DE102012216123A1 - Cell housing for partially enclosing cell space of battery of battery system, has electrically insulating layer made from ceramic material, which is arranged on inside/outside of cell housing - Google Patents

Cell housing for partially enclosing cell space of battery of battery system, has electrically insulating layer made from ceramic material, which is arranged on inside/outside of cell housing Download PDF

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Abstract

The cell housing (10) made of non-ceramic material, comprises an electrically insulating layer (14) which is made from a ceramic material. The electrically insulating layer is arranged on the inside/outside of cell housing. The electrically insulating layer (14) is structured by a wave profile, in particular two-dimensional wave profile, and a triangular profile or a rectangular profile. The ceramic material is selected from the group consisting of enamel or polymer-ceramic composite. An independent claim is included for battery system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellgehäuse für ein Batteriesystem. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Batteriesystem aufweisend ein derartiges Zellgehäuse.The present invention relates to a cell case for a battery system. The present invention further relates to a battery system comprising such a cell housing.

Stand der TechnikState of the art

Ein Energiespeichersystem beziehungsweise ein Batteriesystem umfasst meist eine Vielzahl elektrische aktiver und in Reihe oder parallel geschalteter Zellen. Derartige Zellen sind dabei durch ein meist elektrisch leitendes Zellgehäuse umgeben, wobei die Zellgehäuse auf unterschiedlichem Potenzial liegen können. Dadurch entsteht bei einem derartigen Batteriesystem beziehungsweise Batteriepack eine sehr große elektrisch aktive Oberfläche beziehungsweise eine Vielzahl elektrisch aktiver Oberflächen. Diese elektrisch aktiven Oberflächen sollten voneinander und von einem potentiell vorhandenen Kühlsystem elektrisch isoliert werden. In einem seriellen Strang, beispielsweise, kann ohne Isolierung ein elektrischer Kontakt zwischen Zellgehäusen einen Kurzschluss bewirken, wodurch sich ein sicherheitskritischer Zustand einstellen kann. Im schlimmsten Fall kann ein thermisches Durchgehen einer Zelle oder sogar des gesamten Batteriepacks ausgelöst werden.An energy storage system or a battery system usually comprises a plurality of electrically active cells connected in series or in parallel. Such cells are surrounded by a mostly electrically conductive cell housing, wherein the cell housing can be at different potential. This results in such a battery system or battery pack a very large electrically active surface or a plurality of electrically active surfaces. These electrically active surfaces should be electrically isolated from each other and from a potentially existing cooling system. In a serial string, for example, an electrical contact between cell casings can cause a short circuit without insulation, which can set a safety-critical state. In the worst case, a thermal runaway of a cell or even the entire battery pack can be triggered.

Daher werden heutzutage meist zusätzliche Maßnahmen verwendet, um einen derartigen Kurzschluss zu vermeiden. Für eine Isolierung werden meist elektrisch isolierende Folien, Kunststoffe oder entsprechende Lackierungen verwendet.Therefore, nowadays, additional measures are usually used to avoid such a short circuit. For insulation usually electrically insulating films, plastics or corresponding coatings are used.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zellgehäuse zum zumindest teilweisen Umschließen eines Zellraums einer Batterie, wobei das Zellgehäuse zumindest teilweise aus einem nichtkeramischen Material ausgestaltet ist, wobei das Zellgehäuse wenigstens eine auf dem nicht keramischen Material aufgebrachte elektrisch isolierende Schicht aufweist, und wobei die elektrisch isolierende Schicht aus einem keramischen Material ausgestaltet ist. The present invention is a cell housing for at least partially enclosing a cell space of a battery, wherein the cell housing is at least partially made of a non-ceramic material, wherein the cell housing has at least one applied on the non-ceramic material electrically insulating layer, and wherein the electrically insulating layer is designed from a ceramic material.

Ein Zellgehäuse kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Umrahmung beziehungsweise Umwandung eines Zellraums einer Batterie sein. Eine Batterie kann dabei insbesondere eine Primärbatterie oder eine Sekundärbatterie, wie beispielsweise ein wieder aufladbarer Akkumulator sein. Eine Batterie kann rein beispielhaft eine Lithium-Batterie sein.In the context of the present invention, a cell housing may, in particular, be a framing or conversion of a cell space of a battery. A battery may in particular be a primary battery or a secondary battery, such as a rechargeable battery. A battery may be purely illustrative of a lithium battery.

Unter einem Zellraum kann ferner im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Raum verstanden werden, in dem eine Anode, eine Kathode, ein Separator sowie ein Elektrolyt vorliegen beziehungsweise zumindest teilweise angeordnet sind. Somit ist der Zellraum insbesondere ein derartiger Raum, in dem die für einen Lade- beziehungsweise Entladevorgang einer Zelle beziehungsweise Batterie ablaufenden elektrochemischen Prozesse stattfinden.In the context of the present invention, a cell space can also be understood to mean in particular a space in which an anode, a cathode, a separator and an electrolyte are present or at least partially arranged. Thus, the cell space is in particular such a space in which take place for a charge or discharge of a cell or battery running electrochemical processes.

Ein wie vorstehend beschrieben ausgestaltetes Zellgehäuse kann insbesondere dazu dienen, eine besonders langlebige und stabile elektrische Isolierung des Zellgehäuses beispielsweise gegenüber weiteren Bauteilen eines Batteriesystems zu bewirken. Darüber hinaus dient ein derartiges Zellgehäuse insbesondere einer besonders hohen Stabilität beziehungsweise Langlebigkeit und einem besonders sicheren Arbeiten eines mit einem derartigen Zellgehäuse ausgestatteten Batteriesystems.A cell housing designed as described above can in particular serve to effect a particularly long-lasting and stable electrical insulation of the cell housing, for example compared with other components of a battery system. In addition, such a cell housing particularly serves a particularly high stability or longevity and a particularly safe operation of a battery system equipped with such a cell housing.

Ein derartiges Zellgehäuse dient dem zumindest teilweisen Umschließen eines Zellraums einer Batterie und damit dem zumindest teilweisen Trennen des Zellraums von der äußeren Umgebung des Zellraums. Dabei kann das Zellgehäuse den Zellraum nur teilweise umschließen, oder aber bevorzugt den Zellraum vollständig umschließen und so von der äußeren Umgebung trennen.Such a cell housing is used for at least partially enclosing a cell space of a battery and thus for at least partially separating the cell space from the outer environment of the cell space. In this case, the cell housing can only partially enclose the cell space, or else preferably completely surround the cell space and thus separate it from the external environment.

Die äußere Umgebung kann ferner insbesondere die den Zellraum beziehungsweise das Zellgehäuse umgebende Atmosphäre, also insbesondere die umgebende Luft oder auch weitere einen Zellraum umgebende Zellen beziehungsweise Zellgehäuse umfassen.The outer environment may further comprise, in particular, the atmosphere surrounding the cell space or the cell housing, that is to say in particular the surrounding air, or else further cells or cell housings surrounding a cell space.

