DE102014019092A1 - Cell holder, cell block and electric battery - Google Patents

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Florian Kneer
Jan Kroggel
Jens Meintschel
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Dirk Schröter
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zellhalter (5) zur Aufnahme einer Einzelzelle (2) mit flachseitig angeordneten Zellableitern (3, 4), wobei an einer äußeren Seitenfläche des Zellhalters (5) ein Auflageelement (8) zur Auflage abgewinkelter Zellableiter (3, 4) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist an dem Auflageelement (8) ein randseitiger Steg (14) angeordnet. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Zellblock (1) mit einer Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zusammengefasster Einzelzellen (2), wobei als Zellableiter (3, 4) ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen (2) abgewinkelt sind, wobei die abgewinkelten Zellableiter (3, 4) benachbarter Einzelzellen (2) überlappend angeordnet und die Einzelzellen (2) mittels Zellhalter (5) fixiert sind, wobei die Zellhalter (5) zur Auflage der Zellableiter (3, 4) jeweils mindestens ein Auflageelement (8) aufweisen. Erfindungsgemäß sind vorgenannte Zellhalter (5) vorgesehen. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Batterie mit einer Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zu einem Zellblock (1) zusammengefasster Einzelzellen (2), wobei als Zellableiter (3, 4) ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen (2) abgewinkelt sind, wobei die abgewinkelten Zellableiter (3, 4) benachbarter Einzelzellen (2) überlappend angeordnet und die Einzelzellen (2) mittels Zellhalter (5) innerhalb des Zellblockes (1) fixiert sind, wobei die Zellhalter (5) zur Auflage der Zellableiter (3, 4) mindestens ein Auflageelement (8) aufweisen. Erfindungsgemäß sind vorgenannte Zellhalter (5) angeordnet.The invention relates to a cell holder (5) for receiving a single cell (2) with flat side arranged Zellableitern (3, 4), wherein on an outer side surface of the cell holder (5) a support element (8) for supporting angled Zellableiter (3, 4) is. According to the invention, an edge-side web (14) is arranged on the support element (8). The invention furthermore relates to a cell block (1) having a plurality of individual cells (2) electrically interconnected and combined with one another, electrical poles of the individual cells (2) designed as cell conductors (3, 4) being angled, the angled cell conductors (3, 4) being angled. adjacent individual cells (2) arranged overlapping and the individual cells (2) by means of cell holder (5) are fixed, wherein the cell holder (5) for supporting the Zellableiter (3, 4) each have at least one support element (8). According to the invention, the aforementioned cell holder (5) are provided. The invention also relates to an electric battery having a plurality of interconnected electrically and to a cell block (1) summarized single cells (2), wherein as Zellableiter (3, 4) formed electrical poles of the individual cells (2) are angled, wherein the angled Zellableiter ( 3, 4) of adjacent individual cells (2) arranged overlapping and the individual cells (2) by means of cell holder (5) within the cell block (1) are fixed, wherein the cell holder (5) for supporting the Zellableiter (3, 4) at least one support element ( 8). According to the invention, the aforementioned cell holder (5) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zellhalter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Zellblock gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7 sowie eine elektrische Batterie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.The invention relates to a cell holder according to the preamble of claim 1, a cell block according to the preamble of claim 7 and an electric battery according to the preamble of claim 10.

Gattungsgemäße Zellhalter werden verwendet zur Bildung eines gattungsgemäßen Zellblocks, welcher Bestandteil einer elektrischen Batterie ist.Generic cell holders are used to form a generic cell block, which is part of an electric battery.

Ein gattungsgemäßer Zellhalter dient zur Aufnahme einer Einzelzelle mit flachseitig angeordneten Zellableitern und weist an einer äußeren Seitenfläche ein Auflageelement zur Auflage abgewinkelter Zellableiter auf.A generic cell holder is used to hold a single cell with flat-side arranged Zellableitern and has on an outer side surface of a support element for supporting angled Zellableiter on.

Derartige Einzelzellen sind häufig als Flachzellen in einer sogenannten Coffeebag- oder Pouchzellen-Bauweise ausgeführt, wobei ein elektrochemisch aktives Zellinneres von einer elektrisch isolierenden Verbundfolie als Zellgehäuse umgeben ist. Die Verbundfolie ist nach einem Evakuieren an einem umlaufenden Rand durch Folienschweißung verschließbar, wobei zwei Stromableiterfahnen durch das Zellgehäuse hindurchgeführt und mit Zellableitern als elektrische Pole der Einzelzelle verbunden und flachseitig an einer Seite aus dem Zellgehäuse herausgeführt sind.Such individual cells are often designed as flat cells in a so-called Coffeebag or Pouch cell design, wherein an electrochemically active cell interior is surrounded by an electrically insulating composite foil as a cell housing. After being evacuated, the composite foil can be closed by means of foil welding at a peripheral edge, with two current discharge lugs being passed through the cell housing and connected to cell conductors as electrical poles of the single cell and led out of the cell housing on one side on the flat side.

Eine mechanische Fixierung der Einzelzellen mit dem aufgrund der Verbundfolie vergleichsweise instabilen Zellgehäuse erfolgt mittels Zellhalter.A mechanical fixation of the individual cells with the due to the composite film comparatively unstable cell housing by means of cell holder.

Ein derartiger Zellhalter ist zwischen zwei Einzelzellen angeordnet und umschließt diese randseitig, wobei Einzelzellen und Zellhalter einen Zellblock bilden, welche Bestandteil einer elektrischen Batterie ist.Such a cell holder is arranged between two individual cells and surrounds them at the edge, wherein individual cells and cell holders form a cell block which is part of an electric battery.

Aus der DE 10 2008 034 867 A1 ist eine Batterie in Form einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Mehrzahl von in Serie und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen und einer polseitig auf den Einzelzellen angeordneten Kühlplatte bekannt. Dabei sind Zellableiterfahnen von Polen der Einzelzellen thermisch an die Kühlplatte gekoppelt.From the DE 10 2008 034 867 A1 is a battery in the form of a lithium-ion battery with a plurality of series-connected and / or parallel interconnected individual cells and a pole side arranged on the individual cells cooling plate known. In this case, cell discharge lugs of poles of the individual cells are thermally coupled to the cooling plate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Zellhalter, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Zellblock und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Batterie anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved cell holder, a comparison with the prior art improved cell block and an improved over the prior art electric battery.

