A1
WO2020020918A1 PCT/EP2019/069855 EP2019069855W WO2020020918A1 WO 2020020918 A1 WO2020020918 A1 WO 2020020918A1 EP 2019069855 W EP2019069855 W EP 2019069855W WO 2020020918 A1 WO2020020918 A1 WO 2020020918A1
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WO
WIPO (PCT)
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current collector
bend
battery cell
arrester
flags
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/069855
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Wuensch
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Gs Yuasa International Ltd.
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh, Gs Yuasa International Ltd. filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020020918A1 publication Critical patent/WO2020020918A1/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • 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

  • Battery cell comprising a plurality of electrodes and method for producing one
  • the invention relates to a battery cell comprising a plurality of electrodes and one
  • arrester flags are connected to a current collector or a sheet of a current collector bent by approximately 180 °.
  • the arrester flags are connected to the current collector on a side of the current collector facing away from the terminal or on the side facing the electrodes.
  • a disadvantage of this is that to reduce the height between the top of the electrodes, i.e. the lower ends of the arrester flags of the electrodes, and the outer side of the cover of the battery toe, the arrester flags have to be bent or kinked with a small radius, so that cracks can occur in the arrester flags due to the small bending radius. The cracks can lead to an interruption in the connection between individual electrodes and the current collector.
  • Embodiments of the present invention can advantageously make it possible to show a battery toe comprising a plurality of electrodes or a method for producing a battery toe in which low mechanical loads on the arrester flags occur.
  • a battery cell comprising a plurality of electrodes
  • a plurality of conductor tabs from a plurality of electrodes being electrically connected to a current collector, the current collector being one Bending of at least 140 °, in particular at least 160 °, preferably 180 °, characterized in that the arrester flags so partially between a first part of the first side of the current collector on a first side of the bend and a second part of the first side of the current collector are arranged on a second side of the bend and are connected to the first side of the current collector in such a way that first ends of the arrester flags face the bend.
  • One advantage of this is that mechanical forces which act on the arrester flags are generally particularly low, since the arrester flags are only bent in a relatively large radius for connection to the current collector. Therefore, the occurrence of cracks in the arrester flags is usually prevented in a particularly reliable manner.
  • Another advantage is that typically the otherwise unused dead space between the first part of the first side and the second part of the first side of the current collector is used. In this way, the capacity of a battery toe can generally be increased with the same size.
  • a method for producing a battery toe comprising a plurality of electrodes comprising the following steps: providing a plurality of electrodes with arrester flags; A current collector is provided, the current collector having a bend of at least 140 °, in particular at least 160 °, preferably 180 °; and connecting the arrester flags to a first side of the current collector such that the arrester flags are between a first part of the first side of the current collector on a first side of the bend and a second part of the first side of the
  • An advantage of this method is that mechanical forces that act on the arrester flags are typically particularly low, since the arrester flags are only bent in a relatively large radius for connection to the current collector. Therefore, the occurrence of cracks in the arrester flags is usually prevented in a particularly reliable manner. Thus, a battery cell can be manufactured, which in the
  • Another advantage of this method is that typically the otherwise unused dead space between the first part of the first side and the second part of the first side of the
  • Battery toe can be increased with the same size.
  • Ideas for embodiments of the present invention can be viewed, inter alia, as based on the ideas and knowledge described below.
  • the arrester flags are connected to the second part of the first side of the current collector, the second part of the first side of the current collector, the second part of the first side of the
  • Battery cell in general are technically particularly easy to manufacture.
  • the arrester flags have essentially the same width as the second part of the first side of the current collector. As a result, there is typically a particularly good and reliable electrical contact between the arrester flags and the current collector. This usually increases the reliability of the battery cell.
  • an end of the second part of the current collector facing away from the bend is folded.
  • an end of the second part of the first side of the current collector facing away from the bend is rolled up.
  • An advantage of this is that the bending radius of the arrester flags is generally limited at the bottom, so that mechanical stresses in the arrester flags are further reduced. In addition, mechanical forces that occur as a result are typically transmitted over a large area from the arrester flags to the current collector.
