DE102013200714A1 - Protection mechanism for battery cells - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle (10) umfassend eine Elektrodenanordnung (12) mit einer aktiven Lage (28), die mindestens eine beschichtete positive Elektrodenlage (18) und mindestens eine beschichtete negative Elektrodenlage (20) aufweist, zwischen denen mindestens eine Separatorlage (22) vorgesehen ist, wobei die Elektrodenanordnung (12) innerhalb eines Gehäuses (14, 14.1, 14.2, 14.3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (12) zusätzlich mindestens eine inaktive Lage (30) umfasst. Zudem betrifft die Erfindung ein Batteriemodul mit mindestens zwei solcher Batteriezellen sowie ein Fahrzeug ausgerüstet mit mindestens einer solchen Batteriezelle.The invention relates to a battery cell (10) comprising an electrode arrangement (12) with an active layer (28) which has at least one coated positive electrode layer (18) and at least one coated negative electrode layer (20), between which at least one separator layer (22) is provided, the electrode arrangement (12) being arranged within a housing (14, 14.1, 14.2, 14.3), characterized in that the electrode arrangement (12) additionally comprises at least one inactive layer (30). In addition, the invention relates to a battery module with at least two such battery cells and a vehicle equipped with at least one such battery cell.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung bertrifft eine Batteriezelle umfassend eine Elektrodenanordnung mit mindestens einer beschichteten positiven Elektrodenlage und mindestens einer beschichteten negativen Elektrodenlage, zwischen denen mindestens eine Separatorlage angeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Batteriemodul mit mindestens zwei solcher Batteriezellen sowie ein Fahrzeug ausgerüstet mit mindestens einer solchen Batteriezelle.The invention overcomes a battery cell comprising an electrode arrangement with at least one coated positive electrode layer and at least one coated negative electrode layer, between which at least one separator layer is arranged. In addition, the invention relates to a battery module with at least two such battery cells and a vehicle equipped with at least one such battery cell.

Wiederaufladbare Batteriezellen, welche auch als Sekundärzellen oder Akkumulatorzellen bezeichnet werden, sind typischerweise in Form von galvanischen Zellen ausgeführt, die als elektrochemischer Energiespeicher und Energiewandler dienen. Beim Laden der Batteriezelle wird dabei durch elektrochemische Reaktion elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Umgekehrt wird beim Entladen chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Elektrische Energie kann somit je nach Bedarf gespeichert oder einem Verbraucher bereitgestellt werden.Rechargeable battery cells, which are also referred to as secondary cells or accumulator cells, are typically designed in the form of galvanic cells, which serve as electrochemical energy storage and energy converters. When charging the battery cell is thereby converted by electrochemical reaction of electrical energy into chemical energy. Conversely, when discharging chemical energy is converted into electrical energy. Electrical energy can thus be stored as needed or provided to a consumer.

Derartige Batteriezellen werden unter anderem in Form von Batteriepacks oder Batteriemodulen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen eingesetzt, die eine Anzahl von in Serie oder parallel geschalteter elektrochemischer Batteriezellen umfassen. Zum Antrieb von Fahrzeugen setzt sich zunehmend der Einsatz von Lithium-Ionen-Batteriezellen durch, da diese eine hohe Kapazität, ein geringes Volumen und eine geringe Selbstentladung aufweisen. Im Allgemeinen umfassen Lithium-Ionen-Batteriezellen mindestens eine positive Elektrode und mindestens eine negative Elektrode, die mit einem Aktivmaterial beschichtet sind, um die Lithium-Ionen reversibel bei Interkallation einzulagern oder bei Deinterkallation auszulagern. Neben den Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind auch Passivmaterialien, wie Separatoren, metallische Ableiterfolien, metallische Kollektoren und metallische Terminals, in einer derartigen Batteriezelle vorhanden.Such battery cells are used inter alia in the form of battery packs or battery modules in hybrid and electric vehicles comprising a number of series-connected or parallel-connected electrochemical battery cells. For the propulsion of vehicles, the use of lithium-ion battery cells is increasingly prevailing, since they have a high capacity, a low volume and a low self-discharge. In general, lithium-ion battery cells comprise at least one positive electrode and at least one negative electrode, which are coated with an active material to reversibly store the lithium ions at intercalation or outsource at deintercalation. In addition to the positive and negative electrode active materials, passive materials such as separators, metal trap films, metallic collectors and metal terminals are also included in such a battery cell.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Batteriezellen bekannt. Aus US 2008/010796 A1 ist eine Batteriezelle bekannt, bei der die Elektroden und die dazwischen angeordnete Separatorschicht in einer gewickelten Konfiguration vorliegen. Zur Kontaktierung der Batteriezelle ist ein Kollektor zwischen den jeweiligen Elektroden und einem außen liegenden Terminal angeordnet.In the prior art, different battery cells are known. Out US 2008/010796 A1 For example, a battery cell is known in which the electrodes and the separator layer disposed therebetween are in a wound configuration. For contacting the battery cell, a collector is arranged between the respective electrodes and an external terminal.

Insbesondere beim Einsatz von Lithium-Ionen-Batteriezellen zum Antrieb von Fahrzeugen sind unterschiedliche Sicherheitsmaßnahmen für den Fall eines Unfalls oder einer sonstigen Einwirkung auf die Batteriezelle zu treffen. Ein Problem stellt dabei die Kurzschlussreaktion in der Batteriezelle dar, die sogar zur Entzündung der Batteriezelle führen kann. Hierbei schmilzt der zwischen positiver und negativer Elektrode eingebrachte Separator, wodurch sich die Batteriezelle tiefentlädt und erwärmt. In particular, when using lithium-ion battery cells for driving vehicles are different security measures in the event of an accident or other impact on the battery cell to take. One problem is the short-circuit reaction in the battery cell, which can even lead to the ignition of the battery cell. In this case, the separator introduced between the positive and negative electrodes melts, causing the battery cell to deeply discharge and heat up.