Den Zellhalter betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, den Zellblock betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst und die elektrische Batterie betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.Concerning the cell holder, the object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1, the cell block regarding the object is achieved by the features specified in claim 7 and the electric battery concerning the object is achieved by the features specified in claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Zellhalter dient zur Aufnahme einer Einzelzelle mit flachseitig angeordneten Zellableitern. An einer äußeren Seitenfläche des Zellhalters ist ein Auflageelement zur Auflage abgewinkelter Zellableiter vorgesehen. Erfindungsgemäß ist an dem Auflageelement ein randseitiger Steg angeordnet.A cell holder is used to hold a single cell with flat side arranged Zellableitern. On an outer side surface of the cell holder, a support element for supporting angled cell arrester is provided. According to the invention, an edge-side web is arranged on the support element.

Auf das Auflageelement neben dem Steg ist unmittelbar ein erster abgewinkelter Zellableiter auflegbar, und zwar durch Abwinklung um eine stegabgewandte Kante des Auflageelementes. Anschließend ist darüber durch Abwinklung eines weiteren Zellableiters um den Steg ein weiterer abgewinkelter Zellableiter auflegbar.On the support element next to the web directly a first angled cell arrester can be placed, by bending around a web edge facing away from the support element. Subsequently, a further angled cell arrester can be placed on it by bending another cell arrester around the bar.

Der Steg ist damit erfindungsgemäß im Bereich des Biegeradius des zuletzt abzuwinkelnden Zellableiters angeordnet, so dass ein sich im Stand der Technik ergebender Hohlraum zwischen Auflageelement, Stirnseite des unteren Zellableiters und Unterseite des oberen Zellableiters im Wesentlichen vermeidbar ist. Zudem ist der obere Zellableiter durch den Steg optimiert abgestützt, wobei mittels des Steges eine Biegekante gebildet ist.The web is thus according to the invention in the range of the bending radius of the last abzuwinkelnden Zellableiters arranged so that a resulting in the prior art cavity between the support element, end face of the lower Zellableiters and underside of the upper Zellableiters is substantially avoidable. In addition, the upper Zellableiter is optimally supported by the web, wherein by means of the web a bending edge is formed.

Zudem ist ein Zellableiter mittels des Steges vorgegeben definiert abwinkelbar, so dass dieser Zellableiter vollflächig mit einer ableiterseitig angeordneten Temperiervorrichtung verpressbar ist, wodurch insbesondere eine Temperierung der Einzelzelle optimiert ist.In addition, a cell arrester can be bent in a predefined manner by means of the web, so that this cell arrester can be pressed over the entire surface with a tempering device arranged on the arrester side, whereby in particular a temperature control of the individual cell is optimized.

Bevorzugt ist am Zellhalter an zwei gegenüberliegenden äußeren Seitenflächen jeweils ein Auflageelement zur Auflage abgewinkelter Zellableiter vorgesehen, wobei an jedem Auflageelement jeweils ein randseitiger Steg angeordnet ist. Dadurch sind übliche Einzelzellen, welche zwei gegenüberliegende Zellableiter aufweisen, besonders einfach fixierbar.A support element for supporting angled cell conductors is preferably provided on the cell holder on two opposite outer side surfaces, wherein a respective edge-side web is arranged on each support element. As a result, common single cells, which have two opposite cell arrester, particularly easy fixable.

Das Auflageelement ist bevorzugt als eine ebene Fläche ausgebildet, die besonders bevorzugt eine Vertiefung in den äußeren Seitenflächen des Zellhalters bildet. Die Höhe der Vertiefung entspricht bevorzugt der Dicke eines abzuwinkelnden Zellableiters.The support element is preferably designed as a flat surface, which particularly preferably forms a depression in the outer side surfaces of the cell holder. The height of the depression preferably corresponds to the thickness of a cell conductor to be bent.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Zellhalters sieht vor, dass der Steg zumindest an einer Berührfläche für einen Zellableiter abgerundet ist. Dadurch ist ein Biegeradius des abzuwinkelnden Zellableiters derart ausformbar, dass dieser nach dem Abwinkeln flächig an dem Steg anliegt.An advantageous embodiment of the cell holder provides that the web is rounded at least at a contact surface for a cell arrester. This is a bending radius of the anwinkelnden Zellableiters such formable that it rests flat against the web after bending.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Zellhalters sieht vor, dass eine Höhe des Steges gemäß einer ersten Alternative einer einfachen und gemäß einer zweiten Alternative einer doppelten Dicke eines Zellableiters entspricht. Zum Ausgleich einer möglichen positiven Fertigungstoleranz für die Höhe des Steges ist es möglich, das Nennmaß für die Höhe des Steges geringfügig kleiner zu wählen als die einfache bzw. doppelte Dicke des Zellableiters. Die erste Alternative hat den Vorteil, dass eine ebene Oberfläche des Steges in der gleichen Ebene liegt wie eine obere Oberfläche eines zuerst abgewinkelten Zellableiters, so dass ein anschließend abgewinkelter Zellableiter mit seiner unteren Oberfläche sowohl die Oberfläche des Steges als auch die Oberfläche des zuerst abgewinkelten Zellableiters berührt. Dadurch ist der anschließend aufzubringende Zellableiter besonders passgenau abwinkelbar.A further advantageous embodiment of the cell holder provides that a height of the web according to a first alternative corresponds to a simple and according to a second alternative of a double thickness of a cell arrester. To compensate for a possible positive manufacturing tolerance for the height of the web, it is possible to select the nominal size for the height of the web slightly smaller than the single or double thickness of the cell arrester. The first alternative has the advantage that a flat surface of the ridge lies in the same plane as an upper surface of a first angled cell conductor, so that a subsequently angled cell conductor with its lower surface both the surface of the ridge and the surface of the first angled cell arrester touched. As a result, the subsequently applied cell arrester can be bent particularly accurately.

