DE102012212256A1 - Battery cell comprises cell housing, electrode disposed in inner region of housing, and electrolyte material provided between housing and electrode, where cell housing includes cap assembly having housing cover and two battery contacts - Google Patents

Battery cell comprises cell housing, electrode disposed in inner region of housing, and electrolyte material provided between housing and electrode, where cell housing includes cap assembly having housing cover and two battery contacts Download PDF

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Abstract

The battery cell comprises a cell housing, an electrode disposed in an inner region of the housing, and an electrolyte material provided between the housing and the electrode. The cell housing includes a cap assembly having a housing cover and two battery contacts for electrically contacting the battery cell. The battery contact comprises a current collector arranged in an inner region of the cell housing, and a battery terminal arranged in an outer region of the cell housing. The current collector has a recess, and is electrically coupled to the electrode. The battery cell comprises a cell housing, an electrode disposed in an inner region of the housing, and an electrolyte material provided between the housing and the electrode. The cell housing includes a cap assembly having a housing cover and two battery contacts for electrically contacting the battery cell. The battery contact comprises a current collector arranged in an inner region of the cell housing, and a battery terminal arranged in an outer region of the cell housing. The current collector has a recess, and is electrically coupled to the electrode. A portion of the battery terminal is guided through the recess of the current conductor. A welded joint is formed an inner surface of the recess to connect the battery connector with the current collector. Each of the battery contacts comprises two welds (16). The battery contact comprises a cylindrical or conical section facing the inner region of the cell housing. The battery contact further comprises a first and a second connection part (32, 34) made from different materials. The second connection part is connected to current collector. A gasket is arranged between the battery contact and housing cover. An independent claim is included for a method for manufacturing a lid arrangement for battery cell.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einem Zellgehäuse, zwei Elektroden, die eine Kathode und eine Anode bilden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet sind, und einem Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet ist und die Elektroden umgibt, wobei das Zellgehäuse eine Deckelanordnung mit einem Gehäusedeckel und zwei Batteriekontakten zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle aufweist.The present invention relates to a battery cell having a cell case, two electrodes forming a cathode and an anode disposed in an inner portion of the cell case, and an electrolyte material disposed in the inner portion of the cell case surrounding the electrodes, the cell case a lid assembly having a housing cover and two battery contacts for electrically contacting the battery cell.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Deckelanordnung für ein Zellgehäuse einer Batteriezelle, wobei die Batteriezelle zwei Elektroden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet sind, und ein Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet ist und die Elektroden umgibt, aufweist.Furthermore, the present invention relates to a method for producing a cover assembly for a cell housing of a battery cell, wherein the battery cell has two electrodes, which are arranged in an inner region of the cell housing, and an electrolyte material, which is arranged in the inner region of the cell housing and surrounding the electrodes ,

Stand der TechnikState of the art

Eine Batterie ist ein elektrochemischer Energiespeicher und ein Energiewandler. Bei einer Entladung der Batterie wird gespeicherte chemische Energie durch eine elektrochemische Reaktion in elektrische Energie umgewandelt. Die elektrische Energie kann von einem Verbraucher, der mit der Batterie elektrisch gekoppelt ist, genutzt werden. Prinzipiell wird bei Batterien unterschieden zwischen Primär- und Sekundärbatterien. Primärbatterien können nur einmal entladen und nicht wieder aufgeladen werden. Dagegen sind die Sekundärbatterien wiederaufladbar. Im Folgenden wird der Begriff "Batterie" bzw. "Batteriezelle" als Synonym für die Sekundärbatterie bzw. Sekundärzelle verwendet.A battery is an electrochemical energy store and an energy converter. As the battery discharges, stored chemical energy is converted to electrical energy by an electrochemical reaction. The electrical energy can be used by a consumer that is electrically coupled to the battery. In principle, batteries are differentiated between primary and secondary batteries. Primary batteries can only be discharged once and not recharged. In contrast, the secondary batteries are rechargeable. In the following, the term "battery" or "battery cell" is used as a synonym for the secondary battery or secondary cell.

In Kraftfahrzeugen dient eine Batterie unter anderem dazu, Strom für die Scheinwerfer, die Bordelektronik und für den Anlasser zum Starten des Verbrennungsmotors zu liefern. In Elektro- oder Hybridfahrzeugen dient die Batterie zusätzlich als Energiespeicher für den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs. Sie bestimmt damit maßgeblich die Leistungsfähigkeit und die Reichweite des Fahrzeugs.In motor vehicles, a battery is used, among other things, to supply power to the headlights, the on-board electronics and the starter for starting the internal combustion engine. In electric or hybrid vehicles, the battery additionally serves as an energy store for the electric drive of the motor vehicle. It thus determines significantly the performance and range of the vehicle.

Die in Kraftfahrzeugen eingesetzten Batterien (zum Beispiel Lithium-Ionen-Akkus) weisen aus Gründen des Volumennutzwertes oftmals eine prismatische Form auf. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein flachgepresster Wickel, der aus einer Aluminiumfolie, einer Kupferfolie, sowie zwei als Diaphragmen dienenden Kunststofffolien gerollt wird. Dabei sind die Aluminiumfolie und die Kupferfolie mit reaktiven Kathoden- und Anodenstoffen beschichtet. Das Akkugehäuse wird nach Einbringen des Wickels und vor dem druckdichten Verschluss mit einem flüssigen Elektrolyten befüllt.The batteries used in motor vehicles (for example lithium-ion batteries) often have a prismatic shape for reasons of volumetric efficiency. Inside the case is a flat-pressed coil, which is rolled out of an aluminum foil, a copper foil, as well as two plastic foils serving as diaphragms. The aluminum foil and the copper foil are coated with reactive cathode and anode materials. The battery housing is filled with a liquid electrolyte after inserting the coil and before the pressure-tight closure.

Die Kathoden- und Anodenfolie des Wickels werden nicht passgenau, sondern leicht versetzt übereinander gelegt, um eine elektrische Kontaktierung der beiden Folien zu ermöglichen. Die Kontaktierung der überstehenden Folienstreifen erfolgt mit angeschweißten streifenförmigen Blechteilen aus Kupfer und/oder Aluminium, den sogenannten Stromkollektoren. Bei der Kontaktierung der oben genannten Stromkollektoren im Inneren des Akkugehäuses und bei der Durchführung der Strompfade durch das Gehäuse in einen Außenbereich der Batteriezelle sind verschiedene Aspekte zu beachten. So müssen die Strompfade zunächst gegenüber dem metallischen Gehäuse elektrisch isoliert werden. Des Weiteren muss die Dichtheit der Stromdurchführung durch das Gehäuse sichergestellt werden. Dies bezieht sich insbesondere auf den Austritt von unter Druck stehendem, flüssigem Elektrolyt. Außerdem besteht die Forderung, mechanische Lasten, insbesondere Querkräfte und Biegemomente, von außen auf die Batteriekontakte aufbringen zu können.The cathode and anode foil of the coil are not precisely matched, but slightly offset one above the other to allow electrical contact between the two films. The contacting of the projecting foil strips takes place with welded strip-shaped sheet metal parts made of copper and / or aluminum, the so-called current collectors. When contacting the above-mentioned current collectors in the interior of the battery case and when carrying out the current paths through the housing in an outer area of the battery cell, various aspects must be considered. Thus, the current paths must first be electrically insulated from the metallic housing. Furthermore, the tightness of the current feed through the housing must be ensured. This refers in particular to the discharge of pressurized, liquid electrolyte. In addition, there is the requirement to be able to apply mechanical loads, in particular transverse forces and bending moments, from the outside to the battery contacts.