Um derartige Reaktionen zu verhindern, sind in Lithium-Ionen-Batteriezellen typischerweise Schutzeinrichtungen wie z.B. Dioden, Schmelzsicherung oder gezielte Schwachstellen im Gehäuse der Zelle vorgesehen, damit bei einem Gasüberdruck innerhalb der Zelle ein kontrolliertes Öffnen zum Freisetzen des Gases erfolgt. Aufgrund der Gefahren, die sich daraus in einem Kraftfahrzeug insbesondere für den Fahrer und die Insassen ergeben, besteht ein anhaltendes Interesse daran, derartige Batteriezellen möglichst sicher zu gestalten. In order to prevent such reactions, protective devices such as lithium-ion battery cells are typically used. Diodes, fuse or targeted weak points provided in the housing of the cell, so that at a gas pressure within the cell controlled opening to release the gas takes place. Due to the dangers resulting from this in a motor vehicle, in particular for the driver and the occupants, there is a continuing interest in making such battery cells as safe as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle mit einer Elektrodenanordnung vorgeschlagen, die eine aktive Lage mit mindestens einer beschichteten positiven Elektrodenlage (Kathode) und mindestens einer beschichteten negativen Elektrodenlage (Anode) umfasst, zwischen denen mindestens eine Separatorlage vorgesehen ist, und die in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Elektrodenanordnung zusätzlich mindestens eine inaktive Lage umfasst.According to the invention, a battery cell with an electrode arrangement is proposed which comprises an active layer with at least one coated positive electrode layer (cathode) and at least one coated negative electrode layer (anode), between which at least one separator layer is provided, and which is arranged in a housing the electrode assembly additionally comprises at least one inactive layer.

Eine Batteriezelle im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Sekundärzelle, die als wiederaufladbare elektrochemische Zelle aufgebaut ist. Derartige Zellen sind auch unter dem Begriff Akkumulatorzellen bekannt und ermöglichen es elektrische Energie zu speichern, die insbesondere zum Antrieb von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen genutzt werden kann. Hybridfahrzeuge umfassen dabei im Unterschied zu rein elektrisch angetriebenen Elektrofahrzeugen ein zusätzliches Antriebsaggregat, das auf der Verbrennung von Kraftstoff basiert. Eine inaktive Lage im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Lage, die mindestens eine elektrisch leitende Materiallage umfasst und im Betrieb der Batteriezelle keine Lithium-Ionen einlagert oder auslagert. Die inaktive Lage ist somit nicht an der Energiespeicherung oder der Energiebereitstellung beteiligt, sondern so ausgestaltet, dass bei einer Kurzschlussreaktion innerhalb der Batteriezelle, Strom über die inaktive Lage abgeleitet wird. So kann die Batteriezelle in einen sicheren Zustand überführt werden, beispielsweise kann ein Überhitzen der Batteriezelle verhindert werden.A battery cell according to the invention refers to a secondary cell which is constructed as a rechargeable electrochemical cell. Such cells are also known by the term accumulator cells and make it possible to store electrical energy that can be used in particular for driving electric vehicles or hybrid vehicles. In contrast to purely electrically driven electric vehicles, hybrid vehicles include an additional drive unit based on the combustion of fuel. An inactive position in the sense of the invention denotes a layer which comprises at least one electrically conductive material layer and does not store or dispose of lithium ions during operation of the battery cell. The inactive layer is thus not involved in the energy storage or energy supply, but designed so that in a short-circuit reaction within the battery cell, electricity is dissipated via the inactive layer. Thus, the battery cell can be transferred to a safe state, for example, overheating of the battery cell can be prevented.

Die Elektrodenanordnung der erfindungsgemäßen Batteriezelle kann in unterschiedlichen Konfigurationen ausgeführt sein. Insbesondere kann die Elektrodenanordnung gewickelt oder gestapelt sein. In Stapelkonfiguration sind die Elektrodenlagen und die dazwischen liegenden Separatorlagen gestapelt. Bei Wickelzellen, auch als Jelly-Rolls bezeichnet, sind die Elektrodenlagen und die dazwischen angeordnete Separatorlage zu einem Wickel aufgerollt. Dabei sind die Elektrodenlagen und die Separatorlagen etwa aus einem flexiblen Material gefertigt, um den Wickel zu realisieren.The electrode arrangement of the battery cell according to the invention can be designed in different configurations. In particular, the electrode assembly may be wound or stacked. In stack configuration, the electrode layers and the separator layers between them are stacked. In wound cells, also referred to as jelly rolls, the electrode layers and the separator layer arranged therebetween are rolled up into a roll. In this case, the electrode layers and the separator layers are made of a flexible material, for example, in order to realize the winding.

Die beschichtete positive Elektrodenlage und die beschichtete negative Elektrodenlage können weiterhin eine leitende Folie oder eine leitende Platte umfassen, die mit einem Aktivmaterial beschichtet ist. Folien können dabei eine Dicke von 75 µm bis 200 µm aufweisen, die Cu-Folie eine Dicke zwischen 7 µm und 15 µm, die Al-Folie zwischen 10 µm und 20 µm. Diese eignen sich insbesondere für gewickelte Elektrodenanordnungen. Platten können eine Dicke von 75 µm bis 250 µm aufweisen und eignen sich insbesondere für gestapelte Elektrodenanordnungen. Das Aktivmaterial, mit dem die Platten oder Folien beschichtet sind, stellt hierbei die entsprechenden Eigenschaften bereit, um die Elektrodenlagen als Akzeptor oder Donor eines bestimmten Ions auszugestalten. The coated positive electrode layer and the coated negative electrode layer may further comprise a conductive foil or a conductive plate coated with an active material. Films can have a thickness of 75 .mu.m to 200 .mu.m, the Cu film has a thickness between 7 .mu.m and 15 .mu.m, the Al film between 10 .mu.m and 20 .mu.m. These are particularly suitable for wound electrode arrangements. Plates can have a thickness of 75 μm to 250 μm and are particularly suitable for stacked electrode arrangements. The active material with which the plates or foils are coated, hereby provides the appropriate properties to design the electrode layers as an acceptor or donor of a particular ion.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Batteriezelle als Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgestaltet. Dabei ist das Aktivmaterial Akzeptor oder Donor für Lithium-Ionen. So stellt die beschichtete positive Elektrodenlage ein Medium bereit, in das positiv geladene Lithium-Ionen beim Entladen der Batterie eingelagert werden können. In a preferred embodiment, the battery cell is designed as a lithium-ion battery cell. The active material is acceptor or donor for lithium ions. Thus, the coated positive electrode layer provides a medium into which positively charged lithium ions can be stored when discharging the battery.