Bevorzugt sind das Auflageelement und der Steg einstückig mit dem Zellhalter ausgebildet. Somit ist eine kompakte Baueinheit gebildet und eine Teileanzahl ist reduziert. Besonders bevorzugt sind dabei das Auflageelement und der Steg mit dem Zellhalter als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet. Dadurch können das Auflageelement, der Steg und der Zellhalter in einem Herstellungsschritt ausgebildet werden und die genannten Teile sind miteinander verbunden, so dass eine verringerte Teileanzahl besonders einfach herstellbar ist.Preferably, the support element and the web are formed integrally with the cell holder. Thus, a compact unit is formed and a number of parts is reduced. Particularly preferably, the support element and the web are formed with the cell holder as a plastic injection molded part. Thereby, the support element, the web and the cell holder can be formed in a manufacturing step and said parts are connected to each other, so that a reduced number of parts is particularly easy to produce.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Zellhalters sieht vor, dass im Auflageelement neben dem Steg eine nutförmige Aussparung ausgeformt ist. Diese Aussparung verhindert, insbesondere bei geringem Spaltmaß zwischen einem freien Ende zumindest eines abgewinkelten Zellableiters und einer diesem freien Ende zugewandten Seite des Steges, weitestgehend, dass das freie Ende des Zellableiters mit einer herstellungsbedingten Kehle zwischen einer inneren Flanke des Steges und der ebenen Auflagefläche des Auflageelementes kontaktiert und sich dadurch verbiegt.A further advantageous embodiment of the cell holder provides that in the support element next to the web a groove-shaped recess is formed. This recess prevents, in particular with a small gap between a free end of at least one angled Zellableiters and this free end facing side of the web, as far as possible, that the free end of Zellableiters with a production-related throat between an inner edge of the web and the flat bearing surface of the support element contacted and thereby bends.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Auflageelementen als ein Auflagegitter ausgebildet, an welchem eine Mehrzahl von Stegen angeordnet, insbesondere ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, das Auflagegitter mit den Stegen als ein kompaktes Teil an einem Zellblock anzuordnen, wodurch eine Montagezeit verringert werden kann.In a further embodiment, a plurality of support elements is formed as a support grid, on which a plurality of webs arranged, in particular formed. This makes it possible to arrange the support grid with the webs as a compact part on a cell block, whereby an assembly time can be reduced.

Ein Zellblock ist gebildet aus einer Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zusammengefasster Einzelzellen, wobei als Zellableiter ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen abgewinkelt sind. Die abgewinkelten Zellableiter benachbarter Einzelzellen sind dabei überlappend angeordnet und die Einzelzellen sind mittels Zellhalter fixiert. Die Zellhalter weisen zur Auflage der Zellableiter jeweils mindestens ein Auflageelement auf. Erfindungsgemäß ist eine Anzahl erfindungsgemäßer Zellhalter vorgesehen. Dadurch ist der Zellblock besonders einfach und passgenau herstellbar, insbesondere die Kontaktierung abgewinkelter und sich überlappender Zellableiter benachbarter Einzelzellen ist dabei besonders einfach und genau möglich.A cell block is formed from a plurality of interconnected electrically interconnected and individual cells, wherein designed as a cell arrester electrical poles of the individual cells are angled. The angled cell conductors of adjacent individual cells are arranged overlapping and the individual cells are fixed by means of cell holders. The cell holders each have at least one support element for supporting the cell conductors. According to the invention, a number of cell holders according to the invention are provided. As a result, the cell block is particularly simple and accurate to manufacture, in particular the contacting angled and overlapping cell conductors of adjacent individual cells is particularly simple and accurate.

Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Zellblock ein freies Ende zumindest eines abgewinkelten Zellableiters zu einer diesem freien Ende zugewandten Seite des Steges um ein Spaltmaß beabstandet. Dieses Spaltmaß dient in vorteilhafter Weise zum Ausgleich möglicher Fertigungstoleranzen in Bezug auf den Zellhalter, das Auflageelement und/oder die abzuwinkelnden Zellableiter.In the cell block according to the invention, a free end of at least one angled cell conductor is preferably spaced apart by a gap from a side of the web facing this free end. This gap dimension advantageously serves to compensate for possible manufacturing tolerances with respect to the cell holder, the support element and / or the cell conductors to be bent.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Zellblocks sieht vor, dass mehrere erfindungsgemäße Zellhalter vorgesehen sind.A particularly preferred embodiment of the cell block provides that a plurality of cell holders according to the invention are provided.

Nach einer ersten Alternative ist jeder Zellhalter ein erfindungsgemäßer Zellhalter mit jeweils zwei Stegen, wobei die Höhe des Steges beispielsweise der Dicke eines abzuwinkelnden oder abgewinkelten Zellableiters entspricht. Dabei überlappen Zellableiter einer ersten mit dem Zellhalter benachbarten Einzelzelle zur seriellen elektrischen Verschaltung mit Zellableitern einer weiteren mit dem Zellhalter benachbarten zweiten Einzelzelle auf dem Auflageelement des Zellhalters. Die Zellhalter werden dazu bezüglich der Anordnung des Steges derart alternierend eingebaut, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks bei jedem Zellhalter ein Steg alternierend angeordnet ist.According to a first alternative, each cell holder is a cell holder according to the invention, each having two webs, wherein the height of the web corresponds, for example, to the thickness of an angled or angled cell conductor. Cell conductors of a first cell adjacent to the cell holder for serial electrical interconnection overlap with cell conductors of a further cell cell holder adjacent to the second single cell on the support element of the cell holder. For this purpose, the cell holders are installed alternately with respect to the arrangement of the web such that a web is alternately arranged on each contacting side of the cell block in each cell holder.

Nach einer zweiten Alternative ist dabei jeder Zellhalter ein erfindungsgemäßer Zellhalter mit einem Steg, wobei die Höhe des Steges beispielsweise der doppelten Dicke eines abzuwinkelnden oder abgewinkelten Zellableiters entspricht. Dabei überlappen Zellableiter einer ersten mit dem Zellhalter benachbarten Einzelzelle zur seriellen elektrischen Verschaltung mit Zellableitern einer weiteren Einzelzelle auf dem Auflageelement des Zellhalters, wobei die weitere Einzelzelle mit der ersten Einzelzelle benachbart ist, aber mit dem Zellhalter nicht benachbart ist. Die erfindungsgemäßen Zellhalter werden dazu bezüglich der Anordnung des Steges derart alternierend zu einem Zellblock verbaut, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks bei jedem zweiten Zellhalter ein Steg angeordnet ist.According to a second alternative, each cell holder is a cell holder according to the invention with a web, the height of the web corresponding, for example, to twice the thickness of an angled or angled cell conductor. In this case, cell conductors of a first cell adjacent to the cell holder for serial electrical interconnection overlap with cell conductors of another single cell on the support element of the cell holder, wherein the further single cell is adjacent to the first single cell, but not adjacent to the cell holder. The cell holders according to the invention are installed with respect to the arrangement of the web so alternately to a cell block, that on each contacting side of the cell block at every other cell holder a web is arranged.