Für die Abdeckung dieser Anforderungen wird bei bekannten Batteriezellen eine Vielzahl von Bauteilen eingesetzt, die den elektrischen Kontakt zu den im Inneren der Batteriezelle angeordneten Elektroden herstellen. Dazu werden die Bauteile mittels einer komplexen Kombination aus Niet-, Laserschweiß- und Reibschweißverbindungen miteinander verbunden. Üblicherweise sind die Schweißverbindungen an einer Innenseite und einer Außenseite eines Gehäusedeckels des Zellgehäuses angeordnet. Änderungen an der Konstruktion des Gehäusedeckels sind damit nur schwer umsetzbar. Durch die Vielzahl der verwendeten Bauteile und der damit verbundenen Niet-, Laserschweiß- und Reibschweißverbindungen besteht außerdem eine hohe Fehlerempfindlichkeit. So kann beispielsweise Elektrolytmaterial aus der Batteriezelle austreten oder auch die elektrische Kontaktierung zu den Elektroden unterbrochen werden. Ferner können Querkräfte besser aufgenommen werden.To cover these requirements, a plurality of components is used in known battery cells, which produce the electrical contact with the arranged inside the battery cell electrodes. For this purpose, the components are connected to each other by means of a complex combination of rivet, laser welding and friction welding. Usually, the welded connections are arranged on an inner side and an outer side of a housing cover of the cell housing. Changes to the construction of the housing cover are therefore difficult to implement. Due to the large number of components used and the associated rivet, laser welding and Reibschweißverbindungen also has a high sensitivity to errors. Thus, for example, electrolyte material can escape from the battery cell or else the electrical contact with the electrodes can be interrupted. Furthermore, lateral forces can be better absorbed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Batteriezelle mit einem Zellgehäuse, zwei Elektroden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet sind, und einem Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet ist und die Elektroden umgibt, bereit, wobei das Zellgehäuse eine Deckelanordnung mit einem Gehäusedeckel und zwei Batteriekontakten zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle aufweist, wobei jeder der Batteriekontakte einen in dem Innenbereich des Zellgehäuses angeordneten Stromableiter, der eine Ausnehmung aufweist und mit einer der Elektroden elektrisch gekoppelt ist, und einen zumindest teilweise in einem Außenbereich des Zellgehäuses angeordneten Batterieanschluss aufweist, wobei jeweils ein Abschnitt des Batterieanschlusses durch die Ausnehmung des Stromableiters geführt ist, wobei an einer Innenfläche der Ausnehmung jeweils eine Schweißverbindung gebildet ist, um den Batterieanschluss mit dem Stromableiter zu verbinden.The present invention therefore provides a battery cell having a cell case, two electrodes disposed in an inner portion of the cell case, and an electrolyte material disposed in the inner portion of the cell case surrounding the electrodes, the cell case having a lid assembly with a case lid and two battery contacts for electrically contacting the battery cell, each of the battery contacts having a current collector arranged in the inner region of the cell housing, which has a recess and is electrically coupled to one of the electrodes, and has a battery terminal arranged at least partially in an outer region of the cell housing one each Section of the battery terminal is guided through the recess of the current collector, wherein on an inner surface of the recess in each case a welded connection is formed to connect the battery terminal with the current collector.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Deckelanordnung für ein Zellgehäuse eine Batteriezelle bereit, wobei die Batteriezelle zwei Elektroden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet sind, und ein Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses angeordnet ist und die Elektroden umgibt, aufweist, wobei zunächst ein Gehäusedeckel bereitgestellt wird, der eine Außenseite und eine Innenseite aufweist, wobei ein Batterieanschluss zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle bereitgestellt wird, wobei der Batterieanschluss in eine Öffnung des Gehäusedeckels von der Außenseite eingeführt wird, so dass ein erstes Ende des Batterieanschlusses an der Außenseite herausragt und ein zweites Ende des Batterieanschlusses an der Innenseite herausragt, wobei ein Stromableiter bereitgestellt wird, der eine Ausnehmung aufweist und mit einer der Elektroden elektrisch koppelbar ist, wobei der Stromableiter an dem zweiten Ende des Batterieanschlusses von der Innenseite des Gehäusedeckels angebracht wird, so dass die Ausnehmung des Stromableiters das zweite Ende des Batterieanschlusses zumindest teilweise umgibt, und wobei der Stromableiter und der Batterieanschluss mittels einer Schweißverbindung verbunden werden, die an einer Innenfläche der Ausnehmung gebildet wird.Further, the present invention provides a method for manufacturing a lid assembly for a cell case, a battery cell, the battery cell having two electrodes disposed in an inner portion of the cell case and an electrolyte material disposed in the inner portion of the cell case and surrounding the electrodes. wherein initially a housing cover is provided having an outer side and an inner side, wherein a battery terminal for electrically contacting the battery cell is provided, wherein the battery terminal is inserted into an opening of the housing cover from the outside, so that a first end of the battery terminal the outer side protrudes and a second end of the battery terminal protrudes on the inside, wherein a current collector is provided, which has a recess and is electrically coupled to one of the electrodes, wherein the current collector at the second end de s battery terminal is mounted from the inside of the housing cover, so that the recess of the current collector at least partially surrounds the second end of the battery terminal, and wherein the current collector and the battery terminal are connected by means of a welded connection, which is formed on an inner surface of the recess.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei der erfindungsgemäßen Batteriezelle werden nur wenige Bauteile für die elektrische Kontaktierung der Elektroden benötigt. So weist jeder der erfindungsgemäßen Batteriekontakte lediglich einen Batterieanschluss und einen Stromableiter auf, die über eine Schweißverbindung verbunden sind. Aufgrund der geringeren Komplexität der Batteriekontakte können eventuell erforderliche Änderungen an der Konstruktion der Batteriekontakte einfacher vorgenommen werden. Außerdem führt die geringere Anzahl an Bauteilen zu reduzierten Kosten und zu einer reduzierten Fehleranfälligkeit der Batteriezelle.In the battery cell according to the invention only a few components for the electrical contacting of the electrodes are needed. Thus, each of the battery contacts according to the invention has only one battery connection and one current collector, which are connected via a welded connection. Due to the lower complexity of the battery contacts, any necessary changes to the design of the battery contacts can be made easier. In addition, the smaller number of components leads to reduced costs and a reduced susceptibility to failure of the battery cell.

Darüber hinaus werden die Bauteile der Batteriekontakte bei bekannten Batteriezellen in einer Richtung von einer Innenseite des Gehäusedeckels zu einer Außenseite des Gehäusedeckels montiert und mehrfach miteinander verschweißt.In addition, the components of the battery contacts are mounted in known battery cells in a direction from an inner side of the housing cover to an outer side of the housing cover and repeatedly welded together.