  • the bend has a first radius and the rolled-in or folded end of the second part of the first side of the current collector facing away from the bend has a second radius, the second radius being smaller than the first radius, in particular the second radius being at most half as large as the first radius.
  • the advantage of this is that the height between the upper end of the electrodes, ie the lower ends of the conductor tabs of the electrodes, and the outer side of the cover of the battery cell is generally even less. This typically increases the space in the battery cell that can be used to increase the capacity of the battery cell.
  • the arrester flags are connected to the current collector in such a way that the arrester flags do not touch the first part of the first side of the current collector.
  • the method further comprises the following step: folding and / or rolling in an end region of the second part of the first side.
  • Embodiments of the invention to arrive.
  • 1 shows a cross-sectional view of part of a first embodiment of the battery cell according to the invention
  • 2 shows a cross-sectional view of part of a second embodiment of the battery cell according to the invention.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of part of a first embodiment of the battery cell 10 according to the invention.
  • conductor tabs 20 of a plurality of electrodes are shown in the lower region. The electrodes are not shown.
  • the arrester flags 20 initially run from bottom to top in FIG. 1 and are then bent at an angle of approximately 90 °, so that they run parallel to the housing cover 35 in the region of the current collector 40.
  • the electrodes of the battery cell 10 are connected with a via the conductor tabs 20
  • the battery flags are also electrically connected to each other.
  • the current collector 40 is located on the inside of a housing of the battery cell 10.
  • the housing of the battery cell is closed at the top in FIG. 1 by a housing cover 35.
  • the current collector 40 is electrically connected to a terminal 30, which forms the electrical connection (positive or negative pole) of the battery cell 10.
  • the housing cover 35 is usually arranged electrically insulated from the terminal 30 and thus from the current collector 40.
  • the current collector 40 has a sheet on its underside. This part of the
  • the bend 55 has an angle of approximately 180 ° in FIG. 1. However, it is conceivable that the bend 55 has an angle of at least approximately 140 °, in particular at least approximately 160 °, preferably at least approximately 170 °. An angle of more than 180 °, e.g. 185 ° or 190 ° is conceivable
  • the bend 55 separates a first side 50 of the current collector 40 or the sheet of the current collector 40 into two parts 60, 70.
  • a first part 60 of the first side 50 of the Current collector 40, the upper part of the first side 50 of the current collector 40 in FIG. 1, is closer to the housing cover 35 or the terminal 30 of the battery cell 10 than a second part 70, the lower part of the first side 50 in FIG. 1 of the current collector 40.
  • the bend 55 is arranged between the first part 60 of the first side 50 of the current collector 40 and the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40.
  • the first part 60 and the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40 or of the sheet metal of the current collector 40 run parallel to one another and parallel to the housing cover 35.
  • the conductor tabs 20 of the electrodes are mechanically and electrically connected to the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40 or the sheet of the current collector 40.
  • the arrester flags 20 can be laser welded and / or ultrasonically welded and / or resistance welded and / or connected to the current collector 40 by riveting.
  • Discharge flags 20 are located between the first part 60 of the first side 50 and the second part 70 of the first side 50.
  • the ends 25 of the arrester lugs 20 face the bend 55. There may be a distance between the first ends 25 of the conductor tabs 20 and the bend 55.
  • the first ends 25 of the arrester flags 20 are thus the point of the arrester flags 20 that is closest to the bend 55.
  • the first ends 25 of the arrester flags 20 can be connected to the current collector 40 or can be free.
  • the arrester flags 20 usually do not touch the first part 60 of the first side 50 of the current collector 40.
  • the first ends 25 of the arrester lugs 20 run parallel to the first part 60 and the second part 70 of the current collector 40.
  • the arrester tabs 20 have a wider path than in the prior art (since the connection between the arrester tabs 20 and the current collector 40 in FIG. 1 is at a greater distance from the battery toes than in the prior art) to perform the 90 ° rotation , They are bent in a larger radius than in the prior art, whereby small mechanical forces act on the arrester flag 20.
  • the bend 55 of the current collector 40 or of the sheet metal of the current collector 40 can thereby have a relatively large radius.
  • the arrester flags 20 have a large width.
  • the arrester flags 20 have a large width.
  • Discharge lugs 20 have essentially the same width as the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40.
  • the width in FIG. 1 is perpendicular to
  • Discharge flag 20 and the current collector 40 can be reached.
  • the arrester flags 20 can be connected to the current collector 40 or the sheet metal of the current collector 40 before the current collector 40 has a bend 55.
  • the connection can be made in a technically particularly simple manner. After the connection, the current collector 40 or the sheet metal of the current collector 40 is bent by approximately 180 °, so that the first part 60 of the first side 50 is aligned or arranged parallel to the second part 70 of the first side 50.
  • the arrester flags 20 are at least partially, namely in particular with their ends 25, between the first part 60 of the first side 50 of the current collector 40 and the second part 70 of the second side of the current collector 40.
  • This volume which is not used in the prior art, can therefore be used Connection between the
  • Discharge flags 20 and the current collector 40 can be used.
  • the end 75 of the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40 facing away from the bend 55 (the left end in FIG. 1) is folded over or folded. This means that the second part 70 of the first side 50 likewise has a bend 55 at this point.
  • the outermost end of the second part 70 of the first side 50 runs parallel to the first part 60 of the first side 50.
  • the angle of this bend 55 of the second part 70 is approximately 180 ° in FIG. 1.
  • Discharge flags 20 which come from the electrodes that are located on the far right in FIG. 1, are bent. This further reduces the mechanical forces that occur in the conductor tabs 20.
  • the arrester flags 20 rest against the current collector 40 over at least part of the bend 55 of the second part 70 of the first side 50. Due to the folded-over area of the second part 70 of the first side 50, the lower part of the
  • Arrester flag 20 at a distance from the ends 25 of the arrester flag 20 or the upper part of the arrester flags 20 held so that the arrester flags 20 are bent in a large radius.
  • the radius of the bend 55 of the folding of the end 75 of the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40 facing away from the bend 55 has a smaller radius, in particular a radius which is at most half as large, than the radius of the bend 55 between the first part 60 and the second part 70 of the first side 50 of the current collector 40.
  • the second side of the sheet of the current collector 40 is connected to further elements of the current collector 40, which are designed and arranged for the electrical connection to the terminal 30 or pole of the battery cell 10.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of part of a second embodiment of the battery cell 10 according to the invention.
  • FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in that the end 75 of the second part 70 facing away from the bend 55 is not - as folded in or folded in FIG. 1 - but rolled up.
  • the extreme end of the second part 70 points toward the second side of the current collector 40.
  • the second embodiment can be made in the same manner as the first embodiment.
  • the terminal 30 is located above the
  • the battery cell 10 can be made particularly space-saving or volume-saving.
  • arrester flags 20 or the ends 25 of the arrester flags 20 are not bent at an angle of more than approximately 100 °, in particular not more than approximately 90 °.

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Abstract

Es wird ein Batteriezelle (10) umfassend mehrere Elektroden vorgeschlagen, wobei mehrere Ableiterfähnchen (20) von mehreren Elektroden mit einem Stromkollektor (40) elektrisch verbunden sind, wobei der Stromkollektor (40) eine Biegung (55) von mindestens 140°, insbesondere mindestens 160°, vorzugsweise 180°, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiterfähnchen (20) derart teilweise zwischen einem ersten Teil (60) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer ersten Seite der Biegung (55) und einem zweiten Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer zweiten Seite der Biegung (55) angeordnet und mit der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) verbunden sind, dass erste Enden (25) der Ableiterfähnchen (20) der Biegung (55) zugewandt sind.

Description

Beschreibung
Batteriezelle umfassend mehrere Elektroden und Verfahren zum Herstellen einer
Batteriezelle
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle umfassend mehrere Elektroden und ein
Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle.
Stand der Technik
Bei bisher bekannten Batteriezellen, die mehrere Elektroden umfassen, werden Enden von Ableiterfähnchen mit einem Stromkollektor bzw. einem um ca. 180° gebogenen Blech eines Stromkollektors verbunden. Hierzu werden die Ableiterfähnchen auf einer dem Terminal abgewandten Seite des Stromkollektors bzw. den Elektroden zugewandten Seite mit dem Stromkollektor verbunden.