Bei beiden Alternativen dient der Steg zur elektrischen Isolation, wobei das Risiko eines ungewollten Kontaktes von Zellableitern benachbarter Einzelzellen, insbesondere durch ein Verschieben der Zellableiter in Richtung einer Nachbareinzelzelle, zumindest verringert wird.In both alternatives, the bridge is used for electrical isolation, whereby the risk of unwanted contact of Zellableitern adjacent single cells, in particular by shifting the cell conductor in the direction of a neighboring single cell, at least reduced.

Die Zellableiter sind derart ausgebildet, dass diese mittels eines Biegestempels und/oder eines Rollelementes abwinkelbar sind, so dass ein gleichmäßiges Umbiegen realisierbar ist und die Zellableiter flächig mit der Auflageelement und der Temperiervorrichtung verpressbar sind.The Zellableiter are designed such that they can be bent by means of a punch and / or a rolling element, so that a uniform bending is realized and the Zellableiter can be pressed flat with the support element and the tempering device.

Eine elektrische Batterie weist eine Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zu einem Zellblock zusammengefasster Einzelzellen auf. Dabei sind als Zellableiter ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen abgewinkelt. Die abgewinkelten Zellableiter benachbarter Einzelzellen sind überlappend angeordnet und die Einzelzellen sind mittels Zellhalter innerhalb des Zellblockes fixiert, wobei die Zellhalter zur Auflage der Zellableiter mindestens ein Auflageelement aufweisen. Erfindungsgemäß ist dabei eine Anzahl von erfindungsgemäßen Zellhaltern angeordnet. Die erfindungsgemäße elektrische Batterie ist besonders einfach und passgenau herstellbar, insbesondere die Kontaktierung abgewinkelter und sich überlappender Zellableiter benachbarter Einzelzellen ist dabei besonders einfach und genau möglich.An electric battery has a plurality of individual cells electrically connected to one another and combined to form a cell block. In this case, designed as a cell arrester electrical poles of the individual cells are angled. The angled cell conductors of adjacent individual cells are arranged overlapping and the individual cells are fixed by means of cell holders within the cell block, wherein the cell holder for supporting the Zellableiter have at least one support element. According to the invention, a number of cell holders according to the invention are arranged. The electric battery according to the invention is particularly simple and accurate to manufacture, in particular the contacting angled and overlapping cell conductors of adjacent individual cells is particularly simple and accurate.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer teilweisen Explosionsdarstellung eines Zellblockes für eine elektrische Batterie nach dem Stand der Technik, 1 FIG. 2 schematically shows a perspective view of a partial exploded view of a cell block for an electric battery according to the prior art, FIG.

2 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Abschnittes eines Zellhalters mit benachbarten Einzelzellen nach dem Stand der Technik nach dem Umbiegen beider Zellableiter, 2 FIG. 2 schematically a sectional view of an enlarged section of a cell holder with adjacent single cells according to the prior art after bending over both cell conductors, FIG.

3 schematisch eine perspektivische Ansicht einer zu einem Zellhalter beabstandeten Einzelzelle, 3 FIG. 2 schematically a perspective view of a single cell spaced apart from a cell holder; FIG.

4 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblockes vor einem Umbiegen der Zellableiter, 4 schematically a sectional view of a cell block before bending over the cell arrester,

5 schematisch eine Schnittdarstellung des Zellblockes nach dem Umbiegen der Zellableiter, 5 schematically a sectional view of the cell block after bending the cell arrester,

6 schematisch eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes eines Zellhalters in einer ersten Ausführungsform, 6 schematically a perspective view of an enlarged section of a cell holder in a first embodiment,

7 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Abschnittes eines Zellhalters in der ersten Ausführungsform mit den Zellableitern vor dem Umbiegen, 7 schematically a sectional view of an enlarged portion of a cell holder in the first embodiment with the Zellableitern before bending,

8 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters in der ersten Ausführungsform mit einem abgewinkelten Zellableiter, 8th 1 is a schematic sectional view of an enlarged section of the cell holder in the first embodiment with an angled cell conductor,

9 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters in der ersten Ausführungsform mit abgewinkelten und miteinander verschweißten Zellableitern, 9 1 is a schematic sectional view of an enlarged section of the cell holder in the first embodiment with angled and welded together cell conductors,

10 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Abschnittes des Zellhalters in der ersten Ausführungsform mit abgewinkelten und miteinander verschweißten Zellableitern sowie einer Wärmeleitfolie und einer Temperiervorrichtung, 10 1 is a schematic sectional view of an enlarged section of the cell holder in the first embodiment with angled and welded together cell conductors and a heat conducting foil and a tempering device;

11 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters gemäß einer Weiterbildung, 11 1 is a schematic sectional view of an enlarged detail of the cell holder according to a further embodiment;

12 schematisch eine Schnittdarstellung eines Zellblockes mit Zellhaltern in einer zweiten Ausführungsform, 12 FIG. 2 schematically a sectional view of a cell block with cell holders in a second embodiment, FIG.

13 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellblockes mit den Zellhaltern in der zweiten Ausführungsform, 13 schematically a sectional view of an enlarged section of the cell block with the cell holders in the second embodiment,

14 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes zweier Zellhalter der zweiten Ausführungsform und zweier Zellableiter vor dem Umbiegen, 14 1 is a schematic sectional view of an enlarged detail of two cell holders of the second embodiment and two cell conductors before bending,

15 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes der beiden Zellhalter der zweiten Ausführungsform nach dem Umbiegen beider Zellableiter. 15 schematically a sectional view of an enlarged section of the two cell holder of the second embodiment after bending both Zellableiter.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer teilweisen Explosionsdarstellung eines Zellblockes 1 nach dem Stand der Technik für eine elektrische Batterie, insbesondere in Form einer Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder für ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug. 1 shows a perspective view of a partial exploded view of a cell block 1 according to the prior art for an electric battery, in particular in the form of a traction battery for an electric vehicle, a hybrid vehicle or for a fuel cell operated vehicle.