Demgegenüber wird die Bearbeitungsrichtung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Deckelanordnung umgekehrt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Bauteile der Batteriekontakte (Batterieanschluss, Stromableiter) in einer Richtung von einer Außenseite des Gehäusedeckels zu einer Innenseite des Gehäusedeckels montiert. Anschließend werden die Bauteile von der Innenseite des Gehäusedeckels miteinander verschweißt. Diese Umkehrung der Bearbeitungsrichtung ist technisch realisierbar, da die Herstellung der Deckelanordnung als vorgelagerter Prozess zu der kompletten Montage der Batteriezelle ausgeführt wird. Das angewandte Verfahren führt somit zu einer einfachen und kostengünstigen Montage der Bauteile der Batteriekontakte.In contrast, the machining direction is reversed in the manufacture of the lid assembly according to the invention. According to the inventive method, the components of the battery contacts (battery terminal, current conductor) are mounted in a direction from an outer side of the housing cover to an inner side of the housing cover. Subsequently, the components are welded together from the inside of the housing cover. This reversal of the machining direction is technically feasible since the manufacture of the cover assembly is carried out as an upstream process for the complete assembly of the battery cell. The applied method thus leads to a simple and cost-effective installation of the components of the battery contacts.

Dabei werden der Batterieanschluss und der Stromableiter, die für die Kontaktierung der positiven Elektrode eingesetzt werden, beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Dagegen sind die Bauteile (Batterieanschluss, Stromableiter) zur Kontaktierung der negativen Elektrode beispielsweise aus Kupfer hergestellt. Durch die Verwendung gleicher Materialien für den jeweiligen Batterieanschluss und Stromableiter können die Bauteile auf einfache Art und Weise zuverlässig miteinander verbunden werden.In this case, the battery terminal and the current conductor, which are used for contacting the positive electrode, for example made of aluminum. By contrast, the components (battery connection, current conductor) for contacting the negative electrode are made of copper, for example. By using the same materials for the respective battery connection and current collector, the components can be reliably connected to one another in a simple manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder der Batteriekontakte maximal zwei Schweißverbindungen auf.In a preferred embodiment, each of the battery contacts has a maximum of two welded joints.

Aufgrund der geringen Anzahl von Bauteilen, die für den erfindungsgemäßen Batteriekontakt verwendet werden, werden maximal zwei Schweißverbindungen benötigt, um den Batteriekontakt herzustellen. Dies führt zu einer erhöhten mechanischen Stabilität und zu einer größeren Zuverlässigkeit der Batteriezelle. Des Weiteren kann die Batteriezelle einfacher und damit kostengünstiger hergestellt werden.Due to the small number of components that are used for the battery contact according to the invention, a maximum of two welded joints are required to make the battery contact. This leads to increased mechanical stability and greater reliability of the battery cell. Furthermore, the battery cell can be made simpler and therefore cheaper.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Batterieanschluss an seinem dem Innenbereich des Zellgehäuses zugewandten Ende einen konischen Abschnitt auf.In a further embodiment, the battery connection has a conical section on its end facing the inner region of the cell housing.

Durch den konischen Abschnitt, der sich zum Ende des Batterieanschlusses verjüngt, kann der Stromableiter einfach auf den Batterieanschluss aufgepresst werden. Damit wird die mechanische Stabilität der Verbindung zwischen dem Stromableiter und dem Batterieanschluss zusätzlich erhöht.The conical section, which tapers towards the end of the battery connection, allows the current collector to be simply pressed onto the battery connection. This additionally increases the mechanical stability of the connection between the current conductor and the battery connection.

In einer alternativen Ausführungsform weist der Batterieanschluss an seinem dem Innenbereich des Zellgehäuses zugewandten Ende einen zylindrischen Abschnitt auf.In an alternative embodiment, the battery connection has a cylindrical section at its end facing the inner region of the cell housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Batterieanschluss einen ersten und einen zweiten Anschlussteil auf, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, wobei der zweite Anschlussteil mittels der Schweißverbindung mit dem Stromableiter verbunden ist, und wobei der erste und der zweite Anschlussteil mittels einer zweiten Schweißverbindung verbunden sind.According to a further embodiment, the battery connection has a first and a second connection part, which are made of different materials, wherein the second connection part is connected by means of the welded connection to the current conductor, and wherein the first and the second connection part are connected by means of a second welded connection.

Beispielsweise kann der erste Anschlussteil aus Aluminium und der zweite Anschlussteil aus Kupfer gefertigt sein. Diese Ausführungsform der Batteriekontakte wird beispielsweise für eine Kontaktierung der negativen Elektrode verwendet. Da der mit der negativen Elektrode gekoppelte Stromableiter üblicherweise aus Kupfer hergestellt ist, kann die Schweißverbindung zwischen dem Stromableiter und dem zweiten Anschlussteil des Batterieanschlusses an artgleichen Werkstoffen ausgeführt werden. Dies führt zu einer zuverlässigen Schweißverbindung zwischen diesen Bauteilen.By way of example, the first connection part can be made of aluminum and the second connection part can be made of copper. This embodiment of the battery contacts is used, for example, for contacting the negative electrode. Since the current arrester coupled to the negative electrode is usually made of copper, the welded connection between the current conductor and the second terminal part of the battery terminal can be carried out on identical materials. This leads to a reliable welded connection between these components.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Stromableiter ein Blechbiegeteil.In a further embodiment, the current conductor is a bent sheet metal part.

Mithilfe eines Biegevorgangs kann der Stromableiter auf einfache Art und Weise hergestellt werden.Bending allows the current arrester to be easily manufactured.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Batterieanschluss und dem Gehäusedeckel ein Dichtring angeordnet.According to a further embodiment, a sealing ring is arranged between the battery connection and the housing cover.

Der Dichtring stellt sicher, dass selbst ein unter Druck stehendes Elektrolytmaterial nicht aus dem Zellgehäuse austreten kann. Darüber hinaus übernimmt der Dichtring eine Isolationsfunktion. So isoliert der Dichtring den stromführenden Batterieanschluss gegen das Zellgehäuse. Außerdem wird der Dichtring für die Aufnahme von Querkräften eingesetzt, die von außen auf die Batteriekontakte ausgeübt werden.The sealing ring ensures that even a pressurized electrolyte material can not escape from the cell housing. In addition, the sealing ring assumes an insulation function. The sealing ring thus isolates the current-carrying battery connection against the cell housing. In addition, the sealing ring is used for the absorption of transverse forces, which are exerted on the battery contacts from the outside.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Batterieanschluss und der Stromableiter so gefertigt, dass sich beim Anbringen des Stromableiters an den Batterieanschluss eine Presspassung bildet.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the battery terminal and the current conductor are manufactured in such a way that a press fit is formed when the current conductor is attached to the battery terminal.

