DE102012013902A1 - Battery used e.g. lithium ion battery used in electric vehicle, has voltage-producing components that are arranged in main housing whose joining surface is connected with joining surface of auxiliary housing by adhesive portion - Google Patents

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Abstract

The battery has voltage-producing components that are arranged in a main housing (2). A joining surface (3) of main housing is connected with joining surface (4) of auxiliary housing by two-component methyl methacrylate adhesive portion. The main housing is made of metal or metal alloy and auxiliary housing is made of plastic material. An independent claim is included for a method for managing battery.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.The present invention relates to a battery according to the preamble of claim 1 and to a method according to the preamble of claim 8.

In (Hochvolt)Batterien, beispielsweise für die Anwendung in Elektro- und Hybridfahrzeugen, werden nach dem derzeitigen Stand der Technik oftmals Lithium-Ionen-Zellen verwendet. In Lithium-Ionen-Zellen wird elektrische Energie mit Hilfe von Lithium-Atomen an einer negativen Elektrode und üblicherweise Übergangsmetall-Ionen an der positiven Elektrode gespeichert. In einer Lithium-Ionen-Zelle kann Lithium in ionisierter Form durch einen Elektrolyten zwischen der Kathode und der Anode hin- und herwandern, wohingegen die Übergangsmetall-Ionen ortsfest sind.In (high-voltage) batteries, for example for use in electric and hybrid vehicles, lithium-ion cells are often used in the current state of the art. In lithium-ion cells, electrical energy is stored by means of lithium atoms on a negative electrode and usually transition metal ions on the positive electrode. In a lithium-ion cell, lithium can ionize in an ionized form by an electrolyte between the cathode and the anode, while the transition metal ions are stationary.

Bei einem Ladevorgang wandern die positiv geladenen Lithium-Ionen durch den Elektrolyten von der Kathode zwischen die Graphit-Ebenen der Anode, wo die Lithium-Ionen mit dem Graphit eine Interkalationsverbindung ausbilden.During a charging process, the positively charged lithium ions migrate through the electrolyte from the cathode between the graphite planes of the anode, where the lithium ions form an intercalation compound with the graphite.

Bei einem Entladevorgang geben Lithium-Atome an der negativen Elektrode jeweils ein Elektron ab, welches über einen externen Stromkreis zur positiven Elektrode fließt. Gleichzeitig wandert eine der Anzahl an Elektronen entsprechende Anzahl an Lithium-Ionen durch den Elektrolyten von der negativen zur positiven Elektrode. An der positiven Elektrode nehmen die dort vorhandenen Übergangsmetall-Ionen die Elektronen auf. Je nach Akkutyp können beispielsweise Kobalt-, Nickel-, Mangan- oder Eisen-Ionen als Übergangsmetall-Ionen verwendet werden. Die Lithium-Ionen liegen auch im entladenen Zustand an der positiven Elektrode weiterhin in Ionen-Form vor.In a discharging process, lithium atoms at the negative electrode discharge one electron each, which flows via an external circuit to the positive electrode. At the same time, a number of electrons corresponding to the number of electrons migrates through the electrolyte from the negative to the positive electrode. At the positive electrode, the transition metal ions present there absorb the electrons. Depending on the type of battery, for example, cobalt, nickel, manganese or iron ions can be used as transition metal ions. The lithium ions continue to exist in the discharged state at the positive electrode in ion form.

Aufgrund dieses Aufbaus eines Lithium-Ionen-Akkumulators muss das Innere eines solchen Akkumulators im Wesentlichen völlig wasserfrei sein und muss über seine Lebensdauer hinweg im Wesentlichen auch völlig wasserfrei gehalten werden, da an etwaigen Beschädigungen des Gehäuses der Lithium-Ionen-Zelle eindringende Luftfeuchtigkeit oder eindringendes Wasser unter starker Wärmeentwicklung mit Brand- und Verpuffungsgefahr reagiert.Because of this structure of a lithium-ion battery, the interior of such a battery must be substantially completely free of water and must be kept completely anhydrous over its lifetime, as to any damage to the housing of the lithium-ion cell penetrating humidity or penetrating Water with strong heat development reacts with fire and deflagration hazard.

Daher ist der Zellwickel oder Zellstapel von Lithium-Ionen-Zellen in zumindest ein Gehäuse eingesetzt, das die spannungserzeugenden Bestandteile der Zelle gegen die Umwelt isoliert. Lediglich die Anschlusskontakte (Polkontakte und gegebenenfalls weiter Anschlusskontakte) und gegebenenfalls ein Überdruckventil reichen durch die Wandung des ersten Gehäuses hindurch. Die entsprechenden Durchbrechungen des ersten Gehäuses müssen hierbei ebenfalls abgedichtet sein. Es sind verschiedene Batterie-Gehäuse und Verfahren zu deren Herstellung bekannt.Therefore, the cell coil or cell stack of lithium-ion cells is inserted into at least one housing which isolates the voltage-generating components of the cell from the environment. Only the terminal contacts (pole contacts and possibly further connection contacts) and possibly a pressure relief valve pass through the wall of the first housing. The corresponding openings of the first housing must also be sealed in this case. Various battery housings and methods for their manufacture are known.

So beschreibt beispielsweise die DE 10 2008 059 949 A1 eine Batterie mit mehreren elektrisch miteinander verschalteten Einzelzellen, welche jeweils aus einem Elektrodenstapel gebildet sind, dessen einzelne Elektroden unterschiedlicher Polarität, vorzugsweise Elektrodenfolien, durch einen Separator, vorzugsweise eine Separatorfolie, voneinander isolierend getrennt sind, wobei Elektroden gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden sind. Die Pole des Elektrodenstapels sind jeweils elektrisch mit einer elektrisch leitfähigen Gehäuseseitenwand verbunden, wobei die Gehäuseseitenwände zwischen direkt benachbart angeordneten Einzelzellen als eine gemeinsame Gehäusetrennwand ausgebildet und die Einzelzellen anhand dieser elektrisch miteinander verschaltet sind.For example, describes the DE 10 2008 059 949 A1 a battery having a plurality of electrically interconnected individual cells, each of which is formed of an electrode stack, the individual electrodes of different polarity, preferably electrode films, by a separator, preferably a Separatorfolie separated from each other, wherein electrodes of the same polarity electrically conductively connected to a pole are. The poles of the electrode stack are each electrically connected to an electrically conductive housing side wall, wherein the housing side walls formed between directly adjacent arranged individual cells as a common housing partition and the individual cells are electrically interconnected on the basis of this.