Alternativ oder zusätzlich kann die Batterie auch für Stationäranwendungen, wie eine Stromversorgungs- und/oder -speichervorrichtung vorgesehen sein.Alternatively or additionally, the battery may also be provided for stationary applications, such as a power supply and / or storage device.

Der Zellblock 1 umfasst eine Mehrzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen 2, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Einzelzellen 2 abwechselnd in ihrer Längsachse um 180° gedreht sind.The cell block 1 includes a plurality of electrically connected in series and / or parallel individual cells 2 that are parallel to each other are arranged, wherein the single cells 2 are alternately rotated in its longitudinal axis by 180 °.

Die Einzelzellen 2 sind als Flachzellen in einer sogenannten Coffeebag- oder Pouchzellen-Bauweise ausgeführt, wobei ein elektrochemisch aktives Zellinneres von einer elektrisch isolierenden Verbundfolie als Zellgehäuse umgeben ist. Die Verbundfolie ist nach einem Evakuieren an einem umlaufenden Rand durch Folienschweißung verschließbar, wobei zwei Stromableiterfahnen durch das Zellgehäuse hindurchgeführt und mit Zellableitern 3, 4 als elektrische Pole der Einzelzelle 2 verbunden und an einer Seite aus dem Zellgehäuse herausgeführt sind.The single cells 2 are designed as flat cells in a so-called Coffeebag or Pouch cell design, wherein an electrochemically active cell interior is surrounded by an electrically insulating composite foil as a cell housing. After being evacuated, the composite foil can be closed by means of foil welding at a peripheral edge, whereby two current discharge lugs pass through the cell housing and with cell conductors 3 . 4 as electrical poles of the single cell 2 connected and led out on one side of the cell housing.

Eine mechanische Fixierung der Einzelzellen 2 mit dem aufgrund der Verbundfolie vergleichsweise instabilen Zellgehäuse erfolgt mittels in 2 näher dargestellter Zellhalter 5, die im Wesentlichen schalenförmig und aus Kunststoff ausgebildet sind.A mechanical fixation of the individual cells 2 with the due to the composite film comparatively unstable cell housing by means of 2 closer illustrated cell holder 5 which are substantially cup-shaped and made of plastic.

Ein solcher Zellhalter 5 ist zwischen zwei Einzelzellen 2 angeordnet und umschließt diese randseitig, wobei die Einzelzellen 2 und die Zellhalter 5 zur Bildung des Zellblockes 1 mittels in Längsrichtung durch den Zellblock 1 hindurchgeführter Spannmittel in Form von zumindest in 4 dargestellten Zugankern 6 miteinander verpressbar sind.Such a cell holder 5 is between two single cells 2 arranged and encloses this edge, wherein the individual cells 2 and the cell holders 5 to form the cell block 1 by longitudinally through the cell block 1 passed through clamping means in the form of at least in 4 illustrated tie rods 6 are compressible with each other.

Die Einzelzellen 2 sind mittels der Zellhalter 5 vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere durch Druck auf einen umlaufenden Rand des jeweiligen Zellgehäuses innerhalb des Zellblockes 1 fixiert.The single cells 2 are by means of cell holders 5 preferably non-positively, in particular by pressure on a peripheral edge of the respective cell housing within the cell block 1 fixed.

Die Einzelzellen 2 sind elektrisch miteinander verschaltet, wobei die Zellableiter 3, 4 im Zellblock 1 benachbarter Einzelzellen 2 aufeinander zugebogen und in einem Überlappungsbereich miteinander verbunden sind. Insbesondere sind Zellableiter 3, 4 mittels Verschweißen und/oder Verpressen, mittels Laserschweißen, Widerstandspressschweißen und/oder Ultraschallschweißen, mittels Toxen/Clinchen, Crimpen und/oder Nieten und/oder mittels Schrauben und/oder Klemmen stoff- form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbindbar.The single cells 2 are electrically interconnected, with the cell arrester 3 . 4 in the cell block 1 adjacent single cells 2 bent towards each other and connected together in an overlapping area. In particular, cell arresters 3 . 4 by means of welding and / or pressing, by means of laser welding, resistance pressure welding and / or ultrasonic welding, by means of Toxen / clinching, crimping and / or riveting and / or by means of screws and / or clamps material form and / or non-positively connectable.

Unterhalb des jeweiligen Überlappungsbereiches der Zellableiter 3, 4 ist zu deren Auflage ein ebenes Auflageelement 8 an dem Zellhalter 5 angeordnet, vorzugsweise ausgeformt. Mittels der Auflageelemente 8 sind Reaktionskräfte beim Verpressen der Zellableiter 3, 4 zum Verschweißen und beim Pressen gegen eine Temperiervorrichtung 9 aufnehmbar. Die Temperiervorrichtung 9 ist zur Temperierung der Einzelzellen 2 vorgesehen und polseitig, d. h. ableiterseitig, an dem Zellblock 1 angeordnet.Below the respective overlap area of the cell arrester 3 . 4 is to support a flat support element 8th at the cell holder 5 arranged, preferably formed. By means of the support elements 8th are reaction forces when pressing the cell arrester 3 . 4 for welding and pressing against a tempering device 9 received. The tempering device 9 is for tempering the single cells 2 provided and pole side, ie arrester side, to the cell block 1 arranged.

Die Auflageelemente 8 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 als ein Auflagegitter 10 zusammengefasst.The support elements 8th are in the present embodiment according to 1 as a support grid 10 summarized.

Die Zellableiter 3, 4 der jeweiligen Einzelzelle 2 sind parallel zur Temperiervorrichtung 9 abgewinkelt, wobei die Flanken und Flächen der Auflageelemente 8 zur Abstützung von Biegekräften dienen und einen inneren Teil einer Biegeform darstellen.The cell arrester 3 . 4 the respective single cell 2 are parallel to the tempering device 9 angled, with the flanks and surfaces of the support elements 8th serve to support bending forces and constitute an inner part of a bending mold.

Bevorzugt werden die Zellableiter 3, 4 nach einem Einbau in den Zellblock 1 umgebogen.The cell arresters are preferred 3 . 4 after installation in the cell block 1 bent.