Durch die Presspassung wird der Stromableiter an dem Batterieanschluss fixiert. Anschließend wird die Presspassung durch die Schweißverbindung zusätzlich abgesichert. Damit ergibt sich eine sehr stabile Verbindung zwischen dem Stromableiter und dem Batterieanschluss. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Batteriekontakte gegenüber mechanischen Lasten bzw. Kräften reduziert. Dies führt zu einer hohen Zuverlässigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Batteriezelle.Due to the interference fit, the current conductor is fixed to the battery connection. Subsequently, the interference fit is additionally secured by the welded joint. This results in a very stable connection between the current conductor and the battery connection. This reduces the sensitivity of the battery contacts to mechanical loads or forces. This leads to a high reliability of the battery cell produced according to the invention.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden der Stromableiter und der Batterieanschluss durch Laserschweißen verbunden.According to a further embodiment of the method, the current conductor and the battery terminal are connected by laser welding.

Mithilfe des Laserschweißprozesses wird eine zuverlässige und haltbare Verbindung zwischen dem Stromableiter und dem Batterieanschluss hergestellt. Der Laserschweißprozess wird mit sehr hoher Geschwindigkeit und hoher Leistung ausgeführt, um ein Dichtelement/einen Dichtring, das/der beispielsweise zwischen dem Batterieanschluss und dem Gehäusedeckel angeordnet ist, nicht durch eine zu hohe thermische Belastung zu schädigen. Dabei werden mithilfe des Laserschweißens vorzugsweise Bauteile mit artgleichen Materialien miteinander verbunden (zum Beispiel Aluminium-Aluminium, Kupfer-Kupfer). Allerdings besteht auch die Möglichkeit, Bauteile, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen (zum Beispiel Aluminium-Kupfer), durch Laserschweißen zu verbinden.The laser welding process creates a reliable and durable connection between the current collector and the battery connector. The laser welding process is carried out at a very high speed and high power in order not to damage a sealing element / a sealing ring, which is arranged for example between the battery connection and the housing cover, by an excessive thermal load. In this case, using the laser welding preferably components with the same material materials are connected to each other (for example, aluminum-aluminum, copper-copper). However, it is also possible to connect components made of different materials (for example, aluminum-copper) by laser welding.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Batterieanschluss durch Fließpressen hergestellt.In a further embodiment of the method, the battery connection is produced by extrusion.

Beim Fließpressen können durch eine einfache Änderung des Fließpresswerkzeuges verschiedene Anschlussgeometrien des Batterieanschlusses hergestellt werden (beispielsweise Gewinde, Zapfen, Viereck). Dies ermöglicht den Einsatz unterschiedlicher Technologien zum Kontaktieren der Batteriezellen untereinander oder zum Anschluss eines Verbrauchers an die Batteriezelle (zum Beispiel Schrauben, Schweißen, Klemmen).In extrusion molding, by simply changing the extrusion die, different terminal geometries of the battery terminal can be made (eg, thread, tenon, quadrilateral). This allows the use of different technologies for contacting the battery cells with each other or for connecting a consumer to the battery cell (for example, screws, welding, clamps).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Bereitstellen des Batterieanschlusses das Bereitstellen eines ersten und zweiten Anschlussteils und ein Verbinden des ersten Anschlussteils und des zweiten Anschlussteils mittels einer zweiten Schweißverbindung auf. According to a further embodiment of the method, the provision of the battery connection comprises the provision of a first and second connection part and a connection of the first connection part and the second connection part by means of a second welded connection.

Durch das Aufteilen des Batterieanschlusses in einen ersten und zweiten Anschlussteil können unterschiedliche Materialien für die beiden Anschlussteile eingesetzt werden. Insbesondere kann somit sichergestellt werden, dass bei dem Laserschweißvorgang zwischen dem Batterieanschluss und dem Stromableiter gleiche Materialien miteinander verbunden werden. Wird beispielsweise der Stromableiter zur Kontaktierung der negativen Elektrode in Kupfer ausgeführt, so kann der zweite Anschlussteil des Batterieanschlusses ebenfalls in Kupfer hergestellt werden, um eine artgleiche Laserschweißverbindung zu ermöglichen. Für den ersten Anschlussteil des Batterieanschlusses kann in dieser Ausführungsform zum Beispiel Aluminium gewählt werden. Diese Maßnahme führt daher zu einer erhöhten Flexibilität bei der Materialwahl für den Batterieanschluss.By dividing the battery connection into a first and second connection part different materials for the two connection parts can be used. In particular, it can thus be ensured that the same materials are connected to one another in the laser welding process between the battery terminal and the current conductor. If, for example, the current conductor is designed to make contact with the negative electrode in copper, then the second terminal part of the battery terminal can also be made in copper in order to enable a similar laser welding connection. For the first connection part of the battery connection, for example aluminum can be selected in this embodiment. This measure therefore leads to increased flexibility in the choice of material for the battery connection.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden der erste Anschlussteil und der zweite Anschlussteil durch Reibschweißen verbunden. In a further embodiment of the method, the first connection part and the second connection part are connected by friction welding.

Durch die Reibschweißverbindung kann beispielsweise der erste Anschlussteil in Aluminium und der zweite Anschlussteil in Kupfer gefertigt werden. Damit kann die anschließende Laserschweißverbindung an artgleichen Werkstoffen ausgeführt werden. Mithilfe der Reibschweißverbindung wird eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussteil hergestellt. Dies führt zu einer hohen mechanischen Stabilität des erfindungsgemäßen Batteriekontakts.By friction welding, for example, the first connection part in aluminum and the second connector part are made in copper. Thus, the subsequent laser welding connection can be performed on similar materials. By means of the friction-welded connection, a reliable connection is made between the first and the second connection part. This leads to a high mechanical stability of the battery contact according to the invention.

Alternativ kann auch Ultraschallschweißen verwendet werden.Alternatively, ultrasonic welding can also be used.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren zutreffen bzw. anwendbar sind.It is understood that the features, properties and advantages of the device according to the invention also apply or can be applied correspondingly to the method according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in schematischer Form eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung für ein Zellgehäuse einer Batteriezelle; 1 shows in schematic form an embodiment of a cover assembly according to the invention for a cell housing of a battery cell;

2 zeigt mehrere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Batterieanschlusses zur Kontaktierung einer positiven Elektrode der Batteriezelle; 2 shows several embodiments of a battery terminal according to the invention for contacting a positive electrode of the battery cell;

3 zeigt mehrere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Batterieanschlusses zur Kontaktierung einer negativen Elektrode der Batteriezelle; und 3 shows several embodiments of a battery terminal according to the invention for contacting a negative electrode of the battery cell; and

4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 shows a diagram for explaining an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist in schematischer Form eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung 10 für ein Zellgehäuse 12 einer in 1 nicht näher bezeichneten Batteriezelle dargestellt. Das Zellgehäuse 12 weist einen in 1 nur andeutungsweise gezeigten Gehäusebehälter 14 auf, in dem beispielsweise eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein Elektrolytmaterial angeordnet sind. In einem montierten Zustand der Batteriezelle ist die Deckelanordnung 10 mittels Schweißpunkten 16 mit dem Gehäusebehälter 14 verbunden. Das Zellgehäuse 12 ist somit verschlossen.In 1 is in schematic form an embodiment of a lid assembly according to the invention 10 for a cell housing 12 one in 1 unspecified battery cell shown. The cell case 12 has an in 1 only hinted housing container 14 in which, for example, a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte material are arranged. In a mounted state of the battery cell is the lid assembly 10 by means of welds 16 with the housing container 14 connected. The cell case 12 is thus closed.