Aus der DE 10 2008 059 958 A1 ist eine Einzelzelle bekannt, wobei die Einzelzelle eine von einem Gehäuse umgebene elektrochemisch aktive Elektrodenfolieneinheit mit einem ersten Polkontakt der Elektrodenfolieneinheit aufweist, welcher elektrisch mit einer ersten Ableiterfahne verbunden ist, und mit einem zweiten Polkontakt der Elektrodenfolieneinheit, welcher elektrisch mit einer zweiten Ableiterfahne verbunden ist, sowie einer durch einen erhöhten Innendruck der Einzelzelle aktivierbaren Schutzvorrichtung zum Schutz bei einem Kurzschluss und zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken bei einem Lade- oder Entladevorgang. Zwischen der ersten Ableiterfahne und dem ersten Polkontakt und/oder zwischen der zweiten Ableiterfahne und dem zweiten Polkontakt ist jeweils ein Federelement angeordnet.From the DE 10 2008 059 958 A1 a single cell is known, wherein the single cell has an electrochemically active electrode foil unit surrounded by a housing with a first pole contact of the electrode foil unit, which is electrically connected to a first arrester tab, and with a second pole contact of the electrode foil unit, which is electrically connected to a second arrester tab, and an activatable by an increased internal pressure of the individual cell protection device for protection in the event of a short circuit and to protect against overcharging and high currents during a charge or discharge. Between the first Ableiterfahne and the first pole contact and / or between the second Ableiterfahne and the second Polkontakt a spring element is arranged in each case.

Und aus der WO 2009/103525 A1 ist eine Batterie mit mehreren Einzelzellen bekannt, deren Polkontakte elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltet sind und einen Zellverbund bilden, wobei zumindest in einem Randbereich zwischen den Polkontakten benachbarter Einzelzellen ein Dichtungselement angeordnet ist.And from the WO 2009/103525 A1 a battery with a plurality of individual cells is known, the pole contacts are electrically connected in parallel and / or series with each other and form a cell composite, wherein at least in an edge region between the pole contacts of adjacent individual cells, a sealing element is arranged.

Die die Zellwickel oder Zellstapel umgebenden Gehäuse bestehen oftmals aus einem Metall oder eine Metalllegierung, beispielsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Das metallische Gehäuse kann beispielsweise mittels eines Schweißverfahrens so geschlossen werden, dass bei einem störungsfreien Betrieb der Zelle weder ein Austreten von Zellbestandteilen in die Umwelt noch ein Eindringen von Umweltbestandteilen (beispielsweise Wasser) in das Innere des Gehäuses erfolgen kann.The enclosing the cell wraps or cell stacks often consist of a metal or a metal alloy, for example aluminum or an aluminum alloy. The metallic housing can be closed, for example by means of a welding process, so that, in the event of trouble-free operation of the cell, neither leakage of cell constituents into the environment nor penetration of environmental components (for example water) into the interior of the housing can take place.

Eine Batterie (Akkumulator, Sekundärbatterie) ist in aller Regel aus mehreren spannungserzeugenden Zellen aufgebaut (Verbund), um einen geforderten Strom und/oder eine geforderte Kapazität liefern zu können.A battery (accumulator, secondary battery) is usually composed of several voltage-generating cells (composite) to a required power and / or to provide a required capacity.

Auf Akkumulator-Zellen und insbesondere auch auf einen Verbund von mehreren Akkumulator-Zellen innerhalb einer Batterie können während ihrer Verwendung hohe mechanische Belastung einwirken (z. B. bei Verwendung in Fahrzeugen; Beschleunigung und Biegebelastung). Hierdurch kann das Gehäuse beispielsweise von Lithium-Ionen-Zellen beschädigt werden, wodurch Luft, Luftfeuchtigkeit und/oder Wasser in die Zellen eindringen würde und die Gefahr der Entstehung eines Brandes gegeben wäre.Accumulator cells, and in particular also a composite of several accumulator cells within a battery, can be subjected to high mechanical stress during use (eg when used in vehicles, acceleration and bending load). As a result, the housing may be damaged for example by lithium-ion cells, which would penetrate air, humidity and / or water into the cells and the risk of the formation of a fire would be given.

Vor diesem Hintergrund ist es bekannt, die mit einem ersten Gehäuse versehenen spannungserzeugenden Zellen mit einem zweiten Gehäuse zu umgeben.Against this background, it is known to surround the provided with a first housing voltage-generating cells with a second housing.

So beschreibt die WO 2011/076936 A1 einen Akkumulator mit mehreren, insbesondere einander benachbart angeordneten, spannungserzeugenden Zellen. Der Akkumulator weist mehrere voneinander beabstandete Befestigungs-/Auflagepunkte auf, an welchem der Akkumulator befestigt ist oder aufliegt, wobei zumindest ein erster Teil der genannten Zellen mit einer ersten Masse sowie optionale weiter Bestandteile des Akkumulators mit einer weiteren Masse zwischen den Befestigungs-/Auflagepunkten zu liegen kommen. Der erste Zeil der Zellen nimmt dabei wenigsten einen substantiellen Teil der im Akkumulator zwischen den Befestigungs-/Auflagepunkten entstehenden Biege-/Scherbeanspruchung auf. Zudem ist zwischen zwei spannungserzeugenden Zellen ein schalenförmiges Zwischenelement angeordnet.That's how it describes WO 2011/076936 A1 an accumulator having a plurality of, in particular adjacent to each other, voltage-generating cells. The accumulator has a plurality of spaced attachment / support points on which the accumulator is attached or rests, wherein at least a first part of said cells with a first mass and optional further components of the accumulator with a further mass between the mounting / support points to come lie. The first cell of the cells absorbs at least a substantial part of the bending / shearing stress arising in the accumulator between the attachment / support points. In addition, a cup-shaped intermediate element is arranged between two voltage-generating cells.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Batterie und eine verbessertes Verfahren zum Herstellen einer solchen Batterie bereitzustellen.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved battery and an improved method for producing such a battery.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Batterie gemäß Anspruch 1 und das Verfahren zum Herstellen einer Batterie gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These objects are achieved by the battery according to claim 1 and the method for producing a battery according to claim 8. Advantageous developments of the invention are subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Batterie mit wenigstens einer spannungserzeugenden Zelle vorgeschlagen, wobei die spannungserzeugenden Bestandteile der Zelle in einem ersten Gehäuse angeordnet sind und die Batterie ein zweites, das erste Gehäuse zumindest teilweise umfassendes Gehäuse aufweist. Die erfindungsgemäße Batterie ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Fügefläche des zweiten Gehäuses mit wenigstens einer zweiten Fügefläche des zweiten Gehäuses unter Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs verbunden ist.According to the invention, a battery with at least one voltage-generating cell is proposed, wherein the voltage-generating components of the cell are arranged in a first housing and the battery has a second, the first housing at least partially comprehensive housing. The battery according to the invention is characterized in that at least one first joining surface of the second housing is connected to at least one second joining surface of the second housing using a 2-component methyl methacrylate adhesive.

Bei der Herstellung eines Batteriegehäuses, das beispielsweise durch Verkleben von Gehäuseteilen ausgebildet ist, muss das Auftragen von Klebmitteln prozesssicher erfolgen, da eine Funktionsprüfung auf Festigkeit und/oder Dichtigkeit des fertig gestellten Batteriegehäuses möglicherweise nicht zerstörungsfrei erfolgen kann. Durch die Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs bei der Herstellung eines Batteriegehäuses besteht – gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren – die Möglichkeit, auf wenigstens eine erste Fügefläche eine erste Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs und auf wenigstens eine zweite Fügefläche eine zweite Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs aufzutragen oder anzuspritzen. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Polymerisationsreaktion und damit das Ausbilden einer Klebwirkung erst beim Zusammenfügen, d. h. beim in ausreichenden Annähern der beiden Fügeflächen und damit einem in Kontakt bringen der beiden Komponenten des Methylmethacrylat-Klebstoffs, startet. Dadurch dass vor dem Zusammenfügen keine klebende Wirkung gegeben ist, verringert sich die Gefahr, dass das Klebmittel, das gleichzeitig auch als Dichtmaterial wirken kann, beim Handling des Gehäuses bzw. von Gehäuseteilen abgetragen wird. Durch die vorliegende Erfindung kann somit die Prozesssicherheit bei der Herstellung des Gehäuses gewährleistet und gleichzeitig eine verbesserte Batterie zur Verfügung gestellt werden.In the manufacture of a battery case, which is formed for example by gluing of housing parts, the application of adhesives must be reliable, since a functional test on strength and / or tightness of the finished battery case may not be destructive. By using a 2-component methyl methacrylate adhesive in the manufacture of a battery housing is - according to the method - the possibility of at least a first joining surface, a first component of a 2-component methyl methacrylate adhesive and at least a second joining surface, a second Component of a 2-component methyl methacrylate adhesive to apply or spray. In this way it can be achieved that the polymerization reaction and thus the formation of an adhesive effect only during assembly, d. H. when in sufficient approximation of the two joining surfaces and thus a bringing into contact of the two components of the methyl methacrylate adhesive starts. The fact that there is no adhesive effect prior to assembly reduces the risk that the adhesive, which at the same time can also act as a sealing material, is removed during handling of the housing or housing parts. The present invention can thus ensure process reliability in the manufacture of the housing and at the same time provide an improved battery.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Batterie dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse das erste Gehäuse derart umfasst, dass das erste Gehäuse zumindest im Wesentlichen gegen die Umwelt isoliert ist.According to a first advantageous embodiment of the invention, the battery is characterized in that the second housing comprises the first housing such that the first housing is at least substantially isolated from the environment.

Bei den oben erwähnten Zellengehäusen aus einem Metall besteht die Gefahr von Korrosion (beispielsweise aufgrund von Einwirkung von Salzwasser oder Salznebel), was die Gefahr mit sich bringt, dass das Gehäuse der Lithium-Ionen-Zelle beschädigt wird.In the above-mentioned metal cell cases, there is a risk of corrosion (due to, for example, salt water or salt spray), which involves the risk of damaging the lithium ion cell body.

Durch die erste vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist nicht nur ein guter Schutz gegen mechanische Beanspruchung des ersten Gehäuses gegeben, sondern auch eine Isolierung gegen die Umwelt. Hierdurch ist beispielsweise sichergestellt, dass keine das Material des ersten Gehäuses schädigende oder potentiell schädigende Umweltkomponente in das zweite Gehäuse eindringen kann.By the first advantageous development of the invention not only is a good protection against mechanical stress of the first housing given, but also an insulation against the environment. As a result, it is ensured, for example, that no environmental component which damages or potentially damaging the material of the first housing can penetrate into the second housing.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Batterie dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als eine spannungserzeugende Zelle aufweist und das zweite Gehäuse wenigstens einen Zwischenwandteil aufweist, der derart ausgestaltet ist, dass eine spannungserzeugende Zelle gegen zumindest eine benachbarte spannungserzeugende Zelle elektrisch isoliert ist.According to a second advantageous embodiment of the invention, the battery is characterized in that it comprises more than one voltage-generating cell and the second housing has at least one intermediate wall part, which is designed such that a voltage-generating Cell is electrically isolated from at least one adjacent voltage-generating cell.

Auch ist es vorteilhaft, wenn bei der Batterie das erste Gehäuse im Wesentlichen aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht. Ein solches aus Metall oder einer Metalllegierung gebildetes erstes Gehäuse kann vergleichsweise massiv und stabil ausgebildet sein und hierdurch in vorteilhafter Weise einen Schutz der Elemente der spannungserzeugenden Zelle gegen negativ wirkende Umweltkomponenten zur Verfügung stellen.It is also advantageous if in the battery, the first housing consists essentially of a metal or a metal alloy. Such a first housing formed of metal or a metal alloy can be made comparatively solid and stable and thereby advantageously provide protection of the elements of the voltage-generating cell against negative-acting environmental components.

Wenn, wie dies gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, bei der erfindungsgemäßen Batterie das zweite Gehäuse im Wesentlichen aus einem Kunststoff besteht, kann hierdurch das Gesamtgewicht der Batterie in vorteilhafter Weise gering gehalten werden.If, as provided according to a still further advantageous embodiment of the invention, in the battery according to the invention, the second housing consists essentially of a plastic, thereby the overall weight of the battery can be kept low in an advantageous manner.

Bei der erfindungsgemäßen Batterie ist/sind die spannungserzeugende(n) Zelle(n) in vorteilhafter Weise (eine) Lithium-Ionen-Zelle(n). Des Weiteren kann/können die spannungserzeugende(n) Zelle(n) als (eine) Rundzelle(n) und/oder prismatische Zelle(n) ausgebildet sein.In the battery of the present invention, the voltage generating cell (s) is / are advantageously a lithium ion cell (s). Furthermore, the voltage-generating cell (s) may be formed as a round cell (s) and / or prismatic cell (s).

Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie mit zumindest einer spannungserzeugenden Zelle, deren spannungserzeugenden Bestandteile in einem ersten Gehäuse angeordnet sind, wobei das erste Gehäuse in ein zweites, das erste Gehäuse zumindest teilweise umfassendes, Gehäuse eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens eine erste Fügefläche des zweiten Gehäuses eine erste Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs und auf wenigstens eine zweite Fügefläche des zweiten Gehäuses eine zweite Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs aufgetragen oder angespritzt werden, und die beiden Fügeflächen einander derart angenähert werden, dass die beiden Komponenten zueinander in Kontakt kommen und die Fügeflächen miteinander verbunden werden.The present invention also encompasses a method for producing a battery having at least one voltage-generating cell, the voltage-generating components of which are arranged in a first housing, wherein the first housing is introduced into a second housing which at least partially encloses the first housing. The inventive method is characterized in that applied to at least a first joining surface of the second housing, a first component of a 2-component methyl methacrylate adhesive and at least a second joining surface of the second housing, a second component of a 2-component methyl methacrylate adhesive or molded be, and the two joining surfaces are approximated to each other such that the two components come into contact with each other and the joining surfaces are interconnected.

Bei Verwendung von 2-Komponenten-Klebstoffen sind die beiden Komponenten des Klebstoffs üblicherweise vor Verwendung zu Vermischen und dann auf eine zu verklebende Fläche aufzutragen. Nach dem Vermischung der beiden Komponenten eines 2-Komponenten-Klebstoffs verbleibt nur noch eine begrenzte Topfzeit. Des Weiteren bilden die vermischten Komponenten rasch eine oberflächliche Klebwirkung aus. Wenn beim Handling der mit dem Klebstoff versehenen Fläche diese mit einer anderen – nicht für die Verklebung vorgesehenen – Oberfläche in Berührung kommt, besteht die Gefahr, dass der Klebstoff an dieser nicht für eine Verklebung vorgesehenen Oberflächen haften bleibt und/oder von der zu verklebenden Fläche abgezogen wird. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs bei der Herstellung der Batterie können diese Nachteile überwunden werden. Aufgrund des Umstands, dass nur jeweils eine Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs auf jeweils eine der Fügeflächen aufgetragen oder angespritzt wird, beginnt die Polymerisationsreaktion und damit die Ausbildung einer Klebwirkung erst, nachdem die beiden Komponenten miteinander in Kontakt gebracht wurden. Hierdurch wird die Gefahr vermieden, dass das Klebmaterial vor dem in Zusammenfügen der beiden Fügeflächen wieder abgetragen wird.When using 2-component adhesives, the two components of the adhesive are usually to be mixed before use and then applied to a surface to be bonded. After mixing the two components of a 2-component adhesive only a limited pot life remains. Furthermore, the blended components rapidly form a surface adhesive effect. If, during the handling of the surface provided with the adhesive, this comes into contact with another surface, which is not intended for bonding, there is the risk that the adhesive will adhere to these surfaces which are not intended for bonding and / or to the surface to be bonded is deducted. The inventive use of a 2-component methyl methacrylate adhesive in the production of the battery, these disadvantages can be overcome. Due to the fact that only one component of a 2-component methyl methacrylate adhesive is applied or sprayed on in each case one of the joining surfaces, the polymerization reaction and thus the formation of an adhesive effect begins only after the two components were brought into contact with each other. As a result, the risk is avoided that the adhesive material is removed again before joining in joining the two joining surfaces.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird als die erste Komponente des 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs eine Mischung aus einem Peroxidmittel in einem Methylmethacrylat-Monomer, oder ein gegebenenfalls in einem Lösemittel vorhandenes Peroxidmittel, und als die zweite Komponente des 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs eine Mischung aus einem Beschleunigermittel in einem Methylmethacrylat-Monomer verwendet. Und gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das zweite Gehäuse aus wenigstens zwei Gehäuseteilen ausgebildet und/oder die Fügeflächen durch Verpressen miteinander in Kontakt gebracht.According to a first advantageous development of the method, the first component of the 2-component methyl methacrylate adhesive is a mixture of a peroxide agent in a methyl methacrylate monomer, or a peroxide agent optionally present in a solvent, and as the second component of the 2-component methylmethacrylate adhesive. Methyl methacrylate adhesive used a mixture of an accelerator in a methyl methacrylate monomer. And in accordance with a further advantageous development of the method according to the invention, the second housing is formed from at least two housing parts and / or the joining surfaces are brought into contact with one another by pressing.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Die Figur zeigt in schematischer Seitenansicht eine Zustand vor der Fertigstellung einer erfindungsgemäße Batterie.The figure shows a schematic side view of a state before the completion of a battery according to the invention.

Die Darstellungen in der Figur sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht.The illustrations in the figure are purely schematic and not to scale.

Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.The embodiments explained below represent preferred embodiments of the present invention. Of course, the present invention is not limited to these embodiments.

In der Figur sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht zwei spannungserzeugende Zellen 1, 1' sowie ein aus drei Gehäuseteilen 2, 2', 2'' auszubildendes zweites Gehäuse dargestellt. In dem in der Figur dargestellten Zustand befinden sich die Fügeflächen 3, 3', 4, 4' noch voneinander entfernt, d. h. es existieren noch abzudichtende Spalte 5, 5'. In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Gehäuseteile 2, 2', 2'' weiter jeweils ein Zwischenwandteil 6, 6', 6'' auf.In the figure are purely schematic and not to scale two voltage-generating cells 1 . 1' as well as one of three housing parts 2 . 2 ' . 2 '' Trainees second housing shown. In the state shown in the figure, the joining surfaces are 3 . 3 ' . 4 . 4 ' still apart, ie there are still sealed gaps 5 . 5 ' , In the embodiment shown in the figure, the housing parts 2 . 2 ' . 2 '' each further an intermediate wall part 6 . 6 ' . 6 '' on.

Die spannungserzeugenden Zellen 1, 1' weisen im gezeigten Beispiel ein nicht näher dargestelltes Gehäuse auf, in dessen Inneren die spannungserzeugenden Bestandteile der Zelle angeordnet sind. Wie oben bereits erwähnt, ist es im Falle einer Lithium-Ionen-Zelle erforderlich, das das Innere des Gehäuses über die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Zelle im Wesentlichen wasserfrei gehalten wird. The voltage-generating cells 1 . 1' have in the example shown a not-shown housing in the interior of which the voltage-generating components of the cell are arranged. As mentioned above, in the case of a lithium-ion cell, it is necessary that the interior of the housing be kept substantially anhydrous over the life of the lithium-ion cell.

Dies kann beispielsweise durch eine Gehäuse aus einem geeigneten Material erreicht werden, das vollständig geschlossen ist. Unter „vollständig geschlossen” ist im vorliegenden Fall zu verstehen, dass nicht nur die Wände des Gehäuses und Verbindungsstellen zwischen Gehäuseteilen undurchlässig sind für schädigende Bestandteile einer äußeren Atmosphäre oder Umwelt, sondern auch die im Gehäuse notwendigerweise vorhandenen Durchlässe z. B. für die Polkontakte, weitere Anschlusskontakte (z. B. für Sensorik), ein Überdruckventil (für einen im Fehlerfall auftretenden erhöhten Druck im Inneren des ersten Gehäuses), etc.This can be achieved for example by a housing made of a suitable material, which is completely closed. "Completely closed" is understood in the present case that not only the walls of the housing and joints between housing parts are impermeable to harmful components of an external atmosphere or environment, but also in the housing necessarily existing passages z. B. for the pole contacts, other connection contacts (eg for sensors), a pressure relief valve (for an occurring in case of error increased pressure inside the first housing), etc.

Beispielsweise kann das Material des ersten Gehäuses der spannungserzeugenden Zellen 1, 1' im Wesentlichen aus einem Metall, einer Metalllegierung und/oder einem Kunststoff bestehen und das Gehäuse mit Hilfe eines Schweißverfahrens, Klebverfahrens, und/oder einem anderen Verfahren hergestellt werden, bei dem ein Stoff-, Kraft- und/oder Formschluss der Elemente des Gehäuses erreicht wird. Fachleuten sind geeignete Materialien (z. B. im Hinblick auf den in der spannungserzeugenden Zelle verwendeten Elektrolyt) und Verfahren zur Herstellung der Gehäuse der spannungserzeugenden Zelle bekannt.For example, the material of the first housing of the voltage-generating cells 1 . 1' consist essentially of a metal, a metal alloy and / or a plastic and the housing by means of a welding method, adhesive method, and / or another method are prepared in which a material, force and / or positive connection of the elements of the housing becomes. Those skilled in the art will be familiar with suitable materials (eg, with regard to the electrolyte used in the voltage generating cell) and methods of making the voltage generating cell packages.

Im Falle einer Lithium-Ionen-Zelle kann beispielsweise das Material des ersten Gehäuses im Wesentlichen aus Aluminium bestehen und das erste Gehäuse im Wesentlichen durch ein Schweißverfahren hergestellt werden.For example, in the case of a lithium-ion cell, the material of the first housing may be substantially made of aluminum and the first housing may be manufactured substantially by a welding process.

Auch wenn in der Beschreibungseinleitung etwas näher auf Lithium-Ionen Akkumulatoren eingegangen worden ist, ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf derartige Batterien beschränkt. Vielmehr erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf alle möglichen Batterien (Primärbatterien, Sekundärbatterien).Although the description of the specification has dealt somewhat more closely with lithium-ion batteries, the present invention is in no way limited to such batteries. Rather, the present invention extends to all possible batteries (primary batteries, secondary batteries).

Um das erste Gehäuse gegen mögliche schädigende Umwelteinflüsse (z. B. mechanische Belastung, Korrosion) zu schützen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Gehäuse 1, 1' zumindest teilweise von einem zweiten Gehäuse umfasst ist. Dieses zweite Gehäuse wird bzw. ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Mehrzahl an Gehäuseteilen 2, 2', 2'' ausgebildet.In order to protect the first housing against possible damaging environmental influences (eg mechanical stress, corrosion), it is provided according to the invention that the first housing 1 . 1' is at least partially covered by a second housing. This second housing is or is in the illustrated embodiment of a plurality of housing parts 2 . 2 ' . 2 '' educated.

Das zweite Gehäuse kann bzw. die Gehäuseteile 2, 2' 2'' können aus jedem geeigneten Material, Materialmix oder Materialverbund hergestellt sein, beispielsweise aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem (faserverstärktem) Kunststoff, einem Materialmix hieraus oder einem Materialverbund hiervon. Es ist lediglich darauf zu achten, dass durch die Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs eine ausreichend feste und gegebenenfalls dichte Verbindung von Fügeflächen erreicht werden kann, dass das Material im Bereich der Fügeflächen also für eine Verklebung unter Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs geeignet ist.The second housing or the housing parts 2 . 2 ' 2 '' can be made of any suitable material, material mix or composite material, for example, a metal, a metal alloy, a (fiber-reinforced) plastic, a material mix thereof or a composite material thereof. It is only necessary to ensure that the use of a 2-component methyl methacrylate adhesive can achieve a sufficiently firm and possibly dense connection of joining surfaces, that the material in the region of the joining surfaces is thus adhesively bonded using a 2-component Methyl methacrylate adhesive is suitable.

Auch wenn im gezeigten Beispiel die Gehäuseteile 2, 2', 2'', zumindest was deren dargestellte Seite anbelangt, gleich ausgebildet sind, ist dies erfindungsgemäß selbstverständlich nicht erforderlich. Jedes der Gehäuseteile 2, 2', 2'' kann eine geeignete, individuelle Formgebung aufweisen. Auch können weitere, beispielsweise als Abschluss des zweiten Gehäuses dienende Gehäuseteile (die in der vorliegenden Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind) vorhanden sein bzw. verwendet werden, die sich in ihrer Formgebung von den übrigen Gehäuseteilen 2, 2', 2'' unterscheiden. Allgemein ausgedrückt, kann das zweite Gehäuse bzw. die dafür verwendeten Gehäuseteile 2, 2', 2'' jede beliebige geeignete Formgebung aufweisen.Even if in the example shown, the housing parts 2 . 2 ' . 2 '' , At least as far as their illustrated side are the same, this is of course not required according to the invention. Each of the housing parts 2 . 2 ' . 2 '' may have a suitable, individual shape. Also, further, for example, serving as a conclusion of the second housing housing parts (which are not shown in the present figure for the sake of clarity) may be present or used, which differ in their shape from the other housing parts 2 . 2 ' . 2 '' differ. Generally speaking, the second housing or the housing parts used therefor 2 . 2 ' . 2 '' have any suitable shape.

Im einfachsten Fall kann das zweite Gehäuse durch nur eineinziges Gehäuseteil 2, 2', 2'' ausgebildet sein bzw. werden, beispielsweise durch eine kasten- bzw. schalenförmiges Gehäuseteil 2, 2', 2'', das zumindest eine spannungserzeugende Zelle 1, 1' aufnehmen kann. Das Gehäuseteil 2, 2', 2'' kann bei diesem Ausführungsbeispiel einen Verschlussteil (Deckel) aufweisen, das ausgebildet ist durch von einem oberen Rand des Gehäuseteils 2, 2', 2'' abragendes flächenhaftes Gebilde, wobei dieses Gebilde einteilig mit dem Rest des Gehäuseteils verbunden ist. Das flächenhafte Gebilde kann nun mit dem oberen Rand in erfindungsgemäßer Weise verklebt werden, wodurch beispielsweise ein geschlossenes zweites Gehäuse entsteht. In dem zweiten Gehäuse können Durchlässe vorhanden sein, durch die die Anschlusskontakte der spannungserzeugenden Zelle hindurchreichen. Oder es können Anschlusskontakte in dem zweiten Gehäuse vorgesehen sein, die mit den Anschlusskontakten der spannungserzeugenden Zelle 1, 1' vor dem Verkleben des flächenhaften Gebildes verbunden werden.In the simplest case, the second housing by only a single housing part 2 . 2 ' . 2 '' be formed or be, for example, by a box or cup-shaped housing part 2 . 2 ' . 2 '' , the at least one voltage-generating cell 1 . 1' can record. The housing part 2 . 2 ' . 2 '' may comprise in this embodiment a closure part (lid), which is formed by from an upper edge of the housing part 2 . 2 ' . 2 '' projecting planar structure, wherein this structure is integrally connected to the rest of the housing part. The planar structure can now be glued to the upper edge in accordance with the invention, whereby, for example, a closed second housing is formed. Passages may be present in the second housing through which the terminal contacts of the voltage-generating cell pass. Or it can be provided in the second housing connecting contacts with the terminal contacts of the voltage-generating cell 1 . 1' be connected before bonding the planar structure.

Gemäß einer zweiten Variante kann die erfindungsgemäße Batterie beispielsweise ein zweites Gehäuse aufweisen, das aus zwei Gehäuseteilen 2, 2', 2'' ausgebildet ist bzw. wird. Ausgehend von dem oben geschilderten Ausführungsbeispiel kann wieder von einem kasten- bzw. schalenförmigen Gehäuseteil 2, 2', 2'' ausgegangen werden, das zumindest eine spannungserzeugende Zelle 1, 1' aufnehmen kann. Abweichend von dem obigen Beispiel kann jedoch ein hiervon getrenntes zweites Gehäuseteil 2, 2', 2'' als Verschlussteil (Deckel) vorgesehen sein, das nach Einbringen der vorgesehenen Anzahl an Einzelzellen mit dem ersten Gehäuseteil 2, 2', 2'' in erfindungsgemäßer Weise verklebt wird.According to a second variant, the battery according to the invention may for example comprise a second housing which consists of two housing parts 2 . 2 ' . 2 '' is trained or is. Starting from the above-described embodiment can again from a box or cup-shaped housing part 2 . 2 ' . 2 '' be assumed that at least one voltage-generating cell 1 . 1' can record. Deviating from the above example, however, a separate second housing part 2 . 2 ' . 2 '' be provided as a closure part (lid), after introducing the intended number of individual cells with the first housing part 2 . 2 ' . 2 '' is glued in accordance with the invention.

Wie aus den oben geschilderten und in der Figur gezeigten Beispielen ersichtlich ist, ist die Anzahl an Gehäuseteilen 2, 2', 2'', die zur Ausbildung des zweiten Gehäuses der erfindungsgemäßen Batterie verwendet wird, nicht beschränkt und kann von einem Gehäuseteil 2, 2', 2'' bis zu einer großen Anzahl an Gehäuseteilen 2, 2', 2'' reichen (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 und mehr Gehäuseteile).As can be seen from the examples described above and shown in the figure, the number of housing parts 2 . 2 ' . 2 '' , which is used to form the second housing of the battery according to the invention, not limited and can of a housing part 2 . 2 ' . 2 '' up to a large number of housing parts 2 . 2 ' . 2 '' range (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 and more housing parts).

Wenn, wie im in der Figur gezeigten Beispiel (ein) Zwischenwandteil(e) 6, 6', 6'' vorgesehen sind, können die spannungserzeugenden Zellen (Einzelzellen) einzeln gegeneinander abgedichtet werden, wodurch gleichzeitig auch eine elektrisch Isolation der Zellen gegeneinander erreicht wird.When, as in the example shown in the figure, an intermediate wall part (s) 6 . 6 ' . 6 '' are provided, the voltage-generating cells (individual cells) can be individually sealed against each other, whereby at the same time an electrical isolation of the cells is achieved against each other.

Soll durch das zweite Gehäuse eine Isolierung der Einzelzelle(n) 1, 1' gegen die äußere Umwelt erreicht werden, muss das zweite Gehäuse (Durchlässe, Klebeflächen, Material) insgesamt entsprechend hermetisch abgedichtet ausgebildet sein. So können beispielsweise in der Wandung des zweiten Gehäuses entsprechende Einrichtungen vorgesehen sein, mit der die Anschlusskontakte und weitere Einrichtungen (z. B. elektrische Leitungen, Datenleitungen, Überdruckventil) der einzelnen spannungserzeugenden Zellen nach Außen herausgeführt werden können. Diese Einrichtungen können beispielsweise in die Wandung des zweiten Gehäuses auf geeignete Weise befestigt sein.Is the second housing intended to isolate the individual cell (s) 1 . 1' can be achieved against the external environment, the second housing (passages, adhesive surfaces, material) must be designed accordingly hermetically sealed in total. Thus, for example, corresponding devices can be provided in the wall of the second housing, with which the connection contacts and other devices (eg electrical lines, data lines, pressure relief valve) of the individual voltage-generating cells can be brought out to the outside. These devices may, for example, be fastened in the wall of the second housing in a suitable manner.

Anschlusskontakte und Einrichtungen von mehreren spannungserzeugenden Zellen können innerhalb des zweiten Gehäuses zusammengefasst bzw. miteinander verbunden sein, wodurch die Anzahl der Einrichtungen in der Wandung des zweiten Gehäuses in vorteilhafter Weise auf eine möglichst kleine Anzahl verringert werden kann.Connection contacts and devices of a plurality of voltage-generating cells can be combined or connected to one another within the second housing, whereby the number of devices in the wall of the second housing can advantageously be reduced to as small a number as possible.

Auch kann in der Wandung des zweiten Gehäuses zumindest eine Öffnung vorhanden sein, durch die die Anschlusskontakte und weitere Einrichtungen der spannungserzeugenden Zellen nach Außen hindurchreichen. Soll durch das zweite Gehäuse eine Isolierung der Einzelzelle(n) gegen die äußere Umwelt erreicht werden, muss diese zumindest eine Öffnung durch ein geeignete Verfahren und/oder ein geeignetes Material abgedichtet sein.Also, at least one opening can be present in the wall of the second housing, through which the connection contacts and further devices of the voltage-generating cells extend to the outside. If an isolation of the individual cell (s) against the external environment is to be achieved by the second housing, this must be sealed at least one opening by a suitable method and / or a suitable material.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Batterie selbstverständlich weitere Einrichtungen und Vorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise eine Einrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung des Lade- und Entladevorgangs der Batterie.Furthermore, the battery according to the invention may of course comprise further devices and devices, such as a device for monitoring and / or controlling the charging and discharging of the battery.

Auch kann ein Zwischenraum, der zwischen einer spannungserzeugenden Zelle und einer Innenwandung des zweiten Gehäuses gegeben ist, beispielsweise mit Hilfe eines Schaummittels zumindest teilweise ausgefüllt sein.Also, a gap, which is given between a voltage-generating cell and an inner wall of the second housing, for example, be filled with the aid of a foaming agent at least partially.

Die graphische Darstellung in der Figur beschränkt sich lediglich der Einfachheit halber auf zwei spannungserzeugende Zellen 1, 1'. Die Anzahl an spannungserzeugenden Zellen 1, 1' in der erfindungsgemäßen Batterie ist selbstverständlich nicht hierauf beschränkt und kann eine beliebige Anzahl an spannungserzeugenden Zellen umfassen. So kann die erfindungsgemäße Batterie nur eine spannungserzeugende Zelle 1, 1' aufweisen, wie in der Figur dargestellt zwei spannungserzeugende Zellen 1, 1', aber auch jede beliebige andere Anzahl (z. B. 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 und mehr). Zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs mittels einer Batterie werden in der Regel oftmals eine große Anzahl an spannungserzeugenden Zellen zu einer Batterie zusammengeschlossen, um die erforderliche Spannung und/oder den erforderlichen Strom zur Verfügung stellen zu können. Auch eine solche Batterie ist natürlich von der vorliegenden Erfindung umfasst.The graph in the figure is limited to two voltage-generating cells for the sake of simplicity only 1 . 1' , The number of voltage-generating cells 1 . 1' in the battery according to the invention is of course not limited thereto and may include any number of voltage-generating cells. Thus, the battery according to the invention can only one voltage-generating cell 1 . 1' have, as shown in the figure, two voltage-generating cells 1 . 1' but also any other number (eg 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 and more). For driving a motor vehicle by means of a battery, a large number of voltage-generating cells are usually combined to form a battery in order to provide the required voltage and / or the required current available. Also, such a battery is of course included in the present invention.

Auch können die spannungserzeugenden Zellen 1, 1' innerhalb der Batterie selbstverständlich in jeder beliebigen, geeigneten Weise angeordnet sein.Also, the voltage-generating cells 1 . 1' of course, be arranged in the battery in any suitable manner.

Wenn, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Abdichtung bzw. Verklebung der Gehäuseteile 2, 2', 2'' mittels eines Klebmittels erfolgt, muss darauf geachtet werden, dass der Auftrag des Klebstoffs prozesssicher erfolgt, da eine Funktionsprüfung der Abdichtung möglicherweise nicht zerstörungsfrei erfolgen kann und daher auszuschließen ist. Teilweise könnte dieses Problem durch Auftrag eines Klebmittels und Handling der Gehäuseteile 2, 2', 2'' mittels eines universell einsetzbaren Bewegungsautomaten (Roboter) umgangen werden.If, as is provided according to the invention, the sealing or bonding of the housing parts 2 . 2 ' . 2 '' By means of an adhesive, care must be taken that the application of the adhesive is carried out reliably, since a functional test of the seal may not be possible without destruction and must therefore be ruled out. Partially this problem could be due to application of an adhesive and handling of the housing parts 2 . 2 ' . 2 '' be bypassed by means of a universally applicable automatic movement robot (robot).

Insbesondere bei einer manuellen Verarbeitung (z. B. bei kleinen Stückzahlen, hoher Automatisierungsgrad unwirtschaftlich) ist aber das Handling mit Teilen, auf denen Klebstoff aufgebracht wurde, schwierig und es besteht die Gefahr, dass durch das Handling der Klebstoff beispielsweise an den Händen eines Mitarbeiters haften bleibt und somit vom eigentlichen zu verklebenden Teil wieder abgetragen wird.Especially with a manual processing (eg for small quantities, high degree of automation uneconomical) but the handling of parts on which adhesive was applied, difficult and there is a risk that the handling of the adhesive, for example, on the hands of an employee sticks and is thus removed from the actual part to be glued again.

Wenn jedoch, wie dies erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, zum Verkleben von Fügeflächen 3, 3', 4, 4' des Gehäuses bzw. dessen Gehäuseteile ein Methylmethacrylat-Klebstoff verwendet wird, besteht in besonders vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die beiden Komponenten des Klebstoffs voneinander getrennt auf jeweils eine erste Fügeflächen 3, 3' und eine zweite Fügefläche 4, 4' aufzutragen, so dass die Reaktion und damit das Ausbilden einer Klebwirkung erst bei einer ausreichenden Annäherung der beiden Fügeflächen und damit erst bei einem in Kontakt kommen der beiden Komponenten dieses 2-Komponenten-Klebstoffs einsetzt. Hierdurch kann die Gefahr verringert werden, dass das Klebmaterial vordem in Kontakt bringen der beiden Fügeflächen wieder abgetragen wird und es ist Prozesssicherheit gewährleistet.If, however, as proposed according to the invention, for bonding joining surfaces 3 . 3 ' . 4 . 4 ' of the housing or its housing parts, a methyl methacrylate adhesive is used in a particularly advantageous manner, the possibility of the two components of the adhesive separated from each other on each a first joining surfaces 3 . 3 ' and a second joining surface 4 . 4 ' be applied, so that the reaction and thus the formation of an adhesive effect only at a sufficient approximation of the two joining surfaces and thus only comes into contact with the two components of this 2-component adhesive. As a result, the risk can be reduced that the adhesive material is previously removed again in contact with the two joining surfaces and process reliability is ensured.

Methylmethacrylat-Klebstoffe gehören zu den chemisch härtenden Klebstoffen, bei denen das eingesetzte Monomer Methylmethacrylat – der Methylester der Methacrylsäure – durch radikalische Kettenreaktion polymerisiert wird. Methylmethacrylat-Klebstoffe können zur Verklebung von unterschiedlichen Substraten verwendet werden, wie beispielsweise Aluminium, Stähle, Edelstahl, Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA, Plexiglas), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT). Methylmethacrylat-Klebstoffe härten bei Raumtemperatur rasch aus und die ausgehärteten Verklebungen weisen eine hohe Zugfestigkeit auf. Die Verwendung von Methylmethacrylat-Klebstoffen hat weiter den Vorteil, dass keine oder nur eine geringe Substratvobereitung (Oberflächenvorbehandlung) erforderlich ist, die Verklebungen gegenüber verschiedenen Chemikalien beständig sind und eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit aufweisen.Methyl methacrylate adhesives are among the chemically curing adhesives in which the monomer used methyl methacrylate - the methyl ester of methacrylic acid - is polymerized by radical chain reaction. Methyl methacrylate adhesives can be used to bond various substrates, such as aluminum, steels, stainless steel, glass fiber reinforced plastic (GRP), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA, Plexiglas), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT ). Methyl methacrylate adhesives cure rapidly at room temperature and the cured bonds have high tensile strength. The use of methyl methacrylate adhesives has the further advantage that no or only a small Substratvobereitung (surface pretreatment) is required, the bonds are resistant to various chemicals and have excellent fatigue strength.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die zwei Klebstoffkomponenten des Methylmethacrylat-Klebstoffs an die jeweiligen Kunststoffteile direkt angespritzt werden. Hierdurch kann das nachträgliche Auftragen dieser Komponenten entfallen, was das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Batterie weiter vereinfacht.A particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that the two adhesive components of the methyl methacrylate adhesive are injected directly onto the respective plastic parts. As a result, the subsequent application of these components can be omitted, which further simplifies the process for producing the battery according to the invention.

Gemäß dem in der Figur gezeigten Beispiel können spannungserzeugende Zellen 1, 1' in einem ersten Schritt in Gehäuseteile 2, 2', 2'' eingehaust werden, beispielsweise je eine spannungserzeugende Zellen 1, 1' in ein Gehäuseteil 2, 2', 2''. Die beiden Komponenten des Methylmethacrylat-Klebstoffs können dann voneinander getrennt auf jeweils erste Fügeflächen 3, 3' und zweite Fügeflächen 4, 4' aufgetragen werden, so dass noch keine Polymerisationsreaktion und damit das Ausbilden einer Klebwirkung gestartet wird. Die Gehäuseteile 2, 2', 2'' können anschließend zu einem Zellstack miteinander verpresst werden, wobei die jeweiligen Fügeflächen 3, 3' und 4, 4' in Kontakt zueinander kommen. Hierdurch kommt es auch zu einem Kontakt und somit auch zu einem zumindest teilweisen Vermischen der beiden Komponenten des Methylmethacrylat-Klebstoffs und zum Start der Polymerisationsreaktion. Die beiden Komponenten können somit beim Verpressen miteinander reagieren und bilden damit eine Verklebung und gegebenenfalls Abdichtung der Gehäuseteile untereinander aus.According to the example shown in the figure, voltage-generating cells 1 . 1' in a first step in housing parts 2 . 2 ' . 2 '' be housed, for example, each one voltage-generating cells 1 . 1' in a housing part 2 . 2 ' . 2 '' , The two components of the methyl methacrylate adhesive can then be separated from each other on each first joining surfaces 3 . 3 ' and second joining surfaces 4 . 4 ' are applied, so that no polymerization reaction and thus the formation of an adhesive effect is started. The housing parts 2 . 2 ' . 2 '' can then be pressed together to form a cell stack, wherein the respective joining surfaces 3 . 3 ' and 4 . 4 ' come in contact with each other. This also leads to a contact and thus also to an at least partial mixing of the two components of the methyl methacrylate adhesive and to the start of the polymerization reaction. The two components can thus react with each other during compression and thus form a bond and possibly sealing the housing parts with each other.

Wie für einen Fachmann weiter ohne Weiteres erkennbar ist, sind die Begriffe „erste Komponente” und „zweite Komponente” des Methylmethacrylat-Klebstoffs, sowie die Begriffe „erste Fügefläche” und „zweite Fügefläche” lediglich zum leichteren Verständnis gewählt worden. Hierdurch ergibt sich jedoch kein Erfordernis, dass eine „erste Komponente” auch auf eine „erste Fügefläche” aufgetragen oder angespritzt wird, sondern es kann natürlich auch eine „zweite Komponente” auf eine „erste Fügefläche” aufgetragen oder angespritzt werden, wenn in diesem Fall eine „erste Komponente” auf eine „zweite Fügefläche” aufgetragen oder angespritzt wird. Auch kann beliebig festgelegt werden, was als „erste Fügefläche” und als „zweite Fügefläche” zu verstehen ist. Eine „Fügefläche” kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung jede geeignete Größe aufweisen. Ein „Fügen” unter Verwenden eines Methylmethacrylat-Klebstoffs schließt im vorliegenden Fall nicht aus, dass neben einem Stoffschluss auch noch ein Kraft- und/oder Formschluss der Fügeflächen vorliegt oder zustande kommt.As will be readily apparent to those skilled in the art, the terms "first component" and "second component" of the methyl methacrylate adhesive, as well as the terms "first mating surface" and "second mating surface" have been chosen for ease of understanding. However, this does not result in a requirement that a "first component" is applied or sprayed onto a "first joint surface", but of course a "second component" can also be applied or injected onto a "first joint surface", if in this case a "first component" is applied or sprayed onto a "second joint surface". It is also possible to specify as desired what is to be understood as the "first joint surface" and as the "second joint surface". A "bonding surface" may be any suitable size in the context of the present invention. A "joining" using a methyl methacrylate adhesive does not exclude in the present case, that in addition to a material bond also a force and / or positive fit of the joining surfaces is present or comes about.

Die vorliegende Erfindung umfasst natürlich auch weitere als die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigte Batterien, beispielsweise solche, bei denen mehrere zweite Gehäuse mittels geeigneter Vorrichtungen und Verfahren in einem Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss miteinander verbunden sind. Beispielsweise solche Batterien, bei denen mehrere zweite Gehäuse gegebenenfalls unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens miteinander verklebt sind, mittels Zug- oder Spannbändern aneinander gedrückt werden, mittels Schraubmitteln miteinander verschraubt sind, etc.Of course, the present invention also includes other than the batteries shown in the present embodiment, for example, those in which a plurality of second housing by means of suitable devices and methods in a form, force and / or material connection are interconnected. For example, those batteries in which a plurality of second housing are optionally glued together using the method according to the invention are pressed together by means of tension or tension bands, are bolted together by means of screw, etc.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008059949 A1 [0007] DE 102008059949 A1 [0007]
  • DE 102008059958 A1 [0008] DE 102008059958 A1 [0008]
  • WO 2009/103525 A1 [0009] WO 2009/103525 A1 [0009]
  • WO 2011/076936 A1 [0014] WO 2011/076936 A1 [0014]

Claims (10)

Batterie mit wenigstens einer spannungserzeugenden Zelle (1, 1'), wobei die spannungserzeugenden Bestandteile der Zelle (1, 1') in einem ersten Gehäuse angeordnet sind, die Batterie ein zweites, das erste Gehäuse zumindest teilweise umfassendes Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Fügefläche (3, 3') des zweiten Gehäuses mit wenigstens einer zweiten Fügefläche (4, 4') des zweiten Gehäuses unter Verwendung eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs verbunden ist.Battery with at least one voltage-generating cell ( 1 . 1' ), wherein the voltage-generating components of the cell ( 1 . 1' ) are arranged in a first housing, the battery has a second, the first housing at least partially comprehensive housing, characterized in that at least one first joining surface ( 3 . 3 ' ) of the second housing with at least one second joining surface ( 4 . 4 ' ) of the second housing using a 2-component methylmethacrylate adhesive. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse das erste Gehäuse derart umfasst, dass das erste Gehäuse zumindest im Wesentlichen gegen die Umwelt isoliert ist.Battery according to claim 1, characterized in that the second housing comprises the first housing such that the first housing is at least substantially isolated from the environment. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als eine spannungserzeugende Zelle (1, 1') aufweist und das zweite Gehäuse wenigstens einen Zwischenwandteil (6, 6', 6'') aufweist, der derart ausgestaltet ist, dass eine spannungserzeugende Zelle (1, 1') gegen zumindest eine benachbarte spannungserzeugende Zelle (1, 1') elektrisch isoliert ist.Battery according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises more than one voltage-generating cell ( 1 . 1' ) and the second housing at least one intermediate wall part ( 6 . 6 ' . 6 '' ), which is designed such that a voltage-generating cell ( 1 . 1' ) against at least one adjacent voltage-generating cell ( 1 . 1' ) is electrically isolated. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse im Wesentlichen aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the first housing consists essentially of a metal or a metal alloy. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse im Wesentlichen aus einem Kunststoff besteht.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing consists essentially of a plastic. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spannungserzeugende(n) Zelle(n) (1, 1') (eine) Lithium-Ionen-Zelle(n) ist/sind.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage-generating cell (s) ( 1 . 1' ) a lithium-ion cell (s) is / are. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spannungserzeugende(n) Zelle(n) (1, 1') (eine) Rundzelle(n) und/oder prismatische Zelle(n) ist/sind.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage-generating cell (s) ( 1 . 1' ) (a) round cell (s) and / or prismatic cell (s) is / are. Verfahren zum Herstellen einer Batterie mit zumindest einer spannungserzeugenden Zelle (1, 1'), deren spannungserzeugende Bestandteile in einem ersten Gehäuse angeordnet sind, wobei das erste Gehäuse in ein zweites, das erste Gehäuse zumindest teilweise umfassendes, Gehäuse eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens eine erste Fügefläche (3, 3') des zweiten Gehäuses eine erste Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs und auf wenigstens eine zweite Fügefläche (4, 4') des zweiten Gehäuses eine zweite Komponente eines 2-Komponenten-Methylmethacryalt-Klebstoffs aufgetragen oder angespritzt werden, und die beiden Fügeflächen (3, 3', 4, 4') einander derart angenähert werden, dass die beiden Komponenten zueinander in Kontakt kommen und die Fügeflächen miteinander verbunden werden.Method for producing a battery with at least one voltage-generating cell ( 1 . 1' ), the voltage-generating components of which are arranged in a first housing, the first housing being introduced into a second housing, which at least partially encloses the first housing, characterized in that at least one first joining surface ( 3 . 3 ' ) of the second housing, a first component of a 2-component methyl methacrylate adhesive and at least a second joining surface ( 4 . 4 ' ) of the second housing a second component of a 2-component Methylmethacryalt adhesive are applied or injected, and the two joining surfaces ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) are approximated to each other so that the two components come into contact with each other and the joining surfaces are connected together. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als die erste Komponente des 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs eine Mischung aus einem Peroxidmittel in einem Methylmethacrylat-Monomer, oder ein gegebenenfalls in einem Lösemittel vorhandenes Peroxidmittel, und als die zweite Komponente des 2-Komponenten-Methylmethacrylat-Klebstoffs eine Mischung aus einem Beschleunigermittel in einem Methylmethacrylat-Monomer verwendet wird.A method according to claim 8, characterized in that as the first component of the 2-component methyl methacrylate adhesive, a mixture of a peroxide in a methyl methacrylate monomer, or optionally present in a solvent peroxide, and as the second component of the 2-component Methyl methacrylate adhesive, a mixture of an accelerator agent in a methyl methacrylate monomer is used. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse aus wenigstens zwei Gehäuseteilen (2, 2', 2'') ausgebildet wird und/oder die Fügeflächen (3, 3', 4, 4') durch Verpressen miteinander in Kontakt gebracht werden.Method according to claim 8 or 9, characterized in that the second housing consists of at least two housing parts ( 2 . 2 ' . 2 '' ) is formed and / or the joining surfaces ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) are brought into contact with each other by pressing.
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