Zwischen den spannungsführenden Zellableitern 3, 4 der Einzelzellen 2 und der Temperiervorrichtung 9 ist zur elektrischen Isolation und zum Toleranzausgleich eine Wärmeleitfolie 11 und/oder eine nicht näher gezeigte Vergussmasse angeordnet.Between the live cell arresters 3 . 4 of the single cells 2 and the tempering device 9 is a heat-conducting foil for electrical insulation and tolerance compensation 11 and / or arranged a potting compound not shown in detail.

In 2 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes zweier benachbarter Einzelzellen 2 mit einem jeweiligen Zellableiter 3, 4 und ein zwischen diesen angeordneten Zellhalter 5 mit Auflageelement 8 dargestellt. Zum Umbiegen der Zellableiter 3, 4 sind ein Niederhalter 12 und ein Biegestempel 13 als Hilfsmittel eingesetzt. Die 2 zeigt einen Überlappungsbereich der beiden aufeinander zugebogenen Zellableiter 3, 4.In 2 is a sectional view of an enlarged section of two adjacent single cells 2 with a respective cell arrester 3 . 4 and a cell holder disposed therebetween 5 with support element 8th shown. For bending the cell arrester 3 . 4 are a hold-down 12 and a bending stamp 13 used as an aid. The 2 shows an overlap region of the two cell deflectors bent towards each other 3 . 4 ,

Aufgrund einer Länge des zweiten Zellableiters 4 und der Abwinklung des ersten Zellableiters 3 ist ein Hohlraum H gebildet, wobei der erste Zellableiter 3 aufgrund des Hohlraumes H bei einer Biegung desselben unzureichend abgestützt ist.Due to a length of the second cell arrester 4 and the angling of the first cell arrester 3 a cavity H is formed, wherein the first cell arrester 3 is insufficiently supported due to the cavity H at a bend thereof.

Zudem ist der erste Zellableiter 3 wegen des Hohlraumes H nicht vollflächig an die Temperiervorrichtung 9 gepresst.In addition, the first cell arrester 3 because of the cavity H not the entire surface of the tempering 9 pressed.

Um eine Biegekante zum Umbiegen des ersten Zellableiters 3 darzustellen und eine durch das Umbiegen bedingte Bildung eines solchen Hohlraumes H weitestgehend ausschließen zu können, ist vorgesehen, einen Steg 14 an dem an dem Zellhalter 5 ausgeformten Auflageelement 8 anzuordnen, wie u. a. 3 zeigt.To a bending edge for bending the first cell arrester 3 represent and to be able to exclude as far as possible due to the bending formation of such a cavity H is provided, a web 14 on the at the cell holder 5 molded support element 8th to arrange, among other things 3 shows.

Im Detail zeigt 3 eine perspektivische Ansicht des Zellhalters 5 in einer ersten Ausführungsform mit einer zum Zellhalter 5 beabstandeten Einzelzelle 2. Der Zellhalter 5 weist zwei Auflageelement 8 mit jeweils einem Steg 14 auf, wobei die Stege 14 an gegenüberliegenden Kanten des Zellhalters 5 angeordnet sind.In detail shows 3 a perspective view of the cell holder 5 in a first embodiment with a cell holder 5 spaced single cell 2 , The cell holder 5 has two support element 8th each with a jetty 14 on, with the bars 14 at opposite edges of the cell holder 5 are arranged.

Jeder Steg 14 ist als ein Formteil mit dem Auflageelement 8 und somit mit dem Zellhalter 5 ausgebildet, wobei jeder Steg 14 im Bereich eines Biegeradius des ersten Zellableiters 3 angeordnet ist und somit den aus dem Stand der Technik bekannten Hohlraum H weitestgehend vermeidet.Every jetty 14 is as a molding with the support element 8th and thus with the cell holder 5 formed, each bridge 14 in the range of a bending radius of the first cell arrester 3 is arranged and thus avoids the known from the prior art cavity H largely.

Der Steg 14 erstreckt sich im Bereich des Auflageelementes 8 in Längsrichtung dessen entlang einer Kante, wobei sowohl das Auflageelement 8 als auch der Steg 14 an dem Zellhalter 5 ausgeformt sind. Der derart ausgebildete Zellhalter 5 ist insbesondere als ein Kunststoff-Spritzgussteil gebildet.The jetty 14 extends in the region of the support element 8th in the longitudinal direction thereof along an edge, wherein both the support element 8th as well as the footbridge 14 at the cell holder 5 are formed. The thus formed cell holder 5 is formed in particular as a plastic injection-molded part.

4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zellblockes 1 mit Zellhaltern 5 der ersten Ausführungsform. Die Zellableiter 3, 4 der Einzelzellen 2 sind im nicht umgebogenen Zustand dargestellt. 4 shows a sectional view of a cell block 1 with cell holders 5 the first embodiment. The cell arrester 3 . 4 of the single cells 2 are shown in the non-bent state.

In Längsrichtung des Zellblockes 1 sind jeweils endseitig eine Druckplatte 7 sowie ein Anschlusselement 15 angeordnet.In the longitudinal direction of the cell block 1 Each end is a pressure plate 7 and a connection element 15 arranged.

In 5 ist der vorbeschriebene Zellblock 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei die Zellableiter 3, 4 benachbarter Einzelzellen 2 aufeinander zugebogen und dadurch parallel zur Längsrichtung des Zellblockes 1 abgewinkelt sind.In 5 is the above-described cell block 1 shown in a sectional view, wherein the cell arrester 3 . 4 adjacent single cells 2 bent towards each other and thereby parallel to the longitudinal direction of the cell block 1 are angled.

Wie oben beschrieben, überlappen sich die Zellableiter 3, 4 benachbarter Einzelzellen 2 und sind im Überlappbereich stoff-, form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden.As described above, the cell arresters overlap 3 . 4 adjacent single cells 2 and are connected in the overlap area material, form and / or non-positively.

Die Biegung der Zellableiter 3, 4 erfolgt nach Bildung des Zellblockes 1, um mögliche Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können. Dieser Vorgang wird mit dem ersten Zellableiter 3 wiederholt, so dass dieser nach dem Umbiegen mittels des Biegestempels 13 auf dem zweiten Zellableiter 4 aufliegt. Der Steg 14 bildet dabei eine Biegekante, um welcher der erste Zellableiter 3 umgebogen wird, wobei der Steg 14 hierzu an einer die Biegekante bildenden Seite abgerundet ist, wie in 11 näher dargestellt ist.The bend of the cell arrester 3 . 4 takes place after formation of the cell block 1 to be able to compensate for possible manufacturing tolerances. This process comes with the first cell arrester 3 repeated, so that this after bending by means of the punch 13 on the second cell arrester 4 rests. The jetty 14 forms a bending edge, around which the first cell arrester 3 is bent, with the bridge 14 this is rounded off at a side forming the bending edge, as in 11 is shown in more detail.

Bei der dargestellten ersten Ausführungsform weist jeder Zellhalter 5 jeweils zwei Stege 14 auf, wobei die in 7 genauer gezeigte Höhe x eines Steges 14 der Dicke eines abgewinkelten Zellableiters 3, 4 entspricht. Dabei überlappt jeweils ein Zellableiter 3 einer ersten mit einem Zellhalter 5 benachbarten Einzelzelle 2 mit einem Zellableiter 4 einer weiteren mit dem jeweiligen Zellhalter 5 benachbarten zweiten Einzelzelle 2 auf dem Auflageelement 8 des Zellhalters 5. Die Zellhalter 5 sind dazu bezüglich der Ausrichtung der Stege 14 derart eingebaut, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks 1 bei jedem Zellhalter 5 ein Steg 14 alternierend angeordnet ist.In the illustrated first embodiment, each cell holder 5 two bars each 14 on, with the in 7 exactly shown height x of a bridge 14 the thickness of an angled cell conductor 3 . 4 equivalent. In each case a cell arrester overlaps 3 a first with a cell holder 5 adjacent single cell 2 with a cell arrester 4 another with the respective cell holder 5 adjacent second single cell 2 on the support element 8th of the cell holder 5 , The cell holders 5 are related to the orientation of the webs 14 installed so that on each contacting side of the cell block 1 at every cell holder 5 a footbridge 14 is arranged alternately.

In 5 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters 5 in der ersten Ausführungsform gezeigt, wobei der Ausschnitt insbesondere das Auflageelement 8 mit dem Steg 14 zeigt.In 5 is a perspective view of an enlarged section of the cell holder 5 shown in the first embodiment, wherein the cutout in particular the support element 8th with the jetty 14 shows.

In 6 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters 5 in der ersten Ausführungsform gezeigt, wobei der Ausschnitt insbesondere das Auflageelement 8 mit dem Steg 14 zeigt.In 6 is a perspective view of an enlarged section of the cell holder 5 shown in the first embodiment, wherein the cutout in particular the support element 8th with the jetty 14 shows.

In 7 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters 5 der ersten Ausführungsform mit dem Auflageelement 8 und dem Steg 14 und der beiden an dem Zellhalter 5 angeordneten Einzelzellen 2 dargestellt. Die beiden jeweils einen elektrischen Pol der jeweiligen Einzelzelle 2 bildenden Zellableiter 3, 4 sind vor dem Umbiegen gezeigt. Der Steg 14 weist eine Höhe x auf, die der Dicke y des Zellableiters 4 entspricht.In 7 is a sectional view of an enlarged section of the cell holder 5 the first embodiment with the support element 8th and the jetty 14 and the two on the cell holder 5 arranged single cells 2 shown. The two each have an electrical pole of the respective single cell 2 forming cell arrester 3 . 4 are shown before bending. The jetty 14 has a height x, that of the thickness y of the cell arrester 4 equivalent.

In 8 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters 5 mit den beiden Einzelzellen 2 und dem abgewinkelten zweiten Zellableiter 4 einer Einzelzelle 2 gezeigt, wobei der erste Zellableiter 3 der anderen Einzelzelle 2 im ungebogenen Zustand dargestellt ist. Ein freies Ende 4.1 des zweiten Zellableiters 4 ist aufgrund möglicher Fertigungstoleranzen zu einer diesem zugewandten Seite 14.1 des Steges 14 um ein Spaltmaß z beabstandet. Insbesondere ist das Spaltmaß z zum Ausgleich einer Längentoleranz des zweiten Zellableiters 4, zum Ausgleich einer Fertigungstoleranz in Bezug auf eine Breite des Auflageelementes 8 und/oder in Bezug auf eine Breite des Steges 14 vorgesehen.In 8th is a sectional view of an enlarged section of the cell holder 5 with the two single cells 2 and the angled second cell conductor 4 a single cell 2 shown, with the first cell arrester 3 the other single cell 2 is shown in the unbent state. A free end 4.1 of the second cell arrester 4 is due to possible manufacturing tolerances to a side facing this 14.1 of the footbridge 14 spaced by a gap z. In particular, the gap z is to compensate for a length tolerance of the second Zellableiters 4 , to compensate for a manufacturing tolerance with respect to a width of the support element 8th and / or in relation to a width of the web 14 intended.

Im Detail zeigt die 8 den Steg 14 mit der abgerundeten Biegekante B, um welche der erste Zellableiter 3 umgebogen wird.In detail shows the 8th the jetty 14 with the rounded bending edge B around which the first cell arrester 3 is bent over.

Eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellhalters 5 in der ersten Ausführungsform und der beiden abgewinkelten und stoffschlüssig aneinander befestigten Zellableiter 3, 4 ist in 9 dargestellt. Dabei sind das Spaltmaß z sowie zwischen dem freien Ende 4.1 des zweiten Zellableiters 4 und dem Steg 14 sowie die abgerundete Biegekante B des Steges 14 gezeigt.A sectional view of an enlarged section of the cell holder 5 in the first embodiment and the two angled and cohesively attached Zellableiter 3 . 4 is in 9 shown. Here are the gap z and between the free end 4.1 of the second cell arrester 4 and the jetty 14 and the rounded bending edge B of the bridge 14 shown.

10 zeigt eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes eines Zellblockes 1 mit zellableiterseitig angeordneter Temperiervorrichtung 9 und der zwischen den Einzelzellen 2 und der Temperiervorrichtung 9 angeordneten Wärmeleitfolie 11. 10 shows a sectional view of an enlarged section of a cell block 1 with cell exhaust side arranged tempering 9 and between the individual cells 2 and the tempering device 9 arranged Wärmeleitfolie 11 ,

Mittels des an dem Auflageelement 8 ausgeformten Steges 14 des Zellhalters 5 ist eine Verpressfläche des ersten Zellableiters 3 in Bezug auf die Wärmeleitfolie 11 und die Temperiervorrichtung 9 erhöht, wobei der erste Zellableiter 3 mittels des Steges 14 zusätzlich abgestützt ist.By means of the on the support element 8th shaped bridge 14 of the cell holder 5 is a pressing surface of the first cell arrester 3 in relation to the heat-conducting foil 11 and the tempering device 9 increased, with the first cell arrester 3 by means of the bridge 14 additionally supported.

11 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Auflageelement 8 neben dem Steg 14 eine nutförmige Aussparung 5.1 ausgeformt ist. Diese Aussparung 5.1 verhindert, insbesondere bei geringem Spaltmaß z zwischen dem freien Ende 4.1 des abgewinkelten Zellableiters 4 und der diesem freien Ende 4.1 zugewandten Seite 14.1 des Steges 14, weitestgehend, dass das freie Ende 4.1 des Zellableiters 4 mit einer herstellungsbedingten Kehle zwischen der zugewandten Seite 14.1 des Steges 14 und der ebenen Auflagefläche des Auflageelementes 8 kontaktiert und sich dadurch verbiegt, weil die Ausbildung dieser nachteiligen Kehle vermieden ist. 11 shows an embodiment in which the support element 8th next to the jetty 14 a groove-shaped recess 5.1 is formed. These recess 5.1 prevents, especially at low clearance z between the free end 4.1 of the angled cell conductor 4 and the free end 4.1 facing side 14.1 of the footbridge 14 , as far as possible, that the free end 4.1 of the cell arrester 4 with a production-related throat between the side facing 14.1 of the footbridge 14 and the flat bearing surface of the support element 8th contacted and thereby bends, because the formation of this disadvantageous throat is avoided.

12 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zellblockes 1 mit Zellhaltern 5 gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei der jeweilige erste Zellableiter 3 einer Einzelzelle 2 im Wesentlichen doppelt so lang ausgebildet ist als der zweite Zellableiter 4. Somit erstreckt sich der erste Zellableiter 3 einer Einzelzelle 2 im abgewinkelten Zustand weitestgehend über zwei Zellhalter 5. 12 shows a sectional view of a cell block 1 with cell holders 5 according to a second embodiment, wherein the respective first cell arrester 3 a single cell 2 is formed substantially twice as long as the second cell arrester 4 , Thus, the first cell arrester extends 3 a single cell 2 in the angled state as far as possible via two cell holders 5 ,

Jeder Zellhalter 5 weist hierbei zwar zwei Auflageelemente 8 auf, und zwar eines an jeder Kontaktierfläche des Zellblocks 1, aber lediglich einen Steg 14, wobei die Höhe x des Steges 14 der doppelten Dicke y eines abgewinkelten Zellableiters 3,4 entspricht. Dabei überlappt ein Zellableiter 4 einer ersten mit dem Zellhalter 5 benachbarten Einzelzelle 2 zur seriellen elektrischen Verschaltung mit einem Zellableiter 3 einer weiteren Einzelzelle 2 auf dem Auflageelement 8 des Zellhalters 5, wobei die weitere Einzelzelle 2 mit der ersten Einzelzelle 2 benachbart ist, aber mit dem jeweiligen Zellhalter 5 nicht benachbart ist. Die Zellhalter 5 sind dazu bezüglich der Anordnung der Stege 14 derart alternierend zu einem Zellblock 1 verbaut, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks 1 bei jedem zweiten Zellhalter 5 ein Steg 14 vorliegt.Every cell holder 5 this case has two support elements 8th on, one on each contacting surface of the cell block 1 but only a footbridge 14 , where the height x of the bridge 14 twice the thickness y of an angled cell arrester 3 . 4 equivalent. A cell arrester overlaps 4 a first with the cell holder 5 adjacent single cell 2 for serial electrical connection with a cell arrester 3 another single cell 2 on the support element 8th of the cell holder 5 , wherein the further single cell 2 with the first single cell 2 is adjacent, but with the respective cell holder 5 not adjacent. The cell holders 5 are with respect to the arrangement of the webs 14 so alternating to a cell block 1 installed on every contacting side of the cell block 1 every other cell holder 5 a footbridge 14 is present.

In 13 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Zellblockes 1 in der Ausführungsform gemäß 12 dargestellt.In 13 is a sectional view of an enlarged section of the cell block 1 in the embodiment according to 12 shown.

Dabei zeigt die 12, dass bei dieser Ausführung sowohl das freie Ende 4.1 des zweiten Endes 4 als auch ein freies Ende 3.1 des ersten Zellableiters 3 zum Ausgleich von Toleranzen zu der zugewandten Seite 14.1 des Steges 14 beabstandet ist. Die Auflageflächen des ersten und des dritten Auflageelementes 8, also derjenigen Auflageelemente 8, an denen jeweils ein Steg 14 vorgesehen ist, sind etwa um die Dicke y eines Zellableiters 3, 4 tiefer angeordnet als die Auflageflächen des zweiten und des vierten Auflageelementes 8. Dadurch ist der rechts dargestellte Zellableiter 3 auf eine Ebene auflegbar, die durch das rechts dargestellte Auflageelement 8 und die Oberseite des rechts dargestellten Zellableiters 3 gebildet ist.It shows the 12 in that in this embodiment both the free end 4.1 the second end 4 as well as a free end 3.1 of the first cell arrester 3 to compensate for tolerances to the facing side 14.1 of the footbridge 14 is spaced. The bearing surfaces of the first and the third support element 8th , So those support elements 8th , on each of which a footbridge 14 is provided, are about the thickness y of a cell arrester 3 . 4 arranged lower than the bearing surfaces of the second and fourth support element 8th , This is the Zellableiter shown on the right 3 can be placed on a plane by the support element shown on the right 8th and the top of the cell conductor shown on the right 3 is formed.

Der Steg 14 dient bei allen Ausführungsformen zur elektrischen Isolation benachbarter miteinander verbundener Zellableiter 3, 4, wobei mittels eines daraus resultierenden Labyