BATTERIEZELLE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle.
Auf dem Gebiet der Batteriezellen sind insbesondere zylindrische Lithium-Ionen Bat teriezellen bekannt. Bei zylindrischen Batteriezellen kann beispielsweise die elektri sche Leistung dadurch von außen abgegriffen werden, dass die Elektroden einer Po lung mit einem elektrisch leitenden, zylindrischen Gehäuse der Batteriezelle elektrisch verbunden sind, so dass das Gehäuse einen ersten Pol bildet, und die Elektroden der anderen, entgegengesetzten Polung mit einem von dem Gehäuse elektrisch isolierten, elektrisch leitenden Bauteil elektrisch verbunden sind, das aus dem Inneren der Batteriezelle durch die Zellgehäusewand hindurchreicht von dieser elektrisch isoliert ist, und von außerhalb des Zellgehäuses als zweiter Pol elektrisch kontaktiert werden kann. Dabei ist bekannt, dass die unterschiedlichen elektrischen Polungen auf den gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses der Batteriezelle abgegriffen werden. Hierfür ist es erforderlich, die jeweiligen Elektroden einer selben Polung elektrisch mit dem dieser Polung zugehörigen Anschluss an einer Stirnseite des Gehäuses zu verbinden. Dementsprechend wird ein Strompfad durch das Ge häuse geführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zylindrische Batterie zelle mit verbesserter elektrischer Kontaktierbarkeit bereitzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche er reicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Ge genstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle aufweisend: eine Elektrode einer ersten elektrischen Polung und eine Elektrode einer zweiten, zur ersten Polung entgegengesetzten elektrischen Polung, wobei die Elektroden ver schiedener Polung voneinander durch einen Separator separiert sind; ein erstes elektrisch leitendes Kontaktelement, welches mit der einen Elektrode der ersten Polung elektrisch verbunden und als ein erster Pol der Batteriezelle von au ßerhalb des Zellgehäuses her kontaktierbar ist;
ein zweites elektrisch leitendes Kontaktelement, welches mit der einen Elektrode der zweiten Polung elektrisch verbunden und als ein zweiter Pol der Batteriezelle von außerhalb des Zellgehäuses her kontaktierbar ist; wobei das erste und das zweite elektrisch leitende Kontaktelement elektrisch vonei nander isoliert und jeweils an einer selben ersten Stirnseite des elektrisch leitenden Hohlzylinders als jeweiliger Pol von außerhalb des Zellgehäuses her kontaktierbar sind.
Die Elektrode der ersten Polung kann insbesondere Aluminium aufweisen und kann als elektrisch positive Elektrode ausgebildet sein. Auf der Elektrode der ersten Polung kann ein erstes aktives Material angeordnet sein. Die Elektrode der zweiten Polung kann insbesondere Kupfer aufweisen, und kann als elektrisch negative Elektrode aus gebildet sein. Auf der Elektrode der zweiten Polung kann ein zweites aktives Material angeordnet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Batteriezelle kann die von ihr gelieferte elektrische Span nung zwischen den beiden Polungen auf einer selben Stirnseite des Hohlzylinders abgegriffen werden. Dadurch kann insbesondere auch der Strompfad durch die Wan dung des Hohlzylinders deutlich verkürzt werden oder sogar entfallen. Durch einen kürzeren Strompfad verringert sich insbesondere der elektrische Widerstand.
Die hierein gegebenenfalls verwendeten Begriffe "umfasst", "beinhaltet", "schließt ein", "weist auf", "hat", "mit", oder jede andere Variante davon sollen eine nicht aus schließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendiger weise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.
Ferner bezieht sich "oder", sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhan den).
Die Begriffe "ein" oder "eine", wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe "ein anderer" und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.
Unter "elektrischer Leitfähigkeit" ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine physi kalische Größe zu verstehen, die angibt, wie stark die Fähigkeit eines Stoffes ist, den elektrischen Strom zu leiten. Unter "elektrisch leitfähig" im Sinne der Erfindung ist demnach insbesondere eine elektrische Leitfähigkeit zu verstehen, die (bei 25 °C) mindestens 106 S/m beträgt, also zumindest der Leitfähigkeit von Metallen entspricht.
Unter "elektrischer Isolation" ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine physikali sche Größe zu verstehen, die angibt, wie stark die Fähigkeit eines Stoffes ist, welcher zwischen zwei jeweils mit elektrischem Strom durchflossenen Bauteilen angeordnet ist, einen Stromfluss zwischen diesen mit elektrischem Strom durchflossenen Bautei len zu verringern oder zu verhindern.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch un möglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen As pekten der Erfindung kombiniert werden können.
Bei einigen Ausführungsformen ist die elektrische Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement durch eine auf die Symmetrieachse des Hohlzylinders bezogen radiale Beabstandung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement ausgebildet. Eine radiale Beabstandung kann vorteilhaft sein, da die elektrische Isolation durch die Beabstandung ohne ein zusätzliches isolierendes Bauteil erfolgt.
Bei einigen Ausführungsformen ist in dem durch die radiale Beabstandung gebildeten Zwischenraum ein Abstandselement angeordnet, welches ein elektrisch isolierendes Material aufweist. Ein Abstandselement kann vorteilhaft sein, um eine gegenüber ei ner Beabstandung ohne Abstandselement wirksamere elektrische Isolation zu errei chen. Darüber hinaus kann durch ein Abstandselement sichergestellt werden, dass bei einer Bewegung der Batteriezelle, welche möglicherweise eine Bewegung des
ersten und/oder zweiten elektrisch leitenden Kontaktelements zur Folge hat, die Kon taktelemente aufgrund des Abstandselements nicht in Kontakt kommen können, wodurch ein möglicher Kurzschluss verhindert werden kann.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batteriezelle ein elektrisch isolierendes Be festigungselement auf, an welchem das erste und das zweite elektrisch leitende Kon taktelement befestigt sind, wobei das elektrisch isolierende Befestigungselement zwi schen der ersten Stirnseite des elektrisch leitenden Hohlzylinders und den beiden elektrisch leitenden Kontaktelementen angeordnet ist. Durch die Befestigung des ers ten und zweiten Kontaktelements an einem Befestigungselement kann die relative Position der Kontaktelemente zueinander fixiert werden.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batteriezelle eine den Hohlzylinder auf sei ner ersten Stirnseite abschließende, elektrisch leitende erste Abschlussplatte auf, wo bei die erste Abschlussplatte mit dem ersten elektrisch leitenden Kontaktelement elektrisch verbunden ist. Über die Abschlussplatte kann der zu dem ersten Kontakte lement korrespondierende elektrische Pol abgegriffen werden.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batteriezelle eine den Hohlzylinder auf sei ner ersten Stirnseite abschließende, elektrisch leitende erste Abschlussplatte mit ei ner ersten Öffnung auf, in welcher ein erstes elektrisch leitendes Zwischenstück an geordnet ist, so dass es von außerhalb des Zellgehäuses elektrisch kontaktierbar ist, wobei das erste elektrisch leitende Zwischenstück mit dem ersten elektrisch leitenden Kontaktelement elektrisch verbunden ist, und wobei das erste elektrisch leitende Zwi schenstück zur ersten Abschlussplatte elektrisch isoliert ist. Dadurch kann eine elekt rische Verbindung zu einer Elektrode mit der ersten Polung über ein Zwischenstück elektrisch von außerhalb der Batteriezelle hergestellt werden. Bei der Herstellung der Batteriezelle kann das Zwischenstück mit der Abschlussplatte außerhalb des Zellge häuses verbunden werden. Die elektrische Verbindung des Zwischenstücks mit dem ersten elektrisch leitenden Kontaktelement kann von außerhalb des Zellgehäuses er folgen, wenn die Abschlussplatte bereits auf den Hohlzylinder montiert wurde. Dadurch kann vermieden werden, dass Schmutzpartikel, die durch die Herstellung der elektrischen Verbindungen entstehen können, beispielsweise durch einen Schweißvorgang, in das Zellgehäuse gelangen.
Bei einigen Ausführungsformen ist das zweite elektrisch leitende Kontaktelement mit dem elektrisch leitenden Hohlzylinder elektrisch verbunden. Dadurch kann die Elekt rode mit der zweiten Polung über den Hohlzylinder elektrisch kontaktiert werden.
Bei einigen Ausführungsformen ist das zweite elektrisch leitende Kontaktelement di rekt mit der elektrisch leitenden ersten Abschlussplatte elektrisch verbunden. Dadurch wird eine direkte Verbindung zwischen dem zweiten Kontaktelement und der ersten Abschlussplatte ermöglicht, ohne ein zusätzliches Zwischenstück, welches den elektrischen Widerstand der Gesamtverbindung zwischen der Elektrode und der ersten Abschlussplatte erhöhen könnte.
Bei einigen Ausführungsformen weist die elektrisch leitende erste Abschlussplatte eine zweite Öffnung auf, in welcher ein zweites elektrisch leitendes Zwischenstück angeordnet ist, so dass es von außerhalb des Zellgehäuses elektrisch kontaktierbar ist, wobei das zweite elektrisch leitende Zwischenstück mit dem zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement elektrisch verbunden ist, und wobei das zweite elektrisch leitende Zwischenstück zur ersten Abschlussplatte elektrisch isoliert ist. Dadurch kann die elektrische Leistung der Batteriezelle über die beiden Zwischenstücke, wel che an derselben Stirnseite des Hohlzylinders angeordnet sind, abgegriffen werden. Bei der Herstellung der Batteriezelle können die beiden Zwischenstücke mit der Ab schlussplatte außerhalb des Zellgehäuses verbunden werden. Die elektrische Ver bindung der Zwischenstücke mit dem ersten bzw. zweiten elektrisch leitenden Kon taktelement kann von außerhalb des Zellgehäuses erfolgen, wenn die Abschluss platte bereits auf den Hohlzylinder montiert wurde. Dadurch kann vermieden werden, dass Schmutzpartikel, die durch die Herstellung der elektrischen Verbindungen ent stehen können, beispielsweise durch einen Schweißvorgang, in das Zellgehäuse ge langen.
Bei einigen Ausführungsformen ist die erste Abschlussplatte elektrisch isoliert zum Hohlzylinder angeordnet. Dadurch können sowohl die erste Abschlussplatte als auch der Hohlzylinder separat mit entweder der Elektrode mit einer Polung oder der Elekt rode mit der anderen Polung elektrisch verbunden werden.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batteriezelle eine den Hohlzylinder auf sei ner der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite abschließende,
zweite Abschlussplatte auf, welche einen Entlüftungsmechanismus aufweist. Durch den Entlüftungsmechanismus kann ein etwaiger in der Batteriezelle entstehender Überdruck, wie er insbesondere durch ein bei einem Defekt mit Kurzschlussbildung entstehendes Gas hervorgerufen werden kann, abgebaut werden. Bevorzugt weist der Entlüftungsmechanismus ein Ventil auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist die zweite Abschlussplatte einen Elektrolytzu gang auf. Dadurch kann der Elektrolyt von außerhalb des Gehäuses über den Zugang in der zweiten Abschlussplatte in die Batteriezelle gefüllt werden. Es ist also nicht erforderlich, vor der Anbringung der ersten und/oder zweiten Abschlussplatte des Zellgehäuses den Elektrolyten in das Zellgehäuse einzufüllen. Die Anordnung des Elektrolytzugangs auf der gegenüberliegenden Seite zu den elektrischen Anschlüs sen hat zudem den Vorteil, eines größeren verfügbaren Platzes im Unterschied dazu, wenn der Elektrolytzugang auf derselben Seite wie die elektrischen Anschlüsse an geordnet wäre.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammen hang mit den Figuren.
Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 6A schematisch ein Elektroden-Wickel mit einem Dorn in einer Querschnitts-An sicht;
Fig. 6B schematisch ein Elektroden-Wickel mit einem Dorn in einer Draufsicht;
Fig. 7 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 8 schematisch eine Batteriezelle gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel.
In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder ei nander entsprechenden Elemente der Erfindung verwendet.
Im Folgenden wird zunächst die Batteriezelle 100 mit den Merkmalen beschrieben, welche den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 1 bis 5 gemeinsam sind.
Die Batteriezelle 100 weist ein Zellgehäuse 110 mit einem elektrisch leitenden Hohl zylinder 120 auf, wobei auf einer Stirnseite des Hohlzylinders 120 eine erste elektrisch leitende Abschlussplatte 130 angeordnet ist und auf einer gegenüberliegenden Stirn seite eine zweite elektrisch leitende Abschlussplatte 140 angeordnet ist. Die erste Abschlussplatte 130 ist in einer kreisförmig verlaufenden Nut angeordnet, wobei zwi schen der ersten Abschlussplatte 130 und der Nut ein erstes elektrisch isolierendes Element 270 angeordnet ist, welches die erste Abschlussplatte 130 gegenüber dem Hohlzylinder 120 elektrisch isoliert. Dabei ist die Öffnung der Nut zur Zylinderachse des Hohlzylinders 120 hin gerichtet. Die zweite Abschlussplatte 140 ist mit dem Hohl zylinder 120 elektrisch verbunden.
Im Zellgehäuse 110 ist ein Elektroden-Wickel 200 angeordnet. Der Elektroden-Wickel 200 weist Elektroden mit einer ersten, positiven, Polung 210, und Elektroden mit einer zweiten, negativen, Polung 220 auf. Der Elektroden-Wickel 200 und die Batteriezelle 100 könnten aber auch so aufgebaut sein, dass die erste Polung negativ ist und die zweite Polung positiv ist. Der Elektroden-Wickel 200 ist im Zellgehäuse 110 so ange ordnet, dass in radialer Richtung abwechselnd Elektroden positiver Polung 210 und Elektroden negativer Polung 220 angeordnet sind. Zwischen den positiv gepolten Elektroden 210 und den negativ gepolten Elektroden 220 ist jeweils ein Separator 230 angeordnet, so dass die unterschiedlich gepolten Elektroden 210, 220 zueinander elektrisch isoliert sind, wobei der Separator ein elektrisch isolierendes Material auf weist. Auf den positiv gepolten Elektroden 210 ist jeweils ein erstes aktives Material
240 angeordnet, und auf den negativ gepolten Elektroden 220 ist jeweils ein zweites aktives Material 250 angeordnet. Der Elektroden- Wickel 200 ist innerhalb des Zellge häuses 110 so angeordnet, dass die negative Elektrode 220 mit dem Zellgehäuse 110 elektrisch verbunden ist.
Es ist auch denkbar, dass der Elektroden- Wickel 200 innerhalb des Zellgehäuses 100 in einem elektrisch isolierenden Innengehäuse (hier nicht gezeigt) angeordnet ist, welches den Elektroden-Wickel 200 vom Zellgehäuse 100 elektrisch isoliert. Das In nengehäuse kann zur Seite der ersten Abschlussplatte 130 offen sein, so dass von dieser Seite die Elektroden elektrisch kontaktiert werden können.
Die positiv gepolten Elektroden 210 sind mit einem ersten elektrisch leitenden Kon taktelement 150 elektrisch verbunden, welches eine Metallplatte sein kann.
Die negativ gepolten Elektroden 220 sind mit einem zweiten elektrisch leitenden Kon taktelement 160 elektrisch verbunden, welches eine Metallplatte sein kann.
Die zweite Abschlussplatte 140 weist einen Elektrolytzugang 300 auf, durch welchen ein Elektrolyt in das Zellgehäuse 110 gefüllt werden kann. Es ist auch denkbar, dass die zweite Abschlussplatte 140 keinen Elektrolytzugang 300 aufweist.
Die zweite Abschlussplatte 140 weist einen Entlüftungsmechanismus mit einer Ent lüftungsöffnung 310 auf, durch welche ein möglicherweise entstehender Überdruck in der Batteriezelle 100 abgeführt werden kann.
In Figur 1 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem ersten Ausführungs beispiel gezeigt.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Merkmalen ist das erste elektrisch leitende Kontaktelement 150 elektrisch mit der ersten elektrisch leitenden Abschlussplatte 130 elektrisch verbunden. Zwischen dem ersten elektrisch leitenden Kontaktelement 150 und der elektrisch leitenden Abschlussplatte 130 ist weiterhin ein erstes elektrisch leitendes Zwischenstück 170 angeordnet, das die elektrisch leitende Abschlussplatte 130 und das erste elektrisch leitende Kontaktelement 150 elektrisch und mechanisch miteinander verbindet.
Das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 160 ist mit dem elektrisch leitenden Hohlzylinder 120 elektrisch verbunden. Das erste und das zweite elektrische Kontak telement 150, 160 sind radial an einem elektrisch isolierenden Befestigungselement 280 befestigt, wobei das elektrisch isolierende Befestigungselement 280 zwischen der ersten Abschlussplatte 130 und den elektrischen Kontaktelementen 150, 160 an geordnet ist. Damit sind das erste und zweite elektrisch leitende Kontaktelement 150, 160 auf derselben Seite des Hohlzylinders 120 angeordnet, und die Spannung bzw. die Leistung der Batteriezelle 100 kann über die erste Abschlussplatte 130 und den Hohlzylinder 120 von derselben Seite des Hohlzylinders 120 abgegriffen werden.
In Figur 2 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel gezeigt.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Merkmalen ist das erste elektrisch leitende Kontaktelement 150 elektrisch mit einem ersten elektrisch leitenden Zwischenstück 170, welches ein Niet sein kann, elektrisch verbunden. Der Niet 170 ist in einer Öff nung der ersten Abschlussplatte 130 angeordnet und bildet mit der ersten Abschluss platte 130 sowie einer zwischen der ersten Abschlussplatte 130 und dem Niet ange ordneten elektrisch isolierenden Schicht eine formschlüssige Verbindung aus. Die erste Abschlussplatte 130 ist elektrisch isoliert zu dem ersten elektrisch leitenden Zwi schenstück 170 und zu dem ersten elektrisch leitenden Kontaktelement 150 angeord net. Das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 160 ist mit der ersten elektrisch leitenden Abschlussplatte 130 elektrisch verbunden. Ein zweites elektrisch leitendes Zwischenstück 180 ist zwischen der Abschlussplatte 130 und dem zweiten Zwischen stück 180 angeordnet und ist jeweils mit zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement 160 und der ersten Abschlussplatte 130 elektrisch verbunden. Damit kann über die erste Abschlussplatte 130 und das erste Zwischenstück 170 die Spannung der Bat teriezelle 100 von einer Seite abgegriffen werden.
In Figur 3 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem dritten Ausführungs beispiel gezeigt.
Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel weist die erste Abschlussplatte 130 in diesem dritten Ausführungsbeispiel eine größere Dicke auf und ist direkt mit dem zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement 160 verbunden. Das zweite elektrisch
leitende Kontaktelement 160 weist hierzu einen seitlich angeordneten Steg auf, wel cher sich axial in Richtung der ersten Abschlussplatte 130 erstreckt und an dieser seitlich befestigt ist.
In Figur 4 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem vierten Ausführungs beispiel gezeigt.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen zeigt die Öffnung der Nut im Wesentlichen in eine Richtung parallel zur Zylinderachse des Hohlzylinders 110. Die erste Abschlussplatte 130 in diesem Ausführungsbeispiel weist ein umfänglich verlaufendes von der Abschlussplatte wegzeigendes Element auf , welches in die Nut eingreift, wobei zwischen der Nut und dem wegzeigenden Element ein erstes Isolati onselement angeordnet ist.
In Figur 5 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem fünften Ausführungs beispiel gezeigt.
Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel zeigt die Öffnung der Nut im We sentlichen in eine Richtung parallel zur Zylinderachse des Hohlzylinders 110. Die erste Abschlussplatte 130 in diesem Ausführungsbeispiel weist ein umfänglich ver laufendes von der Abschlussplatte wegzeigendes Element, welches in der Nut ange ordnet ist, wobei zwischen der Nut und dem wegzeigenden Element ein erstes Isola tionselement angeordnet ist. Das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 160 weist einen in Richtung einer Hohlzylinderwand unter einem flachen Winkel abstehenden Bereich auf, welcher mit der ersten Abschlussplatte 130 elektrisch verbunden ist.
In den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 2 bis 5 ist jeweils vorgesehen, dass die Elektroden der zweiten Polung 220, die negativ sein kann, durch das erste elekt rische Isolationselement 270 zu dem Zellgehäuse 110 elektrisch isoliert ist. In den genannten Ausführungsbeispielen ist es ebenso denkbar, dass das erste elektrische Isolationselement 270 zumindest eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist, de ren Wert zwischen der elektrischen Leitfähigkeit beispielsweise eines metallischen elektrischen Leiters und einem elektrischen Isolator, wie beispielsweise einem Poly mer oder einer Polymerverbindung mit Industrieruß, der auch als „Carbon-Black“ be-
kannt ist, liegt. Durch eine Erhöhung des Industrierußanteils in der Polymer-Verbin dung kann die elektrische Leitfähigkeit erhöht werden. Die elektrische Leitfähigkeit des ersten elektrischen Isolationselements 270 soll zumindest so hoch sein, dass ein geringer Strom zwischen der, insbesondere negativen, Elektrode 210 und dem Zell gehäuse 110 fließen kann, wodurch eine negative Polung des Zellgehäuses 110 er wirkt wird. Dadurch kann eine Korrosion des Zellgehäuses 110 zumindest vermindert bzw. verlangsamt werden. Dabei sollte gleichzeitig der elektrische Widerstand des ersten elektrischen Isolationselements 270 ausreichend hoch sein, so dass ein Kurz schluss beispielsweise zwischen zwei benachbarten Zellgehäusen 110 vermieden werden kann. Für den Fall, dass zwei benachbarte Zellgehäuse 110 unterschiedliche Spannungen aufweisen, und kondensiertes Wasser mit beiden Zellgehäusen in Kon takt kommt, könnte das Wasser oxidieren, und Wasserstoff und Sauerstoff könnte entstehen. Dieser Prozess könnte ebenfalls dadurch verhindert oder zumindest ab geschwächt werden, wenn das Zellgehäuse 110 zwar negativ gepolt ist, diese Polung jedoch durch einen geringen Strom erfolgt, und das erste elektrische Isolationsele ment 270, durch das der Strom fließt, einen ausreichend hohen Widerstand aufweist.
In Figur 6A ist schematisch ein Elektroden-Wickel 200 mit einem Dorn 320 in einer Querschnitts-Ansicht dargestellt. Dabei ist der Elektroden-Wickel 200 um den Dorn 320 herumgewickelt, wobei der Dorn 320 ein elektrisch isolierendes Material aufweist, insbesondere Kunststoff. Durch den Dorn 320 wird der Elektroden-Wickel 200 axial stabilisiert. An einem Ende des Doms 320 weist der Dorn 320 ein isolierendes Ab standselement 330 auf, das das erste 150 und das zweite 160 elektrisch leitende Kontaktelement voneinander isoliert. Dadurch wirkt der Dorn 320 als Befestigungs oder auch Trägerelement für das elektrisch isolierende Abstandselement 330, so dass dieses nicht an einem oder beiden elektrisch leitenden Kontaktelementen 150, 160 befestigt werden muss. Der Dorn 320 und das elektrisch isolierende Abstandse lement 330 können auch als Einheit einteilig ausgebildet sein.
In Figur 6B ist schematisch ein Elektroden-Wickel 200 mit dem Dorn 320 in einer Draufsicht dargestellt. Dabei bilden das erste elektrisch leitende Kontaktelement 150 und das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 160 in der Fläche jeweils einen Halbkreis aus. Das isolierende Abstandselement 330 erstreckt sich über den Durch messer der Halbkreise.
Der Dorn 320 und das elektrisch isolierende Abstandselement 330 können in den vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen jeweils integriert werden.
In Figur 7 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem sechsten Ausfüh rungsbeispiel gezeigt, insbesondere die elektrischen Verbindungen, welche von au ßerhalb der Batteriezelle 100 elektrisch kontaktiert werden können.
Die Batteriezelle 100 weist ein Zellgehäuse 110 mit einem elektrisch leitenden Hohl zylinder 120 auf, wobei auf den beiden Stirnseiten des Hohlzylinders 120 gegenüber liegend eine erste elektrisch leitenden Abschlussplatte 130 und eine zweite elektrisch leitende Abschlussplatte 140 angeordnet sind. Die zweite Abschlussplatte 140 weist zwei Öffnungen auf. In einer Öffnung ist ein erstes elektrisch leitendes Zwischenstück 170 und in der anderen Öffnung ist ein zweites elektrisch leitendes Zwischenstück 180 angeordnet. Das erste und das zweite elektrisch Zwischenstück 170, 180 weist jeweils einen Niet auf. Die Niete sind zur zweiten Abschlussplatte 140 durch ein zwei tes bzw. drittes Isolationselement 290, 295 isoliert. Im Zellgehäuse 110 kann ein Elektroden-Wickel 200, wie in den Figuren 1 bis 6B beschrieben, angeordnet sein. Die beiden Niete 170, 180 sind entweder mit den Elektroden der einen Polung oder mit den Elektroden der anderen Polung des Elektroden-Wickels 200 elektrisch ver bunden. Dadurch kann die Spannung der Batteriezelle über den ersten und zweiten Niet von außerhalb des Zellgehäuses 110 abgegriffen werden.
In Figur 8 ist schematisch eine Batteriezelle 100 gemäß einem siebten Ausführungs beispiel gezeigt.
Im Unterschied zum sechsten Ausführungsbeispiel ist im vorliegenden Ausführungs beispiel das erste elektrisch leitende Zwischenstück 170 mit der zweiten Abschluss platte 140 elektrisch verbunden.
Bezugszeichenliste
100 Batteriezelle 110 Zellgehäuse 120 Hohlzylinder 130 Erste Abschlussplatte
140 Zweite Abschlussplatte
150 Erstes elektrisch leitendes Kontaktelement 160 Zweites elektrisch leitendes Kontaktelement 170 Erstes elektrisch leitendes Zwischenstück
180 Erstes elektrisch leitendes Zwischenstück
200 Elektroden-Wickel
210 Elektroden erster (positiver) Polung
220 Elektroden zweiter (negativer) Polung
230 Separator
240 Erste aktive Schichten
250 Zweite aktive Schichten
270 Erstes Isolationselement
280 Elektrisch isolierendes Befestigungselement
290 Zweites Isolationselement
295 Drittes Isolationselement 300 Elektrolytzugang
310 Entlüftungsöffnung 320 Dorn
330 Isolierendes Beabstandungselement