Die positive Elektrodenlage kann beispielsweise eine Aluminiumfolie umfassen, die mit einem Aktivmaterial, wie Lithium-Metall Oxiden, Vanadium Oxiden, Olivinen und wiederaufladbaren Lithium Oxiden, beschichtet ist. Derartige Beschichtungen enthalten zum Beispiel Übergangsmetalloxide (LiMO2, M=Co, Ni, E, Mn, Al), Lithium-Kobaltoxid (LiCo2O4), Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) oder Lithium-Manganoxid (LiMn2O4), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid oder Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid.The positive electrode layer may comprise, for example, an aluminum foil coated with an active material such as lithium metal oxides, vanadium oxides, olivines, and lithium oxide rechargeable oxides. Such coatings contain, for example, transition metal oxides (LiMO 2 , M = Co, Ni, E, Mn, Al), lithium cobalt oxide (LiCo 2 O 4 ), lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) or lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ). , Lithium-nickel-cobalt-aluminum oxide or lithium-nickel-cobalt-manganese oxide.

Die negative Elektrodenlage stellt dagegen die positiv geladenen Lithium-Ionen bereit und kann beispielsweise Kupferfolie umfassen, die mit einem Aktivmaterial, wie Lithium, Graphit, Softcarbon, Hardcarbon, Silizium, Zinnlegierungen, Lithium legiertem Material oder Intermetallen beschichtet ist.The negative electrode layer, on the other hand, provides the positively charged lithium ions, and may include, for example, copper foil coated with an active material such as lithium, graphite, soft carbon, hard carbon, silicon, tin alloys, lithium alloyed material or intermetallics.

Das Gehäuse der Batteriezelle kann auf einem Massepotenial, einem negativem Potential oder einem positivem Potential liegt. Hierbei bezeichnet negatives Potential das Potential, das der negativen Elektrode entspricht, und positives Potential, das Potential, das der positiven Elektrode entspricht. Das Gehäuse kann weiterhin als Hardcase in zylindrische Formen mit eckiger oder runder Grundfläche ausgeführt sein. Für derartige Hardcases eignen sich als Materialien beispielsweise elektrisch leitende Metalle, wie Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Kunststoffe. Neben der Hardcaseausführung kann das Gehäuse auch als Softpack oder Pouch ausgeführt sein, das typischerweise aus Folien, insbesondere Verbundfolien wie z.B. Aluminium-Verbundfolie, hergestellt ist.The housing of the battery cell may be at a ground potential, a negative potential or a positive potential. Here, negative potential means the potential corresponding to the negative electrode and positive potential, the potential corresponding to the positive electrode. The housing can also be designed as a hardcase in cylindrical shapes with an angular or round base. Suitable materials for such hard cases are, for example, electrically conductive metals, such as steel, aluminum, aluminum alloys or plastics. In addition to the Hardcaseausführung the housing can also be designed as a soft pack or pouch, which typically consists of films, in particular composite films such. Aluminum composite foil, is made.

In einer Ausführungsform umfasst die inaktive Lage bei einem Gehäuse auf Massepotential mindestens eine Materiallage, die einer unbeschichteten positiven Elektrodenlage entspricht, und mindestens eine Materiallage, die einer beschichteten oder unbeschichteten negativen Elektrodenlage entspricht.In one embodiment, the inactive layer in a housing at ground potential comprises at least one material layer corresponding to an uncoated positive electrode layer, and at least one material layer corresponding to a coated or uncoated negative electrode layer.

In einer weiteren Ausgestaltung der Elektrodenanordnung kann die inaktive Lage mindestens eine Materiallage umfassen, die der unbeschichteten oder beschichteten Elektrodenlage entspricht, die im Vergleich zum Gehäuse auf dem gegenpoligen Potential liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die inaktive Lage bei einem Gehäuse auf positivem Potential mindestens eine Materiallage, die einer beschichteten oder unbeschichteten negativen Elektrodenlage entspricht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die inaktive Lage bei einem Gehäuse auf negativem Potential mindestens eine Materiallage, die einer unbeschichteten positiven Elektrodenlage entspricht.In a further embodiment of the electrode arrangement, the inactive layer may comprise at least one material layer which corresponds to the uncoated or coated electrode layer, which lies at the opposite-pole potential in comparison to the housing. In a preferred embodiment, the inactive layer comprises at least one material layer corresponding to a coated or uncoated negative electrode layer in the case of a housing at positive potential. In a further preferred embodiment, the inactive layer in a housing at negative potential comprises at least one material layer which corresponds to an uncoated positive electrode layer.

Zusätzlich kann die Elektrodenanordnung mit inaktiver Lage mindestens eine Isolationslage umfassen, die zur elektrischen Isolation der einzelnen Elektrodenlagen und/oder des Gehäuses dient.In addition, the electrode assembly with inactive position may comprise at least one insulating layer, which serves for the electrical insulation of the individual electrode layers and / or the housing.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Batteriemodul vorgeschlagen, das mindestens zwei der erfindungsgemäßen Batteriezellen umfasst. Die Batteriezellen können dabei in Serie oder parallel geschaltet sein. Weiterhin können mehrere Batteriezellen in einer Matrix verschaltet sein, wobei die Batteriezellen strangweise in Serie oder parallel geschaltet sind.According to the invention, a battery module is furthermore proposed which comprises at least two of the battery cells according to the invention. The battery cells can be connected in series or in parallel. Furthermore, a plurality of battery cells can be interconnected in a matrix, wherein the battery cells are connected in series in series or in parallel.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung mindestens einer erfindungsgemäßen Batteriezelle in einem Fahrzeug, insbesondere als Antriebsaggregat in einem Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug, das mindestens eine erfindungsgemäße Batteriezelle insbesondere als Antriebsaggregat umfasst.Another object of the invention is the use of at least one battery cell according to the invention in a vehicle, in particular as a drive unit in a vehicle, as well as a vehicle comprising at least one battery cell according to the invention in particular as a drive unit.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung ermöglicht es, Batteriezellen mit einem einfach zu realisierenden Schutzmechanismus zu versehen, der insbesondere ein Überhitzen der Batteriezelle verhindert. So fungiert die erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriezelle mit inaktiver Lage innerhalb der Elektrodenanordnung als stromableitende Lage, wenn die aktiven Lagen kurzgeschlossen sind. Auf diese Wiese kann die Batteriezelle mit der Entstehung des Kurzschlusses in der aktiven Lage der Elektrodenanordnung in einen sicheren Zustand überführt werden. Dadurch kann eine nachfolgende Reaktion, etwa eine Überhitzung, die zum Entzünden der Batterie führen kann, verhindert werden. Derartige Schutzmaßnahmen sind insbesondere für Anwendungen im Fahrzeug von großem Interesse, um den Fahrer und die Insassen zu schützen.The invention makes it possible to provide battery cells with an easy-to-implement protective mechanism, which in particular prevents overheating of the battery cell. Thus, the inventively proposed battery cell with inactive position within the electrode assembly functions as a current-draining layer when the active layers are short-circuited. In this meadow can the Battery cell are transferred to the formation of the short circuit in the active position of the electrode assembly in a safe state. As a result, a subsequent reaction, such as overheating, which can lead to the ignition of the battery can be prevented. Such protective measures are of great interest, in particular for applications in the vehicle, in order to protect the driver and the passengers.

Weiterhin kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung einfach in die Produktion von Batteriezellen integriert werden, da neben steuerungstechnischen Änderungen keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind. Die zusätzlichen Elektrodenlagen und Separatorlagen der inaktiven Lage können insbesondere bei einer gewickelten Elektrodenanordnung einfach integriert werden, ohne weitere Produktionsschritte oder Änderungen an der Produktionslinie vornehmen zu müssen.Furthermore, the proposed solution according to the invention can be easily integrated into the production of battery cells, since in addition to control engineering changes no additional measures are required. The additional electrode layers and separator layers of the inactive layer can be easily integrated, in particular in the case of a wound electrode arrangement, without having to carry out further production steps or changes to the production line.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are explained in more detail in the drawings. Show it:

1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit gewickelter Elektrodenanordnung, 1 an exploded view of a battery cell according to the invention with wound electrode assembly,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung für die erfindungsgemäße Batteriezelle gemäß 1, 2 a first embodiment of an electrode assembly according to the invention for the battery cell according to 1 .

3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Elektrodenanordnung für die erfindungsgemäße Batteriezelle gemäß 1, 3 A second embodiment of the electrode assembly according to the invention for the battery cell according to 1 .

4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Elektrodenanordnung für die erfindungsgemäße Batteriezelle gemäß 1. 4 a third embodiment of the electrode assembly according to the invention for the battery cell according to 1 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Batteriezelle 10 mit gewickelter Elektrodenanordnung 12 in Explosionsdarstellung. 1 schematically shows a battery cell according to the invention 10 with wound electrode arrangement 12 in exploded view.

Die Batteriezelle 10 umfasst ein Gehäuse 14, in dem eine Elektrodenanordnung 12 aufgenommen ist. Das Gehäuse 14 ist weiterhin von einem Terminaldeckel 16 verschlossen, der eine elektrische Anbindung von außerhalb des Gehäuses 14 an die Elektrodenanordnung 12 ermöglicht. Dazu stellt der Terminaldeckel 16 Kollektoren (nicht dargestellt) bereit, die jeweils mit einem unbeschichteten Bereich 15 einer beschichteten positiven und einer beschichteten negativen Elektrodenlage 18, 20 elektrisch verbunden sind.The battery cell 10 includes a housing 14 in which an electrode arrangement 12 is included. The housing 14 is still from a terminal lid 16 closed, which has an electrical connection from outside the housing 14 to the electrode assembly 12 allows. To do this, the terminal cover 16 Collectors (not shown) ready, each with an uncoated area 15 a coated positive and a coated negative electrode layer 18 . 20 are electrically connected.

Das Gehäuse 14 der 1 ist als Hardcase in zylindrische Formen mit eckiger Grundfläche ausgeführt. In anderen Ausführungsformen kann das Gehäuse 14 auch andere etwa zylindrische Formen mit runder Grundfläche annehmen. Das Gehäuse 14 kann weiterhin aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Für Hardcases eignen sich beispielsweise elektrisch leitende Metalle, wie Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Kunststoffe. Neben der Hardcaseausführung des Gehäuses 14 sind auch Softpackausführungen möglich, die beispielsweise aus Folien, insbesondere Verbundfolien wie Aluminium-Verbundfolie, hergestellt sind.The housing 14 of the 1 is designed as a hardcase in cylindrical shapes with an angular base. In other embodiments, the housing may 14 also assume other approximately cylindrical shapes with a round base. The housing 14 can continue to be made of different materials. For hardcases, for example, electrically conductive metals, such as steel, aluminum, aluminum alloys or plastics are suitable. In addition to the hard case version of the housing 14 are also softpack versions possible, which are made for example of films, in particular composite films such as aluminum composite film.

Die Elektrodenanordnung 12, die im Gehäuse 14 aufgenommen ist, umfasst eine beschichtete negative Elektrodenlage 20 (Anode) und eine beschichtete positive Elektrodenlage 18 (Kathode), zwischen denen eine Separatorlage 22 eingebettet ist. In der beispielhaften Elektrodenanordnung 12 der 1 ist diese als Wickelelektrode ausgeführt, in der die gestapelte Anordnung aus beschichteter negativer und positiver Elektrodenlage 18, 20 mit dazwischenliegender Separatorlage 22 gewickelt werden. Weiterhin sieht die Elektrodenanordnung 12 unbeschichtete Bereiche 24 vor, die zur elektrischen Anbindung der Elektrodenlagen 18, 20 an die Terminals dienen.The electrode arrangement 12 in the housing 14 includes a coated negative electrode layer 20 (Anode) and a coated positive electrode layer 18 (Cathode), between which a Separatorlage 22 is embedded. In the exemplary electrode assembly 12 of the 1 this is designed as a winding electrode, in which the stacked arrangement of coated negative and positive electrode layer 18 . 20 with intermediate separator layer 22 be wrapped. Furthermore sees the electrode assembly 12 uncoated areas 24 before, for the electrical connection of the electrode layers 18 . 20 serve to the terminals.

Die Elektrodenlagen 18, 20 umfassen eine elektrisch leitende Folie mit einer entsprechenden Beschichtung. Dabei stellt die beschichtete positive Elektrodenlage 18 (Kathode) ein Medium bereit, in das positiv geladene Lithium-Ionen (Li+) beim Entladen eingelagert werden können. Die beschichtete positive Elektrodenlage 18 kann beispielsweise eine Aluminiumfolie umfassen, die mit einem Aktivmaterial, wie Lithium-Metall Oxiden, Vanadium Oxiden, Olivinen und wiederaufladbaren Lithium Oxiden, beschichtet ist. Gängige Beschichtungen enthalten Übergangsmetalloxide (LiMO2, M=Co, Ni, E, Mn, Al), Lithium-Kobaltoxid (LiCo2O4), Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) oder Lithium-Manganoxid (LiMn2O4). Die beschichtete negative Elektrodenlage 20 (Anode) stellt dagegen die positiv geladenen Lithium-Ionen bereit und kann beispielsweise Kupferfolie umfassen, die mit einem Aktivmaterial, wie Lithium, Graphit, Softcarbon, Hardcarbon, Silizium, Zinnlegierungen, Lithium legiertem Material oder Intermetallen beschichtet ist.The electrode layers 18 . 20 comprise an electrically conductive foil with a corresponding coating. In this case, the coated positive electrode layer provides 18 (Cathode) a medium ready in the positively charged lithium ions (Li + ) can be stored during unloading. The coated positive electrode layer 18 For example, it may comprise an aluminum foil coated with an active material such as lithium metal oxides, vanadium oxides, olivines, and lithium oxide rechargeable oxides. Common coatings include transition metal oxides (LiMO 2 , M = Co, Ni, E, Mn, Al), lithium cobalt oxide (LiCo 2 O 4 ), lithium iron phosphate (LiFePO 4 ), or lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ). The coated negative electrode layer 20 (Anode), on the other hand, provides the positively charged lithium ions and may include, for example, copper foil coated with an active material such as lithium, graphite, soft carbon, hard carbon, silicon, tin alloys, lithium alloyed material or intermetallics.

Zwischen den Elektroden 18, 20 ist weiterhin eine Separatorlage 22 eingebracht, die für die Lithium-Ionen durchlässig ist und gleichzeitig elektrisch isolierend wirkt, um einen direkten Kontakt zwischen den Elektrodenlagen 18, 20 und damit einen Kurzschluss zu verhindern. Für die Separatorlage 22 eignen sich Materialien, wie Polymer-Membrane, keramische Materialien oder Kombinationen hieraus. Beispielsweise eignen sich als Polymere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyimid (PI), Polyethylenterephthalat (PTFE) oder Polyphenylidenfluorid (PVdF) sowie Kombinationen hieraus. Gegenüber Polymeren bieten Keramiken, wie Aluminiumoxid, Bariumoxid oder Titanoxid den Vorteil, dass sie mit ihrer relativ hohen Schmelztemperatur von bis zu 700 °C eine bessere Hitzebeständigkeit aufweisen.Between the electrodes 18 . 20 is still a Separatorlage 22 introduced, which is permeable to the lithium ions and at the same time acts electrically insulating to direct contact between the electrode layers 18 . 20 and thus prevent a short circuit. For the separator layer 22 Materials such as polymer membranes, ceramic materials or combinations thereof are suitable. For example, suitable polymers are polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), Polyethylene terephthalate (PTFE) or polyphenylidene fluoride (PVdF) and combinations thereof. Compared with polymers, ceramics such as alumina, barium oxide or titanium oxide have the advantage that they have a better heat resistance with their relatively high melting temperature of up to 700 ° C.

Die Batteriezelle 10 aus 1 kann weiterhin einzeln oder als Verbund aus mehreren Batteriezellen 10 in einem Batteriemodul eingesetzt werden. Derartige Batteriemodule umfassen typischerweise mindestens zwei Batteriezellen 10. Hierbei können die Batteriezellen 10 in einem Batteriemodul in Serie oder parallel geschaltet sein. In einer weiteren Realisierung können die Batteriezellen 10 eines Batteriemoduls in einer Matrix verschaltet sein, wobei die einzelnen Batteriezellen 10 strangweise in Serie oder parallel geschaltet sind.The battery cell 10 out 1 can continue individually or as a composite of several battery cells 10 be used in a battery module. Such battery modules typically include at least two battery cells 10 , This can be the battery cells 10 be connected in series or in parallel in a battery module. In a further realization, the battery cells 10 a battery module to be interconnected in a matrix, wherein the individual battery cells 10 stranded in series or in parallel.

2 zeigt eine Elektrodenanordnung 12 für die erfindungsgemäße Batteriezelle 10 gemäß 1, wobei die Elektrodenanordnung 12 eine zusätzliche inaktive Lage 30 umfasst. 2 shows an electrode assembly 12 for the battery cell according to the invention 10 according to 1 wherein the electrode assembly 12 an additional inactive location 30 includes.

In der Ausführungsform gemäß 2 liegt das Gehäuse 14.1 der Batteriezelle 10 gegenüber den Elektroden 18, 20 auf Massepotential. Hierbei umfasst die Elektrodenanordnung 12 zwischen der aktiven Lage 28, die die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 umfassen, und dem Gehäuse 14.1 eine inaktive Lage 30. Das Gehäuse 14.1, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 können dabei wie vorstehend beschrieben ausgestaltet sein. Insbesondere können das Gehäuse 14.1, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 aus den vorstehend genannten Materialien gefertigt sein.In the embodiment according to 2 is the case? 14.1 the battery cell 10 opposite the electrodes 18 . 20 at ground potential. In this case, the electrode arrangement comprises 12 between the active situation 28 that the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 include, and the housing 14.1 an inactive location 30 , The housing 14.1 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 can be configured as described above. In particular, the housing can 14.1 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 be made of the aforementioned materials.

In der Ausführungsform gemäß 2 umfasst die inaktive Lage 30 eine Materiallage 24, die der positiven Elektrodenlage 18 ohne Beschichtung entspricht, und eine Materiallage 23, die der negativen Elektrodenlage 20 in beschichteter oder unbeschichteter Form entspricht. Dadurch dass die Materiallage 24, die der positiven Elektrodenlage 18 entspricht, unbeschichtet ist, ist diese Lage 24 ungeladen und somit inaktiv. Wird die Batteriezelle 10 beschädigt, so dass es zu einem Kurzschluss zwischen den positiven und der negativen Elektrodenlagen 18, 20 der aktiven Lage 28 kommt, fließt der Strom über diese inaktive Lage 30, insbesondere über die unbeschichtete Materiallage 24, die der positiven Elektrodenlage 18 entspricht. Die Batteriezelle 10 kann so in einen sicheren Zustand überführt werden, und die Wahrscheinlichkeit einer nachfolgenden Reaktion der Batteriezelle 10 wird verringert.In the embodiment according to 2 includes the inactive location 30 a material situation 24 that of the positive electrode layer 18 without coating, and a material layer 23 that of the negative electrode layer 20 in coated or uncoated form. Because of the material situation 24 that of the positive electrode layer 18 equivalent, uncoated, is this location 24 uncharged and therefore inactive. Will the battery cell 10 damaged, causing a short circuit between the positive and the negative electrode layers 18 . 20 the active situation 28 comes, the current flows through this inactive position 30 , in particular on the uncoated material layer 24 that of the positive electrode layer 18 equivalent. The battery cell 10 can thus be transferred to a safe state, and the probability of a subsequent reaction of the battery cell 10 is reduced.

Zur elektrischen Isolation ist zwischen den Materiallagen 23, 24 der inaktive Lage 30 und der aktiven Lage 28 eine Isolationslage 26, beispielsweise eine Separatorlage 22, nicht leitende Folie oder Klebeband, vorgesehen. Eine weitere Isolationslage 26, etwa eine Separatorlage 22, nicht leitende Folie oder Klebeband, ist zwischen den Materiallagen 23 und 24 eingebracht. Zusätzlich kann, je nach Materialwahl des Gehäuses, zwischen dem Gehäuse 14.1 und der inaktiven Lage 30 eine Isolationslage 26, etwa eine Separatorlage 22, nicht leitende Folie oder Klebeband, vorgesehen sein. Bei einen Kunststoffgehäuse 14.1 etwa kann diese weitere Isolationslage 26 entfallen.For electrical insulation is between the material layers 23 . 24 the inactive location 30 and the active location 28 an isolation situation 26 , For example, a Separatorlage 22 , non-conductive foil or tape provided. Another isolation situation 26 , such as a Separatorlage 22 , non-conductive foil or tape, is between the material layers 23 and 24 brought in. In addition, depending on the choice of material of the housing, between the housing 14.1 and the inactive location 30 an isolation situation 26 , such as a Separatorlage 22 , non-conductive film or tape, be provided. In a plastic housing 14.1 This can be more insulation 26 omitted.

Durch die inaktive Lage 30 mit einer Materiallage 24, die der positiven Elektrode 18 ohne Beschichtung mit Aktivmaterial entspricht, ist dieser Bereich ungeladen. Kommt es zu einem Kurzschluss zwischen der negativen Elektrode und der positiven Elektrode 18, 20, wenn beispielsweise die Separatorlage 22 durch Erhitzung schmilzt, fließt der Strom über die inaktive Lage 30, insbesondere über die Materiallage 24, die das Material der positiven Elektrode 18 ohne Aktivmaterialbeschichtung umfasst. Dadurch können die Auswirkungen eines Kurzschlusses zwar nicht vollständig vermieden werden, jedoch kann die Batteriezelle 10 in einen sichereren Zustand überführt werden, als ohne die inaktive Lage 30. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass es durch nachfolgende Reaktionen zu einem Brand oder sonstigen Folgen kommt. Due to the inactive situation 30 with a material situation 24 that of the positive electrode 18 without coating with active material, this area is uncharged. If there is a short circuit between the negative electrode and the positive electrode 18 . 20 if, for example, the separator layer 22 is melted by heating, the current flows through the inactive layer 30 , especially about the material layer 24 containing the material of the positive electrode 18 without active material coating. Although this can not completely avoid the effects of a short circuit, the battery cell can 10 be transferred to a safer state than without the inactive position 30 , This reduces the likelihood of subsequent fire reactions or other consequences.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Elektrodenanordnung 12 für eine Batteriezelle 10 gemäß 1, wobei das Gehäuse 14.2 gegenüber den Elektrodenlagen 18, 20 auf positivem Potential beziehungsweise auf dem Potential der positiven Elektrode 18 liegt. 3 shows a further embodiment of an electrode assembly 12 for a battery cell 10 according to 1 , where the case 14.2 opposite the electrode layers 18 . 20 at positive potential or at the potential of the positive electrode 18 lies.

In der Ausführungsform gemäß 3 liegt das Gehäuse 14.2 der Batteriezelle 10 gegenüber den Elektroden 18, 20 auf positivem Potential. Weiterhin umfasst die Elektrodenanordnung 12 zwischen den aktiven Lagen 28, die die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 umfassen, und dem Gehäuse 14.2 eine inaktive Lage 30. Das Gehäuse 14.2, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 können dabei wie vorstehend beschrieben ausgestaltet sein. Insbesondere können das Gehäuse 14.2, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 aus den vorstehend genannten Materialien gefertigt sein.In the embodiment according to 3 is the case? 14.2 the battery cell 10 opposite the electrodes 18 . 20 on positive potential. Furthermore, the electrode arrangement comprises 12 between the active layers 28 that the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 include, and the housing 14.2 an inactive location 30 , The housing 14.2 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 can be configured as described above. In particular, the housing can 14.2 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 be made of the aforementioned materials.

Zwischen der aktiven Lage 28 und dem Gehäuse 14.2 befindet sich in dieser Ausführungsform eine inaktive Lage 30 mit einer Materiallage 24, die der negativen Elektrodenlage 20 entspricht. Die Materiallage 24 hat in dieser Konfiguration keine positive Elektrode als Gegenpol und ist somit inaktiv. Zur elektrischen Isolation ist zwischen den aufeinander folgenden Elektroden 20 und 24 eine Isolationslage 26, insbesondere eine Separatorlage 22, nicht leitende Folie oder Klebeband, vorgesehen. Die Isolation zwischen der Materiallage 24 und dem Gehäuse 14.2 kann ebenfalls durch eine Isolationslage 26, wie eine Separatorlage 22, Klebeband oder nicht leitende Folie, erfolgen. Between the active situation 28 and the housing 14.2 is in this embodiment, an inactive situation 30 with a material situation 24 that of the negative electrode layer 20 equivalent. The material situation 24 in this configuration has no positive electrode as opposite pole and is therefore inactive. For electrical isolation is between the consecutive electrodes 20 and 24 an isolation situation 26 , in particular a Separatorlage 22 , non-conductive foil or tape provided. The isolation between the material layer 24 and the housing 14.2 can also be due to an insulation layer 26 as a separator layer 22 , Adhesive tape or non-conductive foil.

Bei einem Kurzschluss in der aktiven Lage 28, fließt der Strom in der Ausführungsform gemäß 3 über die inaktive Lage 24 und das Gehäuse 14.2. Dadurch kann eine Schutzeinrichtung bereitgestellt werden, die die Batteriezelle 10 in einen sicheren Zustand überführt. So können zwar nachfolgende Reaktionen, wie eine Überhitzung, nicht ausgeschlossen werden, jedoch kann die Wahrscheinlichkeit für eine derartige Reaktion maßgeblich verringert werden. Zusätzlich ergibt sich bei einem gewickelten Design gegenüber einem gestapelten Design der Vorteil, dass die zusätzlichen Lagen 30 einfach und schnell in den Produktionsprozess integrierbar sind, da lediglich steuerungstechnische Änderungen vorgenommen werden müssen und keine Umbauten an den Produktionsanlagen notwendig sind.In case of a short circuit in the active position 28 , the current flows in the embodiment according to 3 about the inactive situation 24 and the case 14.2 , As a result, a protective device can be provided, which is the battery cell 10 transferred to a safe state. While subsequent reactions, such as overheating, can not be ruled out, the likelihood of such a reaction can be significantly reduced. In addition, the advantage of having a wound design over a stacked design is that the additional layers 30 can be easily and quickly integrated into the production process, since only changes in control technology must be made and no modifications to the production facilities are necessary.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Elektrodenanordnung 12 für eine Batteriezelle 10 gemäß 1, bei der das Gehäuse 14 gegenüber den Elektrodenlagen 18, 20 auf negativem Potential beziehungsweise auf dem Potential der negativen Elektrode 20 liegt. Auch die in 4 dargestellte Ausführungsform umfasst eine beschichtete negative Elektrodenlage 20 und eine beschichtete positive Elektrodenlage 18, zwischen denen mindestens eine Separatorlage 22 vorgesehen ist. Weiterhin umfasst die Elektrodenanordnung 12 zwischen den aktiven Lagen 28, die die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 umfassen, und dem Gehäuse 14.3 eine inaktive Lage 30. Das Gehäuse 14.3, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 können dabei wie vorstehend beschrieben ausgestaltet sein. Insbesondere können das Gehäuse 14.3, die Elektrodenlagen 18, 20 und die Separatorlage 22 aus den vorstehend genannten Materialien gefertigt sein. 4 shows a further embodiment of an electrode assembly 12 for a battery cell 10 according to 1 in which the case 14 opposite the electrode layers 18 . 20 at negative potential or at the potential of the negative electrode 20 lies. Also in 4 illustrated embodiment comprises a coated negative electrode layer 20 and a coated positive electrode layer 18 , between which at least one Separatorlage 22 is provided. Furthermore, the electrode arrangement comprises 12 between the active layers 28 that the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 include, and the housing 14.3 an inactive location 30 , The housing 14.3 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 can be configured as described above. In particular, the housing can 14.3 , the electrode layers 18 . 20 and the separator layer 22 be made of the aforementioned materials.

Zwischen dem aktiven Elektrodenaufbau 28 und dem Gehäuse 14 befindet sich in dieser Ausführungsform eine inaktive Lage 30 mit einer Materiallage 24, die dem unbeschichteten Material der positiven Elektrodenlage 18 entspricht. Zur elektrischen Isolation ist zwischen den aufeinanderfolgenden positiven und negativen Elektroden 20, 24 eine Isolationslage 26 vorgesehen. Die Isolationslage 26 zwischen der negativen Elektrodenlage 24 und dem Gehäuse 14.3 kann ebenfalls durch eine Isolationslage 26, wie eine Separatorlage 22, Klebeband und/oder nicht leitende Folie, erfolgen. Between the active electrode structure 28 and the housing 14 is in this embodiment, an inactive situation 30 with a material situation 24 that the uncoated material of the positive electrode layer 18 equivalent. For electrical isolation is between the consecutive positive and negative electrodes 20 . 24 an isolation situation 26 intended. The isolation situation 26 between the negative electrode layer 24 and the housing 14.3 can also be due to an insulation layer 26 as a separator layer 22 , Tape and / or non-conductive film, done.

Bei einem Kurzschluss in der aktiven Lage 28, fließt der Strom auch in dieser Ausführungsform über die inaktive Lage 24 und das Gehäuse 14.3. Dadurch kann eine Schutzeinrichtung bereitgestellt werden, die die Batteriezelle 10 in einen sicheren Zustand überführt, und das Risiko nachfolgender Reaktionen maßgeblich verringert werden. Zusätzlich ergibt sich bei einem gewickelten Design gegenüber einem gestapelten Design der Vorteil, dass die zusätzlichen Lagen 30 einfach und schnell in den Produktionsprozess integrierbar sind, da lediglich steuerungstechnische Änderungen vorgenommen werden müssen und keine Umbauten an den Produktionsanlagen notwendig sindIn case of a short circuit in the active position 28 , The current flows in this embodiment, the inactive situation 24 and the case 14.3 , As a result, a protective device can be provided, which is the battery cell 10 into a safe state and significantly reduce the risk of subsequent reactions. In addition, the advantage of having a wound design over a stacked design is that the additional layers 30 can be easily and quickly integrated into the production process, since only changes in control technology must be made and no modifications to the production facilities are necessary

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr sind innerhalb der durch die angehängten Ansprüche angegebenen Bereiche eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the ranges indicated by the appended claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (11)

Batteriezelle (10) umfassend eine Elektrodenanordnung (12) mit einer aktiven Lage (28), die mindestens eine beschichtete positive Elektrodenlage (18) und mindestens eine beschichtete negative Elektrodenlage (20) aufweist, zwischen denen mindestens eine Separatorlage (22) vorgesehen ist, wobei die Elektrodenanordnung (12) innerhalb eines Gehäuses (14, 14.1, 14.2, 14.3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (12) zusätzlich mindestens eine inaktive Lage (30) umfasst.Battery cell ( 10 ) comprising an electrode arrangement ( 12 ) with an active position ( 28 ) containing at least one coated positive electrode layer ( 18 ) and at least one coated negative electrode layer ( 20 ) between which at least one separator layer ( 22 ), the electrode arrangement ( 12 ) within a housing ( 14 . 14.1 . 14.2 . 14.3 ), characterized in that the electrode arrangement ( 12 ) additionally at least one inactive position ( 30 ). Batteriezelle (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (12) gewickelt oder gestapelt ist.Battery cell ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the electrode arrangement ( 12 ) is wound or stacked. Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete positive Elektrodenlage (18) und die beschichtete negative Elektrodenlage (20) eine leitende Folie umfassen, die mit einem Aktivmaterial beschichtet ist.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the coated positive electrode layer ( 18 ) and the coated negative electrode layer ( 20 ) comprise a conductive foil coated with an active material. Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14, 14.1, 14.2, 14.3) auf einem Massepotenial, einem negativem Potential oder einem positivem Potential liegt.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing ( 14 . 14.1 . 14.2 . 14.3 ) is at a mass potential, a negative potential or a positive potential. Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die inaktive Lage (30) bei einem Gehäuse (14, 14.1, 14.2, 14.3) auf Massepotential mindestens eine Materiallage (24), die einer unbeschichteten positiven Elektrodenlage (18) entspricht, und mindestens eine Materiallage (23), die einer beschichteten oder unbeschichteten negativen Elektrodenlage (20) entspricht, umfasst.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inactive layer ( 30 ) in a housing ( 14 . 14.1 . 14.2 . 14.3 ) at ground potential at least one material layer ( 24 ), an uncoated positive electrode layer ( 18 ), and at least one material layer ( 23 ), a coated or uncoated negative electrode layer ( 20 ). Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inaktive Lage (30) bei einem Gehäuse (14, 14.1, 14.2, 14.3) auf positivem Potential mindestens eine Materiallage (24) umfasst, die einer beschichteten oder unbeschichteten negativen Elektrodenlage (20) entspricht.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inactive layer ( 30 ) in a housing ( 14 . 14.1 . 14.2 . 14.3 ) at positive potential at least one material layer ( 24 ) which is a coated or uncoated negative electrode layer ( 20 ) corresponds. Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die inaktive Lage (30) bei einem Gehäuse (14, 14.1, 14.2, 14.3) auf negativem Potential mindestens eine Materiallage (24) umfasst, die einer unbeschichteten positiven Elektrodenlage (18) entspricht.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inactive layer ( 30 ) in a housing ( 14 . 14.1 . 14.2 . 14.3 ) at least one material layer at negative potential ( 24 ) comprising an uncoated positive electrode layer ( 18 ) corresponds. Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die inaktiven Lage (30) mindestens eine Isolationslage (26) umfasst.Battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inactive layer ( 30 ) at least one insulation layer ( 26 ). Batteriemodul umfassend mindestens zwei Batteriezellen (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Battery module comprising at least two battery cells ( 10 ) according to one of claims 1 to 8. Verwendung der Batteriezelle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Fahrzeug.Use of the battery cell ( 10 ) according to one of claims 1 to 8 in a vehicle. Fahrzeug umfassend mindestens eine Batteriezelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Vehicle comprising at least one battery cell according to one of claims 1 to 8.
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