Die Deckelanordnung 10 weist einen Gehäusedeckel 18 und zwei Batteriekontakte 20 zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle auf. Dabei ist der Batteriekontakt 20a in einem montierten Zustand der Batteriezelle mit der positiven Elektrode und der Batteriekontakt 20b mit der negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch gekoppelt.The lid arrangement 10 has a housing cover 18 and two battery contacts 20 for electrically contacting the battery cell. Here is the battery contact 20a in a mounted state of the battery cell with the positive electrode and the battery contact 20b electrically coupled to the negative electrode of the battery cell.

Das Zellgehäuse 12 ist an den Durchführungen der Batteriekontakte 20 durch den Gehäusedeckel 18 mithilfe von Dichtungselementen/Dichtringen 22 abgedichtet. Somit wird beispielsweise verhindert, dass Elektrolytmaterial aus dem Zellgehäuse 12 austritt. Außerdem werden die Batteriekontakte 20 mithilfe der Dichtringe 22 gegenüber dem Gehäusedeckel 18 elektrisch isoliert. Weiterhin dienen die Dichtringe 22 zur Aufnahme von mechanischen Belastungen, die zum Beispiel von einer Außenseite des Zellgehäuses 12 auf die Batteriekontakte 20 ausgeübt werden.The cell case 12 is at the bushings of the battery contacts 20 through the housing cover 18 using sealing elements / sealing rings 22 sealed. Thus, for example, prevents electrolyte material from the cell housing 12 exit. In addition, the battery contacts 20 using the sealing rings 22 opposite the housing cover 18 electrically isolated. Furthermore, the sealing rings serve 22 for receiving mechanical loads, for example, from an outside of the cell housing 12 on the battery contacts 20 be exercised.

Jeder der Batteriekontakte 20 weist einen in einem Innenbereich des Zellgehäuses 12 angeordneten Stromableiter 24 und einen zumindest teilweise in dem Außenbereich des Zellgehäuses 12 angeordneten Batterieanschluss 26 auf. Der Stromableiter 24a ist in einem montierten Zustand der Batteriezelle mit der positiven Elektrode elektrisch gekoppelt. Analog dazu ist der Stromableiter 24b mit der negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch gekoppelt. Die Stromableiter 24 sind vorzugsweise als Blechbiegeteile ausgeführt. Dabei ist der Stromableiter 24a beispielsweise aus Aluminium und der Stromableiter 24b aus Kupfer gefertigt.Each of the battery contacts 20 has one in an interior of the cell housing 12 arranged current conductor 24 and at least partially in the exterior of the cell housing 12 arranged battery connection 26 on. The current collector 24a is electrically coupled to the positive electrode in a mounted state of the battery cell. Analogous is the current conductor 24b electrically coupled to the negative electrode of the battery cell. The current collector 24 are preferably designed as sheet metal parts. Here is the current conductor 24a for example, aluminum and the current conductor 24b made of copper.

Die Stromableiter 24 weisen jeweils eine Ausnehmung 28 auf, in die der zugehörige Batterieanschluss 26 eingeführt ist. An einer Innenfläche der Ausnehmung 28 ist jeweils eine Laserschweißverbindung 30 gebildet, um den Batterieanschluss 26 mit dem Stromableiter 24 zu verbinden.The current collector 24 each have a recess 28 into which the associated battery connection 26 is introduced. On an inner surface of the recess 28 is in each case a laser welding connection 30 formed around the battery connector 26 with the current collector 24 connect to.

In diesem Ausführungsbeispiel soll angenommen werden, dass der Batterieanschluss 26a aus Aluminium gefertigt ist. Da auch der Stromableiter 24a aus Aluminium hergestellt ist, kann die Laserschweißverbindung 30a zwischen zwei Bauteilen (Stromableiter 24a, Batterieanschluss 26a), die die gleichen Werkstoffe aufweisen, ausgeführt werden. Eine Laserschweißverbindung für artungleiche Werkstoffe ist zwar möglich, jedoch wird der Laserschweißprozess bevorzugt für die Verbindung von artgleichen Werkstoffen verwendet. Soll beispielsweise ein äußerer Kontakt des Batterieanschlusses 26b in Aluminium ausgeführt sein, so besteht die Möglichkeit, den Batterieanschluss 26b als zweiteiligen Batterieanschluss auszubilden. Dabei weist der Batterieanschluss 26b einen ersten Anschlussteil 32 und einen zweiten Anschlussteil 34 auf. Der erste Anschlussteil 32 ist dann beispielsweise aus Aluminium und der zweite Anschlussteil 34 aus Kupfer gefertigt. Der erste Anschlussteil 32 ist mithilfe einer Reibschweißverbindung 36 mit dem zweiten Anschlussteil 34 verbunden. Aufgrund dieses Aufbaus des Batterieanschlusses 26b kann die Laserschweißverbindung 30b, die den Stromableiter 24b und den zweiten Anschlussteil 34 miteinander verbindet, für artgleiche Werkstoffe ausgeführt werden.In this embodiment, assume that the battery terminal 26a made of aluminum. As is the current collector 24a Made of aluminum, the laser weld joint 30a between two components (current conductor 24a , Battery connection 26a ), which have the same materials are executed. A laser welding connection for dissimilar materials is possible, but the laser welding process is preferably used for the connection of similar materials. For example, if an external contact of the battery terminal 26b be made in aluminum, so there is the possibility of the battery connection 26b form as a two-part battery connection. This indicates the battery connection 26b a first connection part 32 and a second connection part 34 on. The first connection part 32 is then for example made of aluminum and the second connection part 34 made of copper. The first connection part 32 is by means of a friction-welded connection 36 with the second connection part 34 connected. Due to this construction of the battery connection 26b can the laser welding connection 30b that the current conductor 24b and the second connection part 34 connecting with each other, be carried out for similar materials.

Aus dem oben beschriebenen Aufbau der Deckelanordnung 10 ist ersichtlich, dass nur sehr wenige Bauteile zur Kontaktierung der Elektroden der Batteriezelle notwendig sind. Infolgedessen weist der Batteriekontakt 20a beispielsweise nur eine Laserschweißverbindung 30a auf. Auch der Batteriekontakt 20b weist lediglich die Laserschweißverbindung 30b und die Reibschweißverbindung 36 auf. Durch die maximal zwei Schweißverbindungen, die für jeden der Batteriekontakte 20 benötigt werden, wird eine hohe mechanische Stabilität der Batteriekontakte 20 erreicht. Die Zuverlässigkeit der Batteriezelle wird erhöht. From the above-described construction of the lid assembly 10 It can be seen that only very few components for contacting the electrodes of the battery cell are necessary. As a result, the battery contact 20a For example, only one laser welding connection 30a on. Also the battery contact 20b only has the laser welding connection 30b and the friction-welded connection 36 on. Due to the maximum of two welded joints, for each of the battery contacts 20 are needed, a high mechanical stability of the battery contacts 20 reached. The reliability of the battery cell is increased.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schweißstellen 30, 36 wird eine sehr einfache Montage der Deckelanordnung 10 ermöglicht. Dadurch können die Kosten bei der Herstellung der Batteriezelle reduziert werden. Da die Schweißstellen 30, 36 an einer Innenseite der Deckelanordnung 10 angeordnet sind, können Konstruktionsänderungen für die Deckelanordnung 10 leichter umgesetzt werden. Dies erhöht die Flexibilität beim Design der Deckelanordnung 10.By the inventive arrangement of the welds 30 . 36 becomes a very simple assembly of the lid assembly 10 allows. This can reduce the cost of manufacturing the battery cell. Because the welds 30 . 36 on an inside of the lid assembly 10 can be arranged, design changes for the lid assembly 10 be implemented more easily. This increases the flexibility in the design of the lid assembly 10 ,

2 zeigt mehrere Ausführungsformen des Batterieanschlusses 26a zur Kontaktierung der positiven Elektrode der Batteriezelle. Der Batterieanschluss 26a wird vorzugsweise durch Fließpressen hergestellt. Damit können durch eine Änderung des Fließpresswerkzeuges verschiedene Anschlussgeometrien realisiert werden. Beispielsweise kann der Batterieanschluss 26a mit einem Gewinde oder einem Zapfen versehen oder in Viereckform ausgeführt werden. Dies ermöglicht den Einsatz unterschiedlichster Technologien zur Kontaktierung der Batteriezellen untereinander oder zur Kontaktierung eines Verbrauchers. Beispielsweise ist es möglich, den Kontakt über ein Schrauben, Schweißen oder Klemmen herzustellen. 2 shows several embodiments of the battery connector 26a for contacting the positive electrode of the battery cell. The battery connection 26a is preferably produced by extrusion. This can be realized by changing the extrusion tool different connection geometries. For example, the battery connector 26a provided with a thread or a pin or in square shape. This allows the use of different technologies for contacting the battery cells with each other or for contacting a consumer. For example, it is possible to make contact via screwing, welding or clamping.

Darüber hinaus werden der Batterieanschluss 26a und der Stromableiter 24a vorzugsweise so gefertigt, dass sich beim Aufstecken des Stromableiters 24a auf den Batterieanschluss 26a eine Presspassung bildet. Dazu weist der Batterieanschluss 26a in vorteilhafter Weise einen konischen Abschnitt 38a auf. Dadurch kann alleine durch das Aufpressen des Stromableiters 24a auf den Batterieanschluss 26a eine gute Fixierung bzw. Vor-Fixierung zwischen diesen beiden Bauteilen erreicht werden.In addition, the battery connection 26a and the current collector 24a preferably made so that when plugging the Stromableiters 24a on the battery connection 26a forms a press fit. This is indicated by the battery connection 26a advantageously a conical section 38a on. This can be achieved by simply pressing on the current conductor 24a on the battery connection 26a a good fixation or pre-fixation between these two components can be achieved.

3 zeigt mehrere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Batterieanschlusses 26b zur Kontaktierung der negativen Elektrode der Batteriezelle. Analog zu dem Batterieanschluss 26a wird auch der Batterieanschluss 26b vorzugsweise durch Fließpressen hergestellt, um verschiedene Anschlussgeometrien realisieren zu können. Im Unterschied zu dem Batterieanschluss 26a ist der Batterieanschluss 26b entweder einstückig oder zweiteilig (erster Anschlussteil 32, zweiter Anschlussteil 34) ausgeführt. 3 shows several embodiments of the battery terminal according to the invention 26b for contacting the negative electrode of the battery cell. Analogous to the battery connection 26a also becomes the battery connection 26b preferably produced by extrusion, in order to realize different connection geometries. Unlike the battery connection 26a is the battery connection 26b either in one piece or in two parts (first connection part 32 , second connection part 34 ).

Bei der zweiteiligen Ausführungsform sind der erste Anschlussteil 32 und der zweite Anschlussteil 34 mittels der Reibschweißverbindung 36 verbunden. Die zweiteilige Ausführungsform erlaubt eine flexible Anpassung der Werkstoffe des ersten Anschlussteils 32 und des zweiten Anschlussteils 34 an die jeweiligen Anforderungen. So können beispielsweise der Werkstoff und die Anschlussgeometrie des ersten Anschlussteils 32 in Abhängigkeit der gewünschten Verbindungstechnologie zur Kontaktierung eines externen Verbrauchers ausgewählt werden. Dagegen orientiert sich die Werkstoffauswahl für den zweiten Anschlussteil 34 an der Art der Verbindung zu dem Stromableiter 24b. In einem Ausführungsbeispiel ist der zweite Anschlussteil 34 aus Kupfer gefertigt. Ist der Stromableiter 24b ebenfalls aus Kupfer hergestellt, so kann die Laserschweißverbindung 30b zwischen artgleichen Materialien ausgeführt werden. Als Werkstoff für den ersten Anschlussteil 32 kann beispielsweise Aluminium gewählt werden.In the two-part embodiment, the first connection part 32 and the second connection part 34 by means of friction welding connection 36 connected. The two-part embodiment allows flexible adaptation of the materials of the first connection part 32 and the second connector 34 to the respective requirements. For example, the material and the connection geometry of the first connection part 32 be selected depending on the desired connection technology for contacting an external consumer. By contrast, the material selection is based on the second connection part 34 on the type of connection to the current conductor 24b , In one embodiment, the second connector part 34 made of copper. Is the current conductor 24b also made of copper, so the laser welding connection 30b be carried out between similar materials. As material for the first connection part 32 For example, aluminum can be chosen.

Analog zu dem Batterieanschluss 26a weist auch der Batterieanschluss 26b einen konischen Abschnitt 38b auf, um beim Aufpressen des Stromableiters 24b auf dem Batterieanschluss 26b eine gute mechanische Fixierung zwischen diesen beiden Bauteilen zu erhalten.Analogous to the battery connection 26a also indicates the battery connection 26b a conical section 38b on to when pressing the current conductor 24b on the battery connection 26b To obtain a good mechanical fixation between these two components.

In 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 40 gezeigt. Das Verfahren 40 dient zum Herstellen der Deckelanordnung 10, die einen Teil des Zellgehäuses 12 der Batteriezelle bildet. Das Herstellen der Deckelanordnung 10 wird dabei vorzugsweise als Vorprozess zu der Endmontage der Batteriezelle durchgeführt, bei der die Deckelanordnung 10 über die Schweißpunkte 16 mit dem Gehäusebehälter 14 verbunden wird.In 4 is a diagram for explaining an embodiment of a method according to the invention 40 shown. The procedure 40 serves for producing the lid assembly 10 that form part of the cell housing 12 forms the battery cell. The manufacture of the lid assembly 10 is preferably carried out as a pre-process to the final assembly of the battery cell, wherein the lid assembly 10 over the welds 16 with the housing container 14 is connected.

In einem ersten Schritt 42 werden zunächst der Gehäusedeckel 18 und die Batterieanschlüsse 26 bereitgestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Batterieanschluss 26a einstückig und der Batterieanschluss 26b zweiteilig ausgeführt. Zum Herstellen des Batterieanschlusses 26b wird zunächst der erste Anschlussteil 32 und der zweite Anschlussteil 34 bereitgestellt. Anschließend werden der erste Anschlussteil 32 und der zweite Anschlussteil 34 mittels der Reibschweißverbindung 36 verbunden. Dabei werden der Batterieanschluss 26a und der erste Anschlussteil 32 aus Aluminium und der zweite Anschlussteil 34 aus Kupfer gefertigt.In a first step 42 First, the housing cover 18 and the battery connections 26 provided. In this embodiment, the battery terminal is 26a in one piece and the battery connection 26b executed in two parts. For making the battery connection 26b first becomes the first connection part 32 and the second connection part 34 provided. Subsequently, the first connection part 32 and the second connection part 34 by means of friction welding connection 36 connected. This will be the battery connection 26a and the first connection part 32 made of aluminum and the second connection part 34 made of copper.

Außerdem werden in dem ersten Schritt 42 des Verfahrens 40 die Stromableiter 24 bereitgestellt. Der Stromableiter 24a wird beispielsweise aus Aluminium und der Stromableiter 24b aus Kupfer gefertigt. Vorzugsweise werden die Batterieanschlüsse 26 durch Fließpressen hergestellt.In addition, in the first step 42 of the procedure 40 the current conductors 24 provided. The current collector 24a For example, it is made of aluminum and the current conductor 24b made of copper. Preferably, the battery connections 26 produced by extrusion.

In einem Schritt 44 werden die Batterieanschlüsse 26 inklusive der Dichtringe 22 von einer Außenseite in entsprechende Öffnungen des Gehäusedeckels 18 eingeführt. Damit ragt jeweils ein erstes Ende der Batterieanschlüsse 26 an der Außenseite und ein zweites Ende der Batterieanschlüsse 26 an einer Innenseite des Gehäusedeckels 18 heraus.In one step 44 become the battery connections 26 including the sealing rings 22 from an outside into corresponding openings of the housing cover 18 introduced. In each case, a first end of the battery connections protrudes 26 on the outside and a second end of the battery connections 26 on an inside of the housing cover 18 out.

In einem weiteren Schritt 46 werden die Stromableiter 24 von der Innenseite des Gehäusedeckels 18 auf den konischen Abschnitt 38 der jeweiligen Batterieanschlüsse 26 gepresst. Damit umgeben die Ausnehmungen 28 der Stromableiter 24 das zweite Ende der jeweils zugeordneten Batterieanschlüsse 26. In a further step 46 become the current conductors 24 from the inside of the housing cover 18 on the conical section 38 the respective battery connections 26 pressed. This surrounds the recesses 28 the current conductor 24 the second end of the respective associated battery terminals 26 ,

In einem Schritt 48 werden die Stromableiter 24 und die Batterieanschlüsse 26 mittels der Laserschweißverbindungen 30 verbunden, um eine zuverlässige und haltbare Verbindung zwischen diesen Bauteilen herzustellen. Der Laserschweißprozess wird mit einer hohen Geschwindigkeit und einer hohen Leistung ausgeführt, um die innenliegenden Dichtringe 22 thermisch nicht zu schädigen.In one step 48 become the current conductors 24 and the battery connections 26 by means of laser welding connections 30 connected to create a reliable and durable connection between these components. The laser welding process is carried out at a high speed and high power around the inner sealing rings 22 thermally harmless.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren 40 wird die Montagereihenfolge/Bearbeitungsrichtung bei der Montage der Deckelanordnung 10 gegenüber bekannten Verfahren umgekehrt. So werden bei bekannten Verfahren die einzelnen Bauteile von einer Innenseite eines Gehäusedeckels zu einer Außenseite des Gehäusedeckels montiert und miteinander verschweißt.In the production method according to the invention 40 becomes the mounting order / machining direction in the assembly of the lid assembly 10 vice versa compared to known methods. Thus, in known methods, the individual components are mounted from an inner side of a housing cover to an outer side of the housing cover and welded together.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 40 werden die Bauteile der Batteriekontakte 20 von der Außenseite des Gehäusedeckels 18 zu der Innenseite des Gehäusedeckels 18 montiert. Anschließend werden die Stromableiter 24 und die Batterieanschlüsse 26 von der Innenseite verschweißt. Dies ist technisch umsetzbar, da die Montage der Deckelanordnung 10 als Vorprozess ausgeführt wird.According to the method of the invention 40 become the components of the battery contacts 20 from the outside of the housing cover 18 to the inside of the housing cover 18 assembled. Subsequently, the current conductors 24 and the battery connections 26 welded from the inside. This is technically feasible, since the assembly of the lid assembly 10 is executed as a pre-process.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens 40 kann die Anzahl der Bauteile und die damit verbundene Komplexität der Deckelanordnung 10 reduziert werden. Dies führt schließlich zu einer geringen Fehlerempfindlichkeit der Batteriezelle. Using the method according to the invention 40 may be the number of components and the associated complexity of the lid assembly 10 be reduced. This eventually leads to a low error sensitivity of the battery cell.

Obgleich somit eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens 40 und einer somit hergestellten Deckelanordnung 10 gezeigt worden ist, versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Although thus a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention 40 and a cover assembly thus produced 10 It has been shown that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention.

Beispielsweise können beide Batterieanschlüsse 26 einstückig oder zweiteilig ausgeführt werden.For example, both battery connections 26 be made in one piece or two parts.

Außerdem können für die Batterieanschlüsse 26 beliebige andere Werkstoffe eingesetzt werden.In addition, for the battery connections 26 Any other materials are used.

Claims (14)