Unter einem vollständigen Umschließen des Zellraums ist ferner gemeint, dass der Zellraum keine offene Verbindung zu der äußeren Umgebung aufweist, dass jedoch einzelne Bauteile, wie insbesondere Elektroden beziehungsweise Elektrodenableitungen oder Ähnliches, von dem Inneren des Zellraums in einen Bereich außerhalb des Zellraums beziehungsweise außerhalb des Zellgehäuses geführt werden können. Dabei können Kontaktierungen derart vorgesehen sein, dass ein Batteriesystem eine Mehrzahl an seriell oder parallel geschalteten Einzelbatterien beziehungsweise Zellen aufweist.By completely enclosing the cell space is further meant that the cell space has no open connection to the external environment, but that individual components, such as in particular electrodes or electrode leads or the like, from the interior of the cell space in an area outside the cell space or outside of the cell housing can be performed. In this case, contacts can be provided such that a battery system has a plurality of serial or parallel-connected individual batteries or cells.

Ein derartiges Zellgehäuse ist dabei zumindest teilweise aus einem nicht keramischen Material, beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material oder zumindest aus einem nicht vollständig elektrisch isolierenden Material ausgestaltet. Beispielsweise kann ein derartiges Material eine Grundstruktur des Gehäuses ausbilden. Insbesondere kann das Zellgehäuse beziehungsweise eine Grundstruktur ein metallisches oder ein Kunststoff-Material umfassen oder aus diesem ausgestaltet sein. Dadurch kann das Zellgehäuse beziehungsweise seine Grundstruktur bereits eine gute Stabilität gegen äußere Einflüsse aufweisen, und die innerhalb des Zellraums angeordneten Komponenten können so bereits sicher geschützt werden. Darüber hinaus ist ein derartiges Zellgehäuse beziehungsweise seine Grundstruktur besonders kostengünstig herstellbar.Such a cell housing is at least partially made of a non-ceramic material, for example of an electrically conductive material or at least of a not completely electrically insulating material. For example, such a material may form a basic structure of the housing. In particular, the cell housing or a basic structure may comprise or be configured from a metallic or a plastic material. As a result, the cell housing or its basic structure already has a good stability against external Influences, and arranged within the cell space components can already be safely protected. In addition, such a cell housing or its basic structure is particularly inexpensive to produce.

Da das Gehäuse beziehungsweise seine Grundstruktur wie oben beschrieben oftmals elektrisch leitfähig beziehungsweise zumindest elektrisch nicht vollständig isolierend ist, liegt das Gehäuse meist auf einem elektrischen Potenzial. Deshalb ist insbesondere eine elektrische Isolierung des Gehäuses von Vorteil, um etwa ein thermisches Durchgehen oder anderweitige Beschädigungen oder Funktionsbeeinträchtigungen der Batterie beziehungsweise des Batteriesystems, etwa durch einen Kontakt des Zellgehäuses mit weiteren benachbart angeordneten Zellgehäusen oder weiteren Bauteilen eines Batteriesystems, zu verhindern. Eine elektrische Isolierung beziehungsweise ein elektrisch isolierende Schicht kann dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Material sein, welches einen elektrischen Widerstand aufweist, der in einem Bereich von großer oder gleich 1,5 kOhm/Volt liegt.Since the housing or its basic structure as described above is often electrically conductive or at least electrically not completely insulating, the housing is usually at an electrical potential. Therefore, in particular, an electrical insulation of the housing is advantageous in order to prevent thermal runaway or other damage or functional impairment of the battery or of the battery system, for example by contact of the cell housing with further adjacent cell housings or further components of a battery system. In the context of the present invention, an electrical insulation or an electrically insulating layer may in particular be a material which has an electrical resistance which is in a range of greater than or equal to 1.5 kOhm / volt.

Bei einem wie vorstehend beschrieben ausgestalteten Zellgehäuse weist eine derartige elektrische Isolierung ein keramisches Material auf, kann etwa aus diesem ausgebildet sein. Beispielsweise besteht die elektrische Isolierung aus einem keramischen Material. Durch die Wahl eines keramischen Materials kann zum einen bereits bei sehr geringen Dicken der elektrischen Isolierung durch den sehr hohen spezifischen elektrischen Widerstand einer Vielzahl von keramischen Materialien eine sehr hohe elektrische Isolationsgüte erreicht werden. Dadurch kann bereits durch das Vorsehen von einer geringen Menge an keramischem Material, etwa unter Verwendung von Dünnschichtverfahren zum Aufbringen des keramischen Materials auf eine Grundstruktur beliebiger Geometrie, eine elektrische Isolierung besonders einfach und kostengünstig herstellbar sein. Ferner kann auch das keramische Material an sich in einer gewünschten Ausdehnung, Form, Geometrie und/oder Dicke aufgebracht werden, wodurch das Zellgehäuse in gewünschter Weise für das entsprechende Anwendungsgebiet maßschneiderbar sein kann.In a cell housing configured as described above, such electrical insulation comprises a ceramic material, may be formed therefrom, for example. For example, the electrical insulation is made of a ceramic material. By choosing a ceramic material, on the one hand, a very high degree of electrical insulation can be achieved even at very low thicknesses of the electrical insulation due to the very high electrical resistivity of a large number of ceramic materials. As a result, even by the provision of a small amount of ceramic material, for example using thin-film methods for applying the ceramic material to a basic structure of any geometry, electrical insulation can be produced in a particularly simple and cost-effective manner. Furthermore, the ceramic material per se can be applied in a desired extension, shape, geometry and / or thickness, as a result of which the cell housing can be cut to size in the desired manner for the corresponding field of application.

Darüber hinaus kann durch die Wahl der Ausdehnung und der Dicke des keramischen Materials als elektrische Isolierung auf der Grundstruktur des Zellgehäuses beziehungsweise auf dem Zellgehäuse eine zusätzliche mechanische Verstärkung des Gehäuses erzielt werden. Denn ein keramisches Material ist resistent gegen Beschädigungen insbesondere durch mechanische Beeinträchtigungen, wie selbst durch scharfe Gegenstände. Dadurch ist ein Schutz der in dem Zellraum angeordneten Komponenten, wie auch ein Austreten von in dem Zellraum angeordneten Komponenten, weiter verbessert. Darüber hinaus kann auch das Gehäuse an sich beziehungsweise seine Grundstruktur, wie etwa eine metallische Grundstruktur, durch das Aufbringen eines keramischen Isolators vor Angriffen, wie etwa vor Korrosion, geschützt werden. Dadurch ist das Gehäuse weiterhin besonders langlebig.In addition, an additional mechanical reinforcement of the housing can be achieved by the choice of the extent and the thickness of the ceramic material as electrical insulation on the basic structure of the cell housing or on the cell housing. Because a ceramic material is resistant to damage, in particular by mechanical impairments, such as even by sharp objects. As a result, protection of the components arranged in the cell space, as well as leakage of components arranged in the cell space, is further improved. In addition, the housing itself or its basic structure, such as a metallic basic structure, by the application of a ceramic insulator from attacks, such as corrosion, are protected. As a result, the housing is still very durable.

Ferner sind keramische Materialien meist gegen chemisch und elektrochemisch aktive Substanzen resistent beziehungsweise inert. Dadurch kann die elektrische Isolierung dauerhaft Bestand haben, und wird nicht während des Betriebs der Batterie angegriffen. Dadurch ist die Isolierung besonders langzeitstabil, was auch ein besonders sicheres und verlässliches Arbeiten eines mit einem derartigen Zellgehäuse ausgestatteten Energiespeichers ermöglichen kann.Furthermore, ceramic materials are usually resistant or inert to chemically and electrochemically active substances. As a result, the electrical insulation can endure permanently, and is not attacked during operation of the battery. As a result, the insulation is particularly long-term stability, which can also enable a particularly safe and reliable operation of an equipped with such a cell housing energy storage.

Darüber hinaus sind keramische Materialien nicht nur stabil gegenüber chemisch oder elektrochemisch aktiven Substanzen, sondern können aufgrund ihrer hohen thermischen Stabilität ferner selbst hohen Temperaturen problemlos standhalten. Dadurch kann selbst dann eine sichere Isolierung sichergestellt werden, wenn bei einem Energiespeicher beziehungsweise einer Batterie eine hohe Temperatur auftritt, wie beispielsweise wenn es bereits zu einem Störfall mit erhöhter Temperatur oder sogar zu einem Feuer in einem Batteriesystem gekommen ist. Dadurch kann beispielsweise bei einer Beschädigung einer Zelle verhindert werden, dass eine derartige Schädigung beziehungsweise eine Beeinflussung auf eine benachbart angeordnete Zelle übergreift.In addition, ceramic materials are not only stable to chemically or electrochemically active substances, but can also easily withstand high temperatures due to their high thermal stability. As a result, a secure insulation can be ensured even if a high temperature occurs in an energy store or a battery, such as when it has already come to an accident with elevated temperature or even to a fire in a battery system. As a result, it can be prevented, for example, in the case of damage to a cell, that such damage or an influence on an adjacently arranged cell overlaps.

Durch die stabilen Eigenschaften eines keramischen Materials kann weiterhin verhindert werden, dass, wie dies etwa für elektrisch isolierende Folien zum Teil bekannt ist, derartige Isolatoren ihre Isolationsfunktion durch Rissbildung, Verschleiß, oder sonstige Beschädigungen verlieren. Im Gegensatz dazu sind Isolatoren aus einem keramischen Material besonders langzeitstabil. Dies kann insbesondere bei für Automotive-Anwendungen üblichen Lebensdauerforderungen von 15 Jahren besonders vorteilhaft sein.Due to the stable properties of a ceramic material, it is furthermore possible to prevent such insulators from losing their insulating function as a result of cracking, wear or other damage, as is known, for example, in the case of electrically insulating films. In contrast, insulators made of a ceramic material are particularly long-term stable. This can be particularly advantageous especially for life time requirements of 15 years usual for automotive applications.

Selbst bei ungewollt ungleichmäßigem Auftrag des keramischen isolierenden Materials, etwa durch Fehler in der Herstellung des Zellgehäuses, können derartige Isolatoren nicht zusammen gedrückt werden aufgrund ihrer hohen mechanischen Stabilität. Daher kann selbst bei nicht vollständig gewünschter beziehungsweise fehlerhafter Herstellung das Zellgehäuse wie gewünscht arbeiten, und somit ein Ausschuss an Batterien deutlich reduziert beziehungsweise vollständig verhindert werden.Even with unintentionally uneven application of the ceramic insulating material, such as by errors in the production of the cell housing, such insulators can not be pressed together due to their high mechanical stability. Therefore, even when not completely desired or defective manufacturing the cell housing work as desired, and thus a rejection of batteries significantly reduced or completely prevented.

Zusammenfassend kann durch die Verwendung eines keramischen Materials als Isolierung zur Ausbildung eines insbesondere potentialfreien Zellgehäuses eine mechanisch, thermisch, elektrisch, chemisch und elektrochemisch stabile Isolierung aufgebracht werden, was die Stabilität beziehungsweise Sicherheit eines Betreibens eines mit einem derartigen Zellgehäuse ausgestatteten Energiespeichers besonders vorteilhaft während eines normalen Betreibens, während der Lagerung, oder auch während eines Unfalls oder Störfalls verbessern kann. In summary, by using a ceramic material as insulation for Forming a particular potential-free cell housing a mechanically, thermally, electrically, chemically and electrochemically stable insulation are applied, which the stability or security of operating an equipped with such a cell housing energy storage particularly advantageous during normal operation, during storage, or even during an accident or malfunction can improve.

Im Rahmen einer Ausgestaltung kann wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht an der Innenseite des Zellgehäuses angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung kann ein Erzeugen eines elektrischen Potenzials an einer beispielsweise elektrisch leitfähigen Grundstruktur des Gehäuses, wie beispielsweise an einem metallischen Gehäuseteil, bereits vollständig verhindert werden, so dass auch ein unmittelbares Kontaktieren unterschiedlicher Zellgehäuse in der Regel keine negativen Folgen mit sich bringt. Darüber hinaus können die Zellgehäuse an ihrer Außenseite unverändert ausgestaltet werden, so dass keine baulichen Veränderungen eines Batteriesystems beziehungsweise von Verbindungen verschiedener Zellen eines Batteriesystems notwendig werden. Dadurch ist ein vorbeschriebenes Zellgehäuse in dieser Ausgestaltung in besonders einfacher und vorteilhafter Form in bereits bestehende Batteriesysteme implementierbar. Beispielsweise in dieser Ausgestaltung kann es dabei vorteilhaft sein, etwaige durch das Zellgehäuse geführte Komponenten, wie etwa Elektrodenableitungen, gegen das Gehäuse beziehungsweise gegen eine Grundstruktur des Gehäuses elektrisch zu isolieren, beispielsweise ebenfalls durch das keramische Material.Within the scope of an embodiment, at least one electrically insulating layer can be arranged on the inside of the cell housing. In this embodiment, generating an electrical potential at an example, electrically conductive basic structure of the housing, such as on a metallic housing part, already be completely prevented, so that even a direct contacting different cell housing usually brings no negative consequences. In addition, the cell housing can be configured unchanged on its outer side, so that no structural changes of a battery system or of connections of different cells of a battery system are necessary. As a result, a previously described cell housing in this embodiment can be implemented in a particularly simple and advantageous form in already existing battery systems. For example, in this embodiment, it may be advantageous to electrically isolate any guided through the cell housing components, such as electrode leads, against the housing or against a basic structure of the housing, for example, also by the ceramic material.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht an der Außenseite des Zellgehäuses angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung des Zellgehäuses kann eine elektrische Isolierung gegenüber benachbarten Bauteilen des Zellgehäuses, wie beispielsweise weiteren Zellgehäusen beziehungsweise elektrisch leitfähigen Bauteilen eines Batteriesystems, besonders effektiv möglich sein. Denn durch eine außenliegende elektrisch isolierende Schicht aus einem keramischen Material kann sichergestellt werden, dass unterschiedliche Zellgehäuse oder Zellgehäuse mit einem weiteren Bauteil des Batteriesystems lediglich über das keramische Material in Kontakt gelangen. Dadurch kann sowohl eine elektrische Isolierung besonders effektiv ausgestaltet werden, als auch, etwa durch die hohe thermische, mechanische und chemische Stabilität des keramischen Materials, ein Beschädigen des Zellgehäuses durch andere Zellgehäuse beziehungsweise andere Bauteile des Batteriesystems deutlich reduziert oder sogar vollständig verhindert werden. Somit kann ein mit einem derartigen Zellgehäuse ausgestatteter Energiespeicher besonders sicher und langzeitstabil sein.In the context of a further embodiment, at least one electrically insulating layer can be arranged on the outside of the cell housing. In this embodiment of the cell housing, an electrical insulation relative to adjacent components of the cell housing, such as further cell housings or electrically conductive components of a battery system, be particularly effective. For an external electrically insulating layer made of a ceramic material can ensure that different cell housing or cell housing only come into contact with another component of the battery system via the ceramic material. As a result, both an electrical insulation can be configured particularly effectively, as well as significantly reduced or even completely prevented by the high thermal, mechanical and chemical stability of the ceramic material, damaging the cell housing by other cell housing or other components of the battery system. Thus, an energy store equipped with such a cell housing can be particularly safe and long-term stable.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine an der Außenseite des Zellgehäuses angeordnete elektrisch isolierende Schicht für eine Fixierung an einem benachbarten Zellgehäuse strukturiert sein. In dieser Ausgestaltung kann somit eine Relativbewegung von mehreren Batterien beziehungsweise Zellgehäusen zueinander verhindert werden. Dadurch kann die Stabilität eines Batteriesystems, welches eine Mehrzahl von mit einem vorbeschriebenen Zellgehäuse ausgestatteten Energiespeichern aufweist, deutlich verbessert werden. Darüber hinaus kann auf weitere Maßnahmen zur Stabilisierung einer Mehrzahl von Energiespeicher in einem Batteriesystem beziehungsweise einem Batteriepack verzichtet werden, da das keramische Material neben seiner Funktion als elektrische Isolierung eine Funktion als Befestigungsmittel von Zellgehäusen aneinander wahrnehmen kann. Dadurch kann nicht nur eine besonders große Stabilität erzeugt werden, sondern darüber hinaus ein Batteriesystem beziehungsweise ein Batteriepack besonders kostengünstig herstellbar sein. Darüber hinaus kann dadurch, dass das Befestigungsmittel aus einem keramischen Material ausgebildet ist, ein besonders sicheres aneinander Befestigen von verschiedenen Zellgehäusen realisiert werden, da ein keramisches Material mechanisch besonders stabil ist, und auch gegenüber chemischen Angriffen oder auch hohen Temperaturen inert ist, so dass ein derartiges Befestigungsmittel auch nach einer langen Laufzeit seine Stabilität nicht verliert. Die Strukturierung kann dabei gewählt werden in Abhängigkeit der gewünschten Anwendung. Insbesondere kann bei einem Vorsehen einer Mehrzahl an Zellgehäusen die Strukturierung verschiedener Zellgehäuse derart aneinander angepasst werden, dass ein besonders sicheres Positionieren der Zellgehäuse relativ zueinander oder an weiteren Bauteilen eines Batteriesystems ermöglicht werden kann.In the context of a further embodiment, at least one electrically insulating layer arranged on the outside of the cell housing can be structured for fixing to an adjacent cell housing. In this embodiment, a relative movement of several batteries or cell housings to each other can thus be prevented. As a result, the stability of a battery system which has a plurality of energy stores equipped with a cell housing as described above can be markedly improved. In addition, it is possible to dispense with further measures for stabilizing a plurality of energy stores in a battery system or a battery pack, since the ceramic material, in addition to its function as electrical insulation, can perform a function as a fastening means of cell casings to one another. As a result, not only a particularly high stability can be generated, but also a battery system or a battery pack can be produced in a particularly cost-effective manner. In addition, the fact that the fastening means is formed of a ceramic material, a particularly secure fixing together of different cell housings can be realized because a ceramic material is mechanically stable, and is also inert to chemical attack or even high temperatures, so that Such fasteners does not lose its stability even after a long period of time. The structuring can be chosen depending on the desired application. In particular, when providing a plurality of cell casings, the structuring of different cell casings can be adapted to one another such that a particularly secure positioning of the cell casings relative to one another or to further components of a battery system can be made possible.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht durch ein Wellenprofil, wie insbesondere ein Dreieckprofil oder ein Rechteckprofil oder ein sonstiges Wellenprofil strukturiert sein, insbesondere wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht durch ein zweidimensionales Wellenprofil strukturiert ist. Insbesondere Wellenprofile sind in besonders vorteilhafter Weise dazu geeignet, verschiedene Zellgehäuse aneinander oder ein Zellgehäuse an einem weiteren Bauteil eines Batteriesystems zu befestigen. Darüber hinaus sind Wellenprofile in besonders einfacher Weise in eindimensionaler Form als auch zweidimensionaler Form ausbildbar, so dass ein Bewegen eines Zellgehäuses im Wesentlichen in jeder Raumrichtung verhindert werden kann. Darüber hinaus sind Wellenprofile besonders kostengünstig herstellbar und dabei an das gewünschte Anwendungsgebiet insbesondere durch die Dicke und Breite der Welle beziehungsweise die exakte Ausgestaltung der Welle, etwa als Dreieck- beziehungsweise Viereckform, anpassbar. Ein Wellenprofil kann dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere bedeuten, dass durch gewölbte oder auch eckige Auskragungen gegenüber einer Oberfläche mechanische Widerstände gegen eine Relativbewegung ausgebildet werden. In a further embodiment, at least one electrically insulating layer may be structured by a wave profile, in particular a triangular profile or a rectangular profile or another wave profile, in particular wherein at least one electrically insulating layer is structured by a two-dimensional wave profile. In particular, wave profiles are particularly suitable for attaching different cell housings to one another or a cell housing to another component of a battery system. In addition, wave profiles can be formed in a particularly simple manner in one-dimensional form as well as in two-dimensional form, so that a movement of a cell housing can be prevented substantially in every spatial direction. In addition, wave profiles are particularly inexpensive to produce and thereby to the desired application, in particular by the thickness and width of the shaft or the exact configuration of Wave, approximately as a triangle or square shape, customizable. In the context of the present invention, a corrugated profile can mean, in particular, that mechanical resistances to a relative movement are formed by curved or even angular protrusions with respect to a surface.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht als lokal begrenzter Abstandshalter ausgestaltet sein. In dieser Ausgestaltung braucht somit nicht das gesamte Gehäuse beziehungsweise die gesamte Grundstruktur des Gehäuses mit einer keramischen Schicht versehen sein. Vielmehr kann ein einzelner oder einer Mehrzahl an Verbindungspunkten mit einem als Abstandshalter dienenden lokal begrenzten Bereich an keramischem Material versehen sein. Dieser Bereich kann als Kontaktfläche eines Zellgehäuses mit einem weiteren Zellgehäuse oder einem elektrisch leitfähigen Bauteil des Batteriesystems dienen. In dieser Ausgestaltung kann somit auf besonders kostengünstiger Weise eine elektrische Isolation des Zellgehäuses ermöglicht werden. Insbesondere dadurch, dass die elektrische Isolierung aus einem keramischen Material ausgebildet ist, kann eine Begrenzung der elektrisch isolierenden Schicht auf lokal begrenzte Kontaktbereiche möglich sein. Denn ein keramisches Material ist mechanisch besonders stabil, so dass die Abstandshalter auch bei hoher Kraft nicht zusammengedrückt oder beschädigt werden, sondern den Abstand der einzelnen Zellgehäuse vielmehr sicher und langzeitstabil sicherstellen können. Bei herkömmlichen Zellgehäusen kann dabei ein derartiger Abstandshalter eine Dicke in einem Bereich von größer oder gleich 0,1mm aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können Abstandshalter dafür sorgen, dass die Grundkörper des Zellgehäuses einen Abstand in einem Bereich von 0,3mm aufweisen. Dazu kann entweder nur jedes zweite Zellgehäuse mit einem entsprechend Abstandshalter ausgestattet sein, so dass die zwischen den mit Abstandshalter versehen Zellgehäusen angeordneten weiteren Zellgehäuse ohne Isolierung beziehungsweise Abstandshalter ausgestaltet sein kann. Alternativ kann jedes Zellgehäuse einen Abstandshalter oder eine Mehrzahl an Abstandshaltern aufweisen, wobei dieser dann die Hälfte des gewünschten Abstands der Batterie Gehäuse zueinander aufweisen kann, wenn sie etwa unmittelbar aufeinander treffen, oder eine entsprechend größere Dicke, wenn sie etwa nebeneinander angeordnet sind.In the context of a further embodiment, at least one electrically insulating layer can be designed as a locally limited spacer. In this embodiment, therefore, not the entire housing or the entire basic structure of the housing need be provided with a ceramic layer. Rather, a single or a plurality of connection points may be provided with a locally limited area of ceramic material serving as a spacer. This area can serve as a contact area of a cell housing with a further cell housing or an electrically conductive component of the battery system. In this embodiment, an electrical insulation of the cell housing can thus be made possible in a particularly cost-effective manner. In particular, in that the electrical insulation is formed from a ceramic material, a limitation of the electrically insulating layer to locally limited contact areas may be possible. Because a ceramic material is mechanically very stable, so that the spacers are not compressed or damaged even at high power, but can ensure the distance of the individual cell housing rather safe and long-term stability. In the case of conventional cell housings, such a spacer may have a thickness in a range of greater than or equal to 0.1 mm. Alternatively or additionally, spacers can ensure that the main body of the cell housing have a distance in a range of 0.3 mm. For this purpose, either only every second cell housing can be equipped with a corresponding spacer, so that the further cell housing arranged between the spacer cell housings can be configured without insulation or spacers. Alternatively, each cell housing may comprise a spacer or a plurality of spacers, which may then have half of the desired spacing of the battery housing to each other when they meet approximately directly to each other, or a correspondingly greater thickness, if they are arranged approximately side by side.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die elektrisch isolierende Schicht als eine das Zellgehäuse im Wesentlichen vollständig bedeckende Beschichtung ausgestaltet sein. In dieser Ausgestaltung kann somit im Wesentlichen das gesamte Gehäuse, beziehungsweise ein gesamtes Gehäusegrundgerüst, mit einer elektrischen Isolierung aus einem keramischen Material überzogen sein. Dadurch kann zum einen eine Isolierung besonders effektiv und sicher ausgestaltet werden, wobei ferner eine mechanische Stabilisierung des Gehäuses beziehungsweise des Gehäusegrundgerüsts besonders vorteilhafter Weise realisierbar sein kann.In the context of a further embodiment, the electrically insulating layer can be configured as a coating that substantially completely covers the cell housing. In this embodiment, therefore, substantially the entire housing, or an entire housing base frame, be coated with an electrical insulation made of a ceramic material. As a result, on the one hand, insulation can be designed to be particularly effective and secure, and, furthermore, mechanical stabilization of the housing or of the housing base frame can be realized in a particularly advantageous manner.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das keramische Material ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Email oder einem Polymer-Keramik-Komposit. Insbesondere derartige keramische Materialien weisen einen hohen elektrischen Innenwiderstand auf und sind deshalb als elektrische Isolatoren besonders geeignet. Darüber hinaus können die vorgenannten keramischen Materialien besonders stabil sein, und somit neben einer elektrischen Isolierung besonders vorteilhaft ferner einer mechanischen Stabilisierung dienen. Ferner sind die vorgenannten keramischen Materialien besonders inert gegenüber hohen Temperaturen wie auch chemischen oder elektrochemischen Angriffen, so dass ein Energiespeicher in dieser Ausgestaltung des Zellgehäuses besonders langlebig sein kann. Unter Email kann dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Schmelzgemisch aus Silikaten, Boraten und Fluoriden mit den Metallen Natrium, Kalium und Aluminium verstanden werden.In a further embodiment, the ceramic material may be selected from the group consisting of enamel or a polymer-ceramic composite. In particular, such ceramic materials have a high internal electrical resistance and are therefore particularly suitable as electrical insulators. In addition, the abovementioned ceramic materials can be particularly stable, and thus, in addition to electrical insulation, can also be used with particular advantage for mechanical stabilization. Furthermore, the aforementioned ceramic materials are particularly inert to high temperatures as well as chemical or electrochemical attacks, so that an energy storage in this embodiment of the cell housing can be particularly durable. For the purposes of the present invention, enamel may in particular be understood as meaning a melt mixture of silicates, borates and fluorides with the metals sodium, potassium and aluminum.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das keramische Material porös sein. Dabei kann, insbesondere um eine grundsätzlich undurchlässige Schicht zu erreichen, eine poröse keramische Schicht Verwendung finden mit einem weiteren elektrischen Isolator, wie etwa einer dichten und dünnen Kunststofffolie. Durch Verwendung einer derartigen porösen Schicht kann die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung in dem Keramikmaterial, etwa bei einem Biegen wesentlich reduziert werden. Dadurch kann ein Gehäuse in dieser Ausgestaltung besonders langlebig sein und ferner besonders verlässlich herstellbar sein.In a further embodiment, the ceramic material may be porous. In this case, in particular in order to achieve a basically impermeable layer, a porous ceramic layer can be used with a further electrical insulator, such as a dense and thin plastic film. By using such a porous layer, the likelihood of cracking in the ceramic material, such as bending, can be substantially reduced. As a result, a housing in this embodiment can be particularly durable and, furthermore, be particularly reliable to produce.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Zellgehäuses wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the cell housing according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the battery system according to the invention, the figures and the description of the figures.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Batteriesystem, umfassend wenigstens einen Zellraum aufweisend eine Anode, eine Kathode, einen zwischen Anode und Kathode angeordneten Separator und einen Elektrolyt zum elektrischen Kontaktieren von Anode und Kathode, wobei der Zellraum durch ein Zellgehäuse zumindest teilweise umschlossen ist, und wobei das Zellgehäuse wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.The present invention furthermore relates to a battery system, comprising at least one cell space comprising an anode, a cathode, a separator arranged between the anode and cathode, and an electrolyte for electrically contacting the anode and cathode, wherein the cell space is at least partially enclosed by a cell housing, and wherein the cell housing is formed as described above.

Ein Batteriesystem kann im Sinne der vorliegenden Erfindung ein elektronisches System sein, welches zumindest eine oder eine beliebige Mehrzahl an Batterien beziehungsweise Zellen aufweist. For the purposes of the present invention, a battery system may be an electronic system which has at least one or any plurality of batteries or cells.

Ein vorbeschriebenes Batteriesystem umfasst in an sich bekannter Weise einen Zellraum, in dem die elektrochemischen Prozesse der Batterie beziehungsweise der Zelle, wie insbesondere die elektrochemischen Prozesse eines Ladens beziehungsweise Entladens, ablaufen. Somit sind in dem Zellraum eine Anode und eine Kathode vorgesehen beziehungsweise zumindest teilweise dort angeordnet. A battery system as described above comprises, in a manner known per se, a cell space in which the electrochemical processes of the battery or cell, in particular the electrochemical processes of charging or discharging, take place. Thus, an anode and a cathode are provided in the cell space or at least partially arranged there.

Die Anode und die Kathode können grundsätzlich in an sich bekannter Weise wie für einen Energiespeicher bekannt ausgestaltet sein. Für den rein beispielhaften Fall einer Lithium-Batterie kann die Anode eine Elektrode sein, welche metallisches Lithium umfasst oder Lithium interkalieren kann. Die Kathode kann dabei Schwefel etwa in elementarer Form umfassen. Dabei kann der Schwefel in einem Binder, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF) etwa zusammen mit einem Leitzusatz, wie etwa einer elektrisch leitfähigen Kohlenstoffverbindung, beispielsweise Graphit, vorliegen.The anode and the cathode can in principle be designed in a manner known per se as known for an energy store. For the purely exemplary case of a lithium battery, the anode may be an electrode comprising metallic lithium or intercalating lithium. The cathode may comprise sulfur in elemental form. The sulfur may be present in a binder, such as polyvinylidene fluoride (PVDF), for example, along with a conductive additive, such as an electrically conductive carbon compound, such as graphite.

Um einen Kurzschluss zwischen der Anode und der Kathode zu verhindern, ist ferner zwischen diesen beiden Elektroden ein Separator angeordnet. Der Separator kann beispielsweise eine poröse Kunststofffolie, wie etwa eine poröse Polypropylenfolie sein. Ferner ist, um eine elektrischen Kontakt zwischen Anode und Kathode sicherzustellen, zwischen Anode und Kathode ein Elektrolyt angeordnet. Der Elektrolyt kann beispielsweise in den Poren des Separators angeordnet sein. Ferner kann der Elektrolyt beispielsweise ein Festkörperelektrolyt sein. Auch der Separator und der Elektrolyt können in an sich bekannter Weise wie für eine Lithium-Ionen Batterie bekannt ausgestaltet sein. Der Elektrolyt kann ein Lösungsmittel umfassen, in dem ein oder mehrere elektrisch leitfähige Salze gelöst sind. Beispielsweise können aprotische Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat oder Diethylcarbonat Verwendung finden. Weiterhin kann als elektrisch leitfähiges Salz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) verwendet werden.In order to prevent a short circuit between the anode and the cathode, a separator is further arranged between these two electrodes. The separator may be, for example, a porous plastic film such as a porous polypropylene film. Further, to ensure electrical contact between anode and cathode, an electrolyte is disposed between the anode and the cathode. The electrolyte can be arranged, for example, in the pores of the separator. Further, the electrolyte may be, for example, a solid electrolyte. Also, the separator and the electrolyte may be configured in a conventional manner as known for a lithium-ion battery. The electrolyte may include a solvent in which one or more electrically conductive salts are dissolved. For example, aprotic solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate can be used. Furthermore, as the electrically conductive salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) can be used.

Zusammenfassend kann durch die Verwendung eines keramischen Materials als Isolierung eines insbesondere potentialfreien Zellgehäuses eine mechanisch, thermisch, elektrisch, chemisch und elektrochemisch stabile Isolierung aufgebracht werden, was die Stabilität beziehungsweise Sicherheit eines Betreibens eines mit einem derartigen Zellgehäuse ausgestatteten Energiespeichers besonders vorteilhaft während eines normalen Betreibens, während der Lagerung, oder auch während eines Unfalls oder Störfalls verbessern kann. In summary, a mechanically, thermally, electrically, chemically and electrochemically stable insulation can be applied by the use of a ceramic material as insulation of a particular potential-free cell housing, which is particularly advantageous during normal operation, the stability or safety of operating an energy store equipped with such a cell housing, during storage, or even during an accident or accident.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Batteriesystems wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zellgehäuse, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the battery system according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the cell housing according to the invention, the figures and the description of the figures.

Beispiele und Zeichnungen Examples and drawings

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Beispiele und Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Beispiele und Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigenFurther advantages and advantageous embodiments of the subject invention are illustrated by the examples and drawings and explained in the following description. It should be noted that the examples and drawings are only descriptive and are not intended to limit the invention in any way. Show it

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Zellgehäuses gemäß der Erfindung; 1 a schematic representation of an embodiment of a cell housing according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Zellgehäuses gemäß der Erfindung; 2 a schematic representation of another embodiment of a cell housing according to the invention;

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform zweier Zellgehäuse gemäß der Erfindung; und 3 a schematic representation of another embodiment of two cell housing according to the invention; and

4 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß 3. 4 a plan view of the embodiment according to 3 ,

In 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zellgehäuses 10 gezeigt. In 1 is a schematic representation of an embodiment of a cell housing according to the invention 10 shown.

Ein derartiges Zellgehäuse 10 beziehungsweise eine Zelle aufweisend ein derartiges Zellgehäuse 10 kann insbesondere Bestandteil sein eines Batteriesystems aufweisend eine oder eine Mehrzahl an durch ein derartiges Zellgehäuse 10 umschlossener Zellen. Die Zellen können dabei beispielsweise und nicht beschränkend als Pouchzellen oder als zylindrische oder prismatische Zellen, etwa in einer Kunststoffgehäuse-Grundstruktur, ausgestaltet sein.Such a cell case 10 or a cell having such a cell housing 10 may in particular be part of a battery system having one or a plurality of through such a cell housing 10 enclosed cells. The cells may be designed, for example and not restrictively, as pouch cells or as cylindrical or prismatic cells, for example in a plastic housing basic structure.

Derartige Zellen beziehungsweise Batterien umfassen einen Zellraum 16 aufweisend eine Anode, eine Kathode, einen zwischen Anode und Kathode angeordneten Separator und einen Elektrolyt zum elektrischen Kontaktieren von Anode und Kathode. Der Zellraum 16 ist dabei durch das Zellgehäuse 10 von der äußeren Umgebung zumindest teilweise getrennt. Das Zellgehäuse 10 ist dabei zumindest teilweise aus einem nicht keramischen Material ausgestaltet. Gemäß 1 weist das Zellgehäuse 10 eine Grundstruktur 12 auf, welche beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff ausgestaltet sein kann.Such cells or batteries comprise a cell space 16 comprising an anode, a cathode, a separator disposed between the anode and cathode, and an electrolyte for electrically contacting the anode and the cathode. The cell space 16 is through the cell case 10 at least partially separated from the external environment. The cell case 10 is at least partially made of a non-ceramic material. According to 1 has the cell case 10 a basic structure 12 on, which may be configured for example of a metal or a plastic.

Ferner weist das Zellgehäuse 10 wenigstens eine auf dem nicht keramischen Material beziehungsweise auf der Grundstruktur 12 aufgebrachte elektrisch isolierende Schicht 14 auf. Dabei ist die elektrisch isolierende Schicht 14 aus einem keramischen Material ausgestaltet. Die elektrisch isolierende Schicht 14 kann dabei an der Innenseite des Gehäuses 10 angeordnet sein, also an der in den Zellraum 16 gerichteten Seite der Grundstruktur 12 aufgebracht sein. Das keramische Material kann dabei porös sein und/oder ein Material aufweisen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Email oder einem Polymer-Keramik-Komposit.Furthermore, the cell housing 10 at least one on the non-ceramic material or on the basic structure 12 applied electrically insulating layer 14 on. Here is the electrically insulating layer 14 made of a ceramic material. The electrically insulating layer 14 can do this on the inside of the case 10 be arranged, ie at the in the cell space 16 directed side of the basic structure 12 be upset. The ceramic material may be porous and / or comprise a material which is selected from the group consisting of enamel or a polymer-ceramic composite.

Ferner kann die elektrisch isolierende Schicht 14 als eine das Zellgehäuse 10 beziehungsweise die Grundstruktur 12 im Wesentlichen vollständig bedeckende Beschichtung ausgestaltet ist. Dies ist in 1 gezeigt.Furthermore, the electrically insulating layer 14 as one the cell case 10 or the basic structure 12 essentially completely covering coating is configured. This is in 1 shown.

In 2 ist eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ausgestaltung gemäß 2 entspricht dabei in weiten Teilen der Ausgestaltung gemäß 1, so dass im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen wird. Entsprechende oder gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Ausgestaltung gemäß 2 ist dabei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht 14 an der Außenseite des Gehäuses 10 beziehungsweise auf der dem Zellraum 16 entgegengesetzten Seite der Grundstruktur 12 angeordnet. Dies kann dabei die einzige elektrisch isolierende Schicht 14 beziehungsweise keramische Schicht sein. Wie in 2 gezeigt kann jedoch zusätzlich und entsprechend der Ausgestaltung aus 1 im Inneren des Gehäuses 10 eine elektrisch isolierende Schicht 14 angeordnet sein.In 2 a further embodiment of the present invention is shown. The embodiment according to 2 corresponds in many parts of the embodiment according to 1 so that the differences are essentially addressed. Corresponding or identical components are provided with the same reference numerals. In the embodiment according to 2 is at least one electrically insulating layer 14 on the outside of the case 10 or on the cell space 16 opposite side of the basic structure 12 arranged. This can be the only electrically insulating layer 14 or ceramic layer. As in 2 however, shown in addition and according to the embodiment 1 inside the case 10 an electrically insulating layer 14 be arranged.

In 3 ist eine weitere Ausgestaltung des vorliegenden Zellgehäuses 10 gezeigt. Gemäß 3 ist wenigstens eine an der Außenseite des Gehäuses 10 angeordnete elektrisch isolierende Schicht 14 für eine Fixierung an einem benachbarten Zellgehäuse 10 strukturiert ausgestaltet. Dabei ist in 3 weiterhin zu erkennen, dass eine elektrisch isolierende Schicht 14 durch ein Wellenprofil strukturiert ist, insbesondere wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht 14 durch ein zweidimensionales Wellenprofil strukturiert ist. 3 zeigt dabei eine Vielzahl an Auskragungen 18, welche an der elektrisch isolierenden Schicht 14 angeordnet beziehungsweise Bestandteil der elektrisch isolierenden Schicht sein können. Dabei ist in 3 zu erkennen, dass durch die Strukturierung wie insbesondere durch das Wellenprofil eine Relativbewegung der einzelnen Zellgehäuse 10 gegeneinander verhindert werden kann. In 3 is a further embodiment of the present cell housing 10 shown. According to 3 is at least one on the outside of the housing 10 arranged electrically insulating layer 14 for fixing to an adjacent cell housing 10 structured structured. It is in 3 continue to recognize that an electrically insulating layer 14 is structured by a wave profile, in particular wherein at least one electrically insulating layer 14 is structured by a two-dimensional wave profile. 3 shows a variety of projections 18 , which on the electrically insulating layer 14 arranged or may be part of the electrically insulating layer. It is in 3 to recognize that by the structuring, in particular by the wave profile, a relative movement of the individual cell housing 10 can be prevented against each other.

In 4 ist ferner eine Draufsicht auf die Ausgestaltung gemäß 3 gezeigt. In 4 ist dabei zu erkennen, dass die elektrisch isolierende Schicht 14 durch ein zweidimensionales Wellenprofil strukturiert ist. Insbesondere kann dadurch ein Befestigen des Zellgehäuses 10 in der Dimension X und gleichzeitig in der Dimension Y realisiert werden, wie dies durch das Koordinatensystem 4 gezeigt ist. Ferner ist eine seitliche Ansicht des Wellenprofils umfassend Auskragungen 18 mit dem Bezugszeichen 20 gezeigt.In 4 is also a plan view of the embodiment according to 3 shown. In 4 is to recognize that the electrically insulating layer 14 is structured by a two-dimensional wave profile. In particular, this can be a fastening of the cell housing 10 be realized in the dimension X and at the same time in the dimension Y, as determined by the coordinate system 4 is shown. Furthermore, a lateral view of the wave profile is encompassing projections 18 with the reference number 20 shown.

In 4 ist dabei zu erkennen, dass das Wellenprofil eine Rechteckform aufweist. Alternativ kann das Wellenprofil eine Dreiecksform aufweisen, welches im Sinne der vorliegenden Erfindung ebenfalls als zweidimensionale Wellenform angesehen wird, da diese Form ebenfalls eine Bewegung in der X-Achse und Y-Achse, insbesondere also in wenigstens zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordneten Richtungen beziehungsweise Dimensionen, verhindert. Auch weitere Wellenprofile sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.In 4 is to recognize that the wave profile has a rectangular shape. Alternatively, the wave profile may have a triangular shape, which is also regarded as a two-dimensional waveform in the sense of the present invention, since this shape also has a movement in the X-axis and Y-axis, in particular in at least two substantially perpendicular directions or dimensions , prevented. Also other wave profiles are possible in the context of the present invention.

In einer weiteren Ausgestaltung, die in den Figuren nicht gezeigt ist, kann die elektrisch isolierende Schicht 14 als lokal begrenzter Abstandshalter ausgestaltet sein. In dieser Ausgestaltung sind somit ein oder verschiedene Bereich mit einer elektrischen Isolierung versehen.In a further embodiment, which is not shown in the figures, the electrically insulating layer 14 be designed as a locally limited spacers. In this embodiment, one or several areas are thus provided with electrical insulation.

Dem Fachmann ist dabei verständlich, dass die vorstehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Energiespeichers 10 lediglich beschreibenden Charakter hat und nicht durch die vorbeschriebenen Beispiele eingeschränkt werden soll.It is understood by those skilled in the art that the above description of the energy storage device according to the invention 10 merely descriptive and should not be limited by the examples described above.

Claims (10)

Zellgehäuse zum zumindest teilweisen Umschließen eines Zellraums (16) einer Batterie, wobei das Zellgehäuse (10) zumindest teilweise aus einem nichtkeramischen Material ausgestaltet ist, wobei das Zellgehäuse (10) wenigstens eine auf dem nicht keramischen Material aufgebrachte elektrisch isolierende Schicht (14) aufweist, und wobei die elektrisch isolierende Schicht (14) aus einem keramischen Material ausgestaltet ist.Cell housing for at least partially enclosing a cell space ( 16 ) of a battery, wherein the cell housing ( 10 ) is at least partially made of a non-ceramic material, wherein the cell housing ( 10 ) at least one applied on the non-ceramic material electrically insulating layer ( 14 ), and wherein the electrically insulating layer ( 14 ) is made of a ceramic material. Zellgehäuse nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (14) an der Innenseite des Zellgehäuses (10) angeordnet ist.Cell housing according to claim 1, wherein at least one electrically insulating layer ( 14 ) on the inside of the cell housing ( 10 ) is arranged. Zellgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (14) an der Außenseite des Zellgehäuses (10) angeordnet ist.Cell housing according to claim 1 or 2, wherein at least one electrically insulating layer ( 14 ) on the outside of the cell housing ( 10 ) is arranged. Zellgehäuse nach Anspruch 3, wobei wenigstens eine an der Außenseite des Zellgehäuses (10) angeordnete elektrisch isolierende Schicht (14) für eine Fixierung an einem benachbarten Zellgehäuse (10) strukturiert ist. Cell housing according to claim 3, wherein at least one on the outside of the cell housing ( 10 ) arranged electrically insulating layer ( 14 ) for fixing to an adjacent cell housing ( 10 ) is structured. Zellgehäuse nach Anspruch 4, wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (14) durch ein Wellenprofil, wie insbesondere ein Dreieckprofil oder ein Rechteckprofil, strukturiert ist, insbesondere wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (14) durch ein zweidimensionales Wellenprofil strukturiert ist.Cell housing according to claim 4, wherein at least one electrically insulating layer ( 14 ) is structured by a wave profile, in particular a triangular profile or a rectangular profile, in particular wherein at least one electrically insulating layer ( 14 ) is structured by a two-dimensional wave profile. Zellgehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht (14) als lokal begrenzter Abstandshalter ausgestaltet ist. Cell housing according to one of claims 3 to 5, wherein at least one electrically insulating layer ( 14 ) is designed as a localized spacer. Zellgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektrisch isolierende Schicht (14) als eine das Zellgehäuse (10) im Wesentlichen vollständig bedeckende Beschichtung ausgestaltet ist.Cell housing according to one of claims 1 to 5, wherein the electrically insulating layer ( 14 ) as one the cell housing ( 10 ) is designed substantially completely covering coating. Zellgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das keramische Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Email oder einem Polymer-Keramik-Komposit.Cell housing according to one of claims 1 to 7, wherein the ceramic material is selected from the group consisting of enamel or a polymer-ceramic composite. Zellgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das keramische Material porös ist.Cell housing according to one of claims 1 to 8, wherein the ceramic material is porous. Batteriesystem, umfassend wenigstens einen Zellraum (16) aufweisend eine Anode, eine Kathode, einen zwischen Anode und Kathode angeordneten Separator und einen Elektrolyt zum elektrischen Kontaktieren von Anode und Kathode, wobei der Zellraum (16) durch ein Zellgehäuse (10) zumindest teilweise umschlossen ist, wobei das Zellgehäuse (10) ein Zellgehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.Battery system, comprising at least one cell space ( 16 ) comprising an anode, a cathode, a separator arranged between the anode and cathode, and an electrolyte for electrically contacting the anode and the cathode, wherein the cell space ( 16 ) through a cell housing ( 10 ) is at least partially enclosed, wherein the cell housing ( 10 ) a cell housing ( 10 ) according to one of claims 1 to 9.
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