Nachteilig hieran ist, dass zum Vermindern der Höhe zwischen dem oberen Ende der Elektroden, d.h. den unteren Enden der Ableiterfähnchen der Elektroden, und der äußeren Seite des Deckels der Batteriezehe die Ableiterfähnchen mit einem geringen Radius gebogen bzw. geknickt werden müssen, so dass an dieser Stehe aufgrund des geringen Biegeradius Risse in den Ableiterfähnchen auftreten können. Die Risse können zu einer Verbindungsunterbrechung zwischen einzelnen Elektroden und dem Stromkollektor führen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine Batteriezehe umfassend mehrere Elektroden bzw. ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezehe aufzuzeigen, bei dem geringe mechanische Belastungen der Ableiterfähnchen auftreten.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Batteriezelle umfassend mehrere Elektroden vorgeschlagen, wobei mehrere Ableiterfähnchen von mehreren Elektroden mit einem Stromkollektor elektrisch verbunden sind, wobei der Stromkollektor eine Biegung von mindestens 140°, insbesondere mindestens 160°, vorzugsweise 180°, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiterfähnchen derart teilweise zwischen einem ersten Teil der ersten Seite des Stromkollektors auf einer ersten Seite der Biegung und einem zweiten Teil der ersten Seite des Stromkollektors auf einer zweiten Seite der Biegung angeordnet und mit der ersten Seite des Stromkollektors verbunden sind, dass erste Enden der Ableiterfähnchen der Biegung zugewandt sind.
Ein Vorteil hiervon ist, dass mechanische Kräfte, die auf die Ableiterfähnchen wirken, in der Regel besonders gering sind, da die Ableiterfähnchen lediglich in einem relativ großen Radius zum Verbinden mit dem Stromkollektor gebogen werden. Daher wird üblicherweise das Auftreten von Rissen in den Ableiterfähnchen besonders zuverlässig verhindert. Somit ist die Batteriezehe im Allgemeinen besonders zuverlässig und besonders langlebig. Ein weiterer Vorteil ist, dass typischerweise der ansonsten ungenutzte Totraum zwischen dem ersten Teil der ersten Seite und dem zweiten Teil der ersten Seite des Stromkollektors genutzt wird. Hierdurch kann in der Regel die Kapazität eine Batteriezehe bei gleicher Baugröße erhöht werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezehe umfassend mehrere Elektroden vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstehen mehrerer Elektroden mit Ableiterfähnchen; Bereitstehen eines Stromkollektors, wobei der Stromkollektor eine Biegung von mindestens 140°, insbesondere mindestens 160°, vorzugsweise 180°, aufweist; und Verbinden der Ableiterfähnchen mit einer ersten Seite des Stromkollektors derart, dass die Ableiterfähnchen zwischen einem ersten Teil der ersten Seite des Stromkollektors auf einer ersten Seite der Biegung und einem zweiten Teil der ersten Seite des
Stromkollektors auf einer zweiten Seite der Biegung angeordnet sind, und derart, dass erste Enden der Ableiterfähnchen der Biegung zugewandt sind.
Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass mechanische Kräfte, die auf die Ableiterfähnchen wirken, typischerweise besonders gering sind, da die Ableiterfähnchen lediglich in einem relativ großen Radius zum Verbinden mit dem Stromkollektor gebogen werden. Daher wird in der Regel das Auftreten von Rissen in den Ableiterfähnchen besonders zuverlässig verhindert. Somit kann eine Batteriezelle hergestellt werden, das im
Allgemeinen besonders zuverlässig und besonders langlebig ist. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass typischerweise der ansonsten ungenutzte Totraum zwischen dem ersten Teil der ersten Seite und dem zweiten Teil der ersten Seite des
Stromkollektors genutzt wird. Hierdurch kann in der Regel die Kapazität einer
Batteriezehe bei gleicher Baugröße erhöht werden. Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Gemäß einer Ausführungsform verlaufen der erste Teil der ersten Seite des
Stromkollektors und der zweite Teil der ersten Seite des Stromkollektors jeweils im Wesentlichen parallel zu einer Unterseite des Terminals der Batteriezelle. Ein Vorteil hiervon ist, dass in der Regel der Abstand zwischen dem ersten Teil der ersten Seite und dem zweiten Teil der ersten Seite besonders klein sein kann, so dass der Totraum zwischen den beiden Teilen, in denen die Batteriezelle keine Kapazität aufweist, sehr klein sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Ableiterfähnchen mit dem zweiten Teil der ersten Seite des Stromkollektors verbunden, wobei der zweite Teil der ersten Seite des
Stromkollektors einen größeren Abstand zu dem Terminal aufweist als der erste Teil der ersten Seite des Stromkollektors. Vorteilhaft hieran ist, dass die Ableiterfähnchen üblicherweise mit dem zweiten Teil der ersten Seite technisch einfach verbunden werden können, bevor die Biegung des Stromkollektors erzeugt wird. Daher kann die
Batteriezelle im Allgemeinen technisch besonders einfach hergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Ableiterfähnchen im Wesentlichen die gleiche Breite wie der zweite Teil der ersten Seite des Stromkollektors auf. Hierdurch ist typischerweise ein besonders guter und zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen den Ableiterfähnchen und dem Stromkollektor vorhanden. Dies erhöht üblicherweise die Zuverlässigkeit der Batteriezelle.
Gemäß einer Ausführungsform ein der Biegung abgewandtes Ende des zweiten Teils der ersten Seite des Stromkollektors gefaltet ist. Ein Vorteil hiervon ist, dass der Biegeradius der Stromleitfähnchen typischerweise nach unten begrenzt wird, so dass mechanische Spannungen in den Ableiterfähnchen weiter reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein der Biegung abgewandtes Ende des zweiten Teils der ersten Seite des Stromkollektors eingerollt ausgebildet. Ein Vorteil hiervon ist, dass im Allgemeinen der Biegeradius der Ableiterfähnchen nach unten begrenzt ist, so dass mechanische Spannungen in den Ableiterfähnchen weiter reduziert werden. Zudem werden hierdurch auftretende mechanische Kräfte typischerweise großflächig von den Ableiterfähnchen auf den Stromkollektor übertragen. Gemäß einer Ausführungsform weist die Biegung einen ersten Radius auf und das eingerollte oder gefaltete der Biegung abgewandte Ende des zweiten Teils der ersten Seite des Stromkollektors weist einen zweiten Radius auf, wobei der zweite Radius kleiner als der erste Radius ist, insbesondere der zweite Radius höchstens halb so groß wie der erste Radius ist. Vorteilhaft hieran ist, dass die Höhe zwischen dem oberen Ende der Elektroden, d.h. den unteren Enden der Ableiterfähnchen der Elektroden, und der äußeren Seite des Deckels der Batteriezelle in der Regel noch geringer ist. Dies erhöht typischerweise den Raum in der Batteriezelle, der zur Erhöhung der Kapazität der Batteriezelle verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Ableiterfähnchen derart mit dem Stromkollektor verbunden, dass die Ableiterfähnchen den ersten Teil der ersten Seite des Stromkollektors nicht berühren. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Batteriezelle im Allgemeinen technisch besonders einfach aufgebaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner folgenden Schritt: Falten und/oder Einrollen eines Endbereichs des zweiten Teils der ersten Seite. Vorteilhaft hieran ist, dass typischerweise technisch besonders einfach sichergestellt wird, dass der Biegeradius der Ableiterfähnchen einen bestimmten Mindestwert, der durch das Falten und/oder das Einrollen vorgegebenen ist, nicht unterschritten wird. Dies erhöht im Allgemeinen die Lebensdauer der Batteriezelle.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Batteriezellen umfassend mehrere Elektroden bzw. des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezelle beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren
Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die
Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelle; und Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelle.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleich wirkende Merkmale.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelle 10. In Fig. 1 sind im unteren Bereich Ableiterfähnchen (tabs) 20 von mehreren Elektroden dargestellt. Die Elektroden sind nicht dargestellt.