Batteriezelle, mit: – einem Zellgehäuse (12), – zwei Elektroden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses (12) angeordnet sind, und – einem Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses (12) angeordnet ist und die Elektroden umgibt, wobei das Zellgehäuse (12) eine Deckelanordnung (10) mit einem Gehäusedeckel (18) und zwei Batteriekontakten (20) zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle aufweist, wobei jeder der Batteriekontakte (20) einen in dem Innenbereich des Zellgehäuses (12) angeordneten Stromableiter (24), der eine Ausnehmung (28) aufweist und mit einer der Elektroden elektrisch gekoppelt ist, und einen zumindest teilweise in einem Außenbereich des Zellgehäuses (12) angeordneten Batterieanschluss (26) aufweist, wobei jeweils ein Abschnitt des Batterieanschlusses (26) durch die Ausnehmung (28) des Stromableiters (24) geführt ist, wobei an einer Innenfläche der Ausnehmung (28) jeweils eine Schweißverbindung (30) gebildet ist, um den Batterieanschluss (26) mit dem Stromableiter (24) zu verbinden.Battery cell, comprising: - a cell housing ( 12 ), Two electrodes located in an inner area of the cell housing ( 12 ) are arranged, and - an electrolyte material, which in the interior of the cell housing ( 12 ) and surrounds the electrodes, wherein the cell housing ( 12 ) a lid assembly ( 10 ) with a housing cover ( 18 ) and two battery contacts ( 20 ) for electrically contacting the battery cell, each of the battery contacts ( 20 ) one in the interior of the cell housing ( 12 ) arranged current conductor ( 24 ), which has a recess ( 28 ) and is electrically coupled to one of the electrodes, and at least partially in an outer region of the cell housing ( 12 ) arranged battery connection ( 26 ), wherein in each case a portion of the battery terminal ( 26 ) through the recess ( 28 ) of the current conductor ( 24 ) is guided, wherein on an inner surface of the recess ( 28 ) each have a welded connection ( 30 ) is formed around the battery connector ( 26 ) with the current conductor ( 24 ) connect to. Batteriezelle nach Anspruch 1, wobei jeder der Batteriekontakte (20) maximal zwei Schweißverbindungen (30, 36) aufweist.A battery cell according to claim 1, wherein each of the battery contacts ( 20 ) a maximum of two welded joints ( 30 . 36 ) having. Batteriezelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Batterieanschluss (26) an seinem dem Innenbereich des Zellgehäuses (12) zugewandten Ende einen zylindrischen Abschnitt aufweist.Battery cell according to claim 1 or 2, wherein the battery connection ( 26 ) at its inner area of the cell housing ( 12 ) facing end has a cylindrical portion. Batteriezelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Batterieanschluss (26) an seinem dem Innenbereich des Zellgehäuses (12) zugewandten Ende einen konischen Abschnitt (38) aufweist.Battery cell according to claim 1 or 2, wherein the battery connection ( 26 ) at its inner area of the cell housing ( 12 ) end facing a conical section ( 38 ) having. Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Batterieanschluss (26) einen ersten und einen zweiten Anschlussteil (32, 34) aufweist, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, wobei der zweite Anschlussteil (34) mittels der Schweißverbindung (30) mit dem Stromableiter (24) verbunden ist, und wobei der erste und der zweite Anschlussteil (32, 34)) mittels einer zweiten Schweißverbindung (36) verbunden sind.Battery cell according to one of claims 1 to 4, wherein the battery connection ( 26 ) a first and a second connector part ( 32 . 34 ), which are made of different materials, wherein the second connecting part ( 34 ) by means of the welded connection ( 30 ) with the current conductor ( 24 ), and wherein the first and the second Connection part ( 32 . 34 )) by means of a second welded joint ( 36 ) are connected. Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stromableiter (24) ein Blechbiegeteil ist.Battery cell according to one of claims 1 to 5, wherein the current conductor ( 24 ) is a bent sheet metal part. Batteriezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zwischen dem Batterieanschluss (26) und dem Gehäusedeckel (18) ein Dichtring (22) angeordnet ist.Battery cell according to one of claims 1 to 6, wherein between the battery terminal ( 26 ) and the housing cover ( 18 ) a sealing ring ( 22 ) is arranged. Verfahren (40) zum Herstellen einer Deckelanordnung (10) für ein Zellgehäuse (12) einer Batteriezelle, wobei die Batteriezelle zwei Elektroden, die in einem Innenbereich des Zellgehäuses (12) angeordnet sind, und ein Elektrolytmaterial, das in dem Innenbereich des Zellgehäuses (12) angeordnet ist und die Elektroden umgibt, aufweist, wobei das Verfahren (40) die Schritte aufweist: – Bereitstellen eines Gehäusedeckels (18), der eine Außenseite und eine Innenseite aufweist, – Bereitstellen eines Batterieanschlusses (26) zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezelle, – Einführen des Batterieanschlusses (26) in eine Öffnung des Gehäusedeckels (18) von der Außenseite, so dass ein erstes Ende des Batterieanschlusses (26) an der Außenseite herausragt und dass ein zweites Ende des Batterieanschlusses (26) an der Innenseite herausragt, – Bereitstellen eines Stromableiters (24), der eine Ausnehmung (28) aufweist und mit einer der Elektroden elektrisch koppelbar ist, – Anbringen des Stromableiters (24) an dem zweiten Ende des Batterieanschlusses (26) von der Innenseite des Gehäusedeckels (18), so dass die Ausnehmung (28) des Stromableiters (24) das zweite Ende des Batterieanschlusses (26) zumindest teilweise umgibt, und – Verbinden des Stromableiters (24) und des Batterieanschlusses (26) mittels einer Schweißverbindung (30), die an einer Innenfläche der Ausnehmung (28) gebildet wird.Procedure ( 40 ) for producing a cover assembly ( 10 ) for a cell housing ( 12 ) of a battery cell, wherein the battery cell has two electrodes which are located in an inner region of the cell housing ( 12 ) are arranged, and an electrolyte material, which in the interior of the cell housing ( 12 ) and surrounding the electrodes, wherein the method ( 40 ) comprises the steps: - providing a housing cover ( 18 ) having an outer side and an inner side, - providing a battery connection ( 26 ) for electrical contacting of the battery cell, - insertion of the battery connection ( 26 ) in an opening of the housing cover ( 18 ) from the outside so that a first end of the battery connector ( 26 ) protrudes on the outside and that a second end of the battery connector ( 26 ) protrudes on the inside, - providing a current conductor ( 24 ), which has a recess ( 28 ) and can be electrically coupled to one of the electrodes, - attaching the current conductor ( 24 ) at the second end of the battery connector ( 26 ) from the inside of the housing cover ( 18 ), so that the recess ( 28 ) of the current conductor ( 24 ) the second end of the battery connector ( 26 ) at least partially surrounds, and - connecting the Stromableiters ( 24 ) and the battery connection ( 26 ) by means of a welded connection ( 30 ), which on an inner surface of the recess ( 28 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Batterieanschluss (26) und der Stromableiter (24) so gefertigt werden, dass sich beim Anbringen des Stromableiters (24) an dem Batterieanschluss (26) eine Presspassung bildet. Method according to claim 8, wherein the battery connection ( 26 ) and the current conductor ( 24 ) are manufactured so that when attaching the current conductor ( 24 ) on the battery connector ( 26 ) forms a press fit. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Stromableiter (24) und der Batterieanschluss (26) durch Laserschweißen verbunden werden.Method according to claim 8 or 9, wherein the current conductor ( 24 ) and the battery connector ( 26 ) are connected by laser welding. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Batterieanschluss (26) durch Fließpressen hergestellt wird.Method according to one of claims 8 to 10, wherein the battery connection ( 26 ) is produced by extrusion. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Bereitstellen des Batterieanschlusses (26) die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen eines ersten und zweiten Anschlussteils (32, 34)), und – Verbinden des ersten Anschlussteils (32) und des zweiten Anschlussteils (34) mittels einer zweiten Schweißverbindung (36).Method according to one of claims 8 to 11, wherein the provision of the battery connection ( 26 ) comprises the following steps: - providing a first and second connection part ( 32 . 34 )), and - connecting the first connection part ( 32 ) and the second connection part ( 34 ) by means of a second welded connection ( 36 ). Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Anschlussteil (32) und der zweite Anschlussteil (34) durch Reibschweißen verbunden werden.Method according to claim 12, wherein the first connection part ( 32 ) and the second connection part ( 34 ) are connected by friction welding. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Anschlussteil (32) und der zweite Anschlussteil (34) durch Ultraschallschweißen verbunden werden.Method according to claim 12, wherein the first connection part ( 32 ) and the second connection part ( 34 ) are connected by ultrasonic welding.
DE201210212256 2012-07-13 2012-07-13 Battery cell comprises cell housing, electrode disposed in inner region of housing, and electrolyte material provided between housing and electrode, where cell housing includes cap assembly having housing cover and two battery contacts Withdrawn DE102012212256A1 (en)

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