Die Ableiterfähnchen 20 verlaufen zunächst von unten nach oben in Fig. 1 und werden anschließend in einem Winkel von ca. 90° gebogen, so dass diese im Bereich des Stromkollektors 40 parallel zu dem Gehäusedeckel 35 verlaufen.
Die Elektroden der Batteriezelle 10 sind über die Ableiterfähnchen 20 mit einem
Stromkollektor 40 bzw. einem Blech (current collector sheet metal) eines Stromkollektors 40 elektrisch verbunden. Die Batteriefähnchen sind miteinander ebenfalls elektrisch verbunden.
Der Stromkollektor 40 befindet sich auf der Innenseite eines Gehäuses der Batteriezelle 10. Das Gehäuse der Batteriezelle ist nach oben hin in Fig. 1 durch einen Gehäusedeckel 35 abgeschlossen. Der Stromkollektor 40 ist mit einem Terminal 30 elektrisch verbunden, das den elektrischen Anschluss (Plus- oder Minuspol) der Batteriezelle 10 bildet. Der Gehäusedeckel 35 ist üblicherweise elektrisch gegenüber dem Terminal 30 und somit gegenüber dem Stromkollektor 40 isoliert angeordnet.
Der Stromkollektor 40 weist auf seiner Unterseite ein Blech auf. Dieser Teil des
Stromkollektors 40 in Form des Blechs weist eine Biegung 55 auf. Die Biegung 55 weist einen Winkel von ca. 180° in Fig. 1 auf. Vorstellbar ist jedoch, dass die Biegung 55 einen Winkel von mindestens ca. 140°, insbesondere mindestens ca. 160°, vorzugsweise mindestens ca. 170°, aufweist. Auch ein Winkel von mehr als 180°, z.B. 185° oder 190° ist vorstellbar
Die Biegung 55 trennt eine erste Seite 50 des Stromkollektors 40 bzw. des Blechs des Stromkollektors 40 in zwei Teile 60, 70. Ein erster Teil 60 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40, der in Fig. 1 obere Teil der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40, befindet sich näher an dem Gehäusedeckel 35 bzw. dem Terminal 30 der Batteriezelle 10 als ein zweiter Teil 70, der in Fig. 1 untere Teil der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40. Zwischen dem ersten Teil 60 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 und dem zweiten Teil 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 ist die Biegung 55 angeordnet.
Der erste Teil 60 und der zweite Teil 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 bzw. des Blechs des Stromkollektors 40 verlaufen parallel zueinander und parallel zu dem Gehäusedeckel 35.
Die Ableiterfähnchen 20 der Elektroden sind mit dem zweiten Teil 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 bzw. des Blechs des Stromkollektors 40 mechanisch und elektrisch verbunden. Die Ableiterfähnchen 20 können lasergeschweißt und/oder ultraschallgeschweißt und/oder widerstandsgeschweißt und/oder durch Nieten mit dem Stromkollektor 40 verbunden sein. Die ersten Enden 25 der (in Fig. 1 oberen)
Ableiterfähnchen 20 befinden sich zwischen dem ersten Teil 60 der ersten Seite 50 und dem zweiten Teil 70 der ersten Seite 50.
Die Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 sind der Biegung 55 zugewandt. Zwischen den ersten Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 und der Biegung 55 kann ein Abstand vorhanden sein. Die ersten Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 sind somit der Punkt der Ableiterfähnchen 20, der sich am nächsten an der Biegung 55 befindet. Die ersten Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 können mit dem Stromkollektor 40 verbunden sein oder können frei sein.
Die Ableiterfähnchen 20 berühren üblicherweise den ersten Teil 60 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 nicht.
Die ersten Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 verlaufen parallel zu dem ersten Teil 60 und dem zweiten Teil 70 des Stromkollektors 40.
Da die Ableiterfähnchen 20 einen weiteren Weg als im Stand der Technik haben (da die Verbindung zwischen den Ableiterfähnchen 20 und dem Stromkollektor 40 in Fig. 1 einen größeren Abstand zu den Batteriezehen als im Stand der Technik aufweist), um die Drehung um 90° durchzuführen, werden sie in einem größeren Radius als im Stand der Technik gebogen, wodurch geringe mechanische Kräfte auf die Ableiterfähnchen 20 wirken. Zudem kann hierdurch die Biegung 55 des Stromkollektors 40 bzw. des Blechs des Stromkollektors 40 einen relativ großen Radius aufweisen.
Die Ableiterfähnchen 20 weisen eine große Breite auf. Insbesondere weisen die
Ableiterfähnchen 20 im Wesentlichen die gleiche Breite wie der zweite Teil 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 auf. Die Breite verläuft in Fig. 1 senkrecht zur
Zeichenebene. Hierdurch kann ein besonders guter Kontakt zwischen den
Ableiterfähnchen 20 und dem Stromkollektor 40 erreicht werden.
Die Ableiterfähnchen 20 können mit dem Stromkollektor 40 bzw. dem Blech des Stromkollektors 40 verbunden werden, bevor der Stromkollektor 40 eine Biegung 55 aufweist. Hierdurch kann die Verbindung technisch besonders einfach hergestellt werden. Nach dem Verbinden wird der Stromkollektor 40 bzw. das Blech des Stromkollektors 40 um ca. 180° gebogen, so dass der erste Teil 60 der ersten Seite 50 parallel zu dem zweiten Teil 70 der ersten Seite 50 ausgerichtet bzw. angeordnet ist.
Nun befinden sich die Ableiterfähnchen 20 zumindest teilweise, nämlich insbesondere mit ihren Enden 25, zwischen dem ersten Teil 60 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 und dem zweiten Teil 70 der zweiten Seite des Stromkollektors 40. Dieses im Stand der Technik ungenutzte Volumen kann somit zur Verbindung zwischen den
Ableiterfähnchen 20 und dem Stromkollektor 40 genutzt werden.
Das der Biegung 55 abgewandte Ende 75 des zweiten Teils 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 (in Fig. 1 das linke Ende) ist umgefaltet bzw. gefaltet. Dies bedeutet, dass der zweite Teil 70 der ersten Seite 50 an dieser Stelle ebenfalls eine Biegung 55 aufweist. Das äußerste Ende des zweiten Teils 70 der ersten Seite 50 verläuft parallel zu dem ersten Teil 60 der ersten Seite 50. Der Winkel dieser Biegung 55 des zweiten Teils 70 beträgt in Fig. 1 ca. 180°.
Hierdurch wird der Radius, in dem die Ableiterfähnchen 20, insbesondere die
Ableiterfähnchen 20, die von den Elektroden kommen, die sich in Fig. 1 ganz rechts befinden, gebogen werden, erhöht. Dies verringert die auftretenden mechanischen Kräfte in den Ableiterfähnchen 20 noch weiter.
Die Ableiterfähnchen 20 liegen über zumindest einen Teil der Biegung 55 des zweiten Teils 70 der ersten Seite 50 an dem Stromkollektor 40 an. Durch den umgefalteten Bereich des zweiten Teils 70 der ersten Seite 50 wird der untere Teil der
Ableiterfähnchen 20 auf Abstand zu den Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 bzw. dem oberen Teil der Ableiterfähnchen 20 gehalten, so dass die Ableiterfähnchen 20 in einem großen Radius gebogen werden.
Der Radius der Biegung 55 der Umfaltung des von der Biegung 55 abgewandten Endes 75 des zweiten Teils 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40 weist einen kleineren Radius, insbesondere einen maximal halb so großen Radius, auf als der Radius der Biegung 55 zwischen dem ersten Teil 60 und dem zweiten Teil 70 der ersten Seite 50 des Stromkollektors 40.
Die zweite Seite des Blechs des Stromkollektors 40 ist mit weiteren Elementen des Stromkollektors 40 verbunden, die zur elektrischen Verbindung mit dem Terminal 30 bzw. Pol der Batteriezelle 10 ausgebildet und angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelle 10.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform lediglich dadurch, dass das der Biegung 55 abgewandte Ende 75 des zweiten Teils 70 nicht -wie in Fig. 1 eingefaltet bzw. gefaltet- sondern eingerollt ist.
Das äußerste Ende des zweiten Teils 70 zeigt hin zur zweiten Seite des Stromkollektors 40.
Die zweite Ausführungsform kann auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergesteht werden.
Bei beiden Ausführungsformen befindet sich das Terminal 30 oberhalb des
Stromkollektors 40 bzw. des Blechs des Stromkollektors 40. Das Terminal 30 befindet sich insbesondere oberhalb von der Biegung 55 des Stromkollektors 40. Hierdurch kann die Batteriezelle 10 besonders raumsparend bzw. volumensparend ausgebildet werden.
Bei beiden Ausführungsformen sind Ableiterfähnchen 20 bzw. die Enden 25 der Ableiterfähnchen 20 nicht in einem Winkel von mehr als ca. 100°, insbesondere nicht mehr als ca. 90°, gebogen.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend“,„umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine“ oder„ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Ansprüche
1. Batteriezelle (10) umfassend mehrere Elektroden, wobei
mehrere Ableiterfähnchen (20) von mehreren Elektroden mit einem Stromkollektor (40) elektrisch verbunden sind,
wobei der Stromkollektor (40) eine Biegung (55) von mindestens 140°, insbesondere mindestens 160°, vorzugsweise 180°, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ableiterfähnchen (20) derart teilweise zwischen einem ersten Teil (60) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer ersten Seite der Biegung (55) und einem zweiten Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer zweiten Seite der Biegung (55) angeordnet und mit der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) verbunden sind, dass erste Enden (25) der Ableiterfähnchen (20) der Biegung (55) zugewandt sind.
2. Batteriezelle (10) nach Anspruch 1, wobei
der erste Teil (60) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) und der zweite Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) jeweils im Wesentlichen parallel zu einer Unterseite des Terminals (30) der Batteriezelle (10) verlaufen.
3. Batteriezelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
die Ableiterfähnchen (20) mit dem zweiten Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) verbunden sind, wobei der zweite Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) einen größeren Abstand zu dem Terminal (30) aufweist als der erste Teil (60) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40).
4. Batteriezehe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Ableiterfähnchen (20) im Wesentlichen die gleiche Breite wie der zweite Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) aufweisen.
5. Batteriezehe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
ein der Biegung (55) abgewandtes Ende (75) des zweiten Teils (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) gefaltet ist.
6. Batteriezehe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
ein der Biegung (55) abgewandtes Ende (75) des zweiten Teils (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) eingerollt ausgebildet ist.
7. Batteriezelle (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei
die Biegung (55) einen ersten Radius aufweist und das eingerollte oder gefaltete der Biegung (55) abgewandte Ende (75) des zweiten Teils (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) einen zweiten Radius aufweist, wobei der zweite Radius kleiner als der erste Radius ist, insbesondere der zweite Radius höchstens halb so groß wie der erste Radius ist.
8. Batteriezelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Ableiterfähnchen (20) derart mit dem Stromkollektor (40) verbunden sind, dass die Ableiterfähnchen (20) den ersten Teil (60) der ersten Seite (50) des
Stromkollektors (40) nicht berühren.
9. Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle (10) umfassend mehrere Elektroden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen mehrerer Elektroden mit Ableiterfähnchen (20);
Bereitstellen eines Stromkollektors (40), wobei der Stromkollektor (40) eine Biegung (55) von mindestens 140°, insbesondere mindestens 160°, vorzugsweise 180°, aufweist; und
Verbinden der Ableiterfähnchen (20) mit einer ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) derart, dass die Ableiterfähnchen (20) zwischen einem ersten Teil (60) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer ersten Seite der Biegung (55) und einem zweiten Teil (70) der ersten Seite (50) des Stromkollektors (40) auf einer zweiten Seite der Biegung (55) angeordnet sind, und derart, dass erste Enden (25) der Ableiterfähnchen (20) der Biegung (55) zugewandt sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner folgenden Schritt umfassend:
Falten und/oder Einrollen eines Endbereichs des zweiten Teils (70) der ersten Seite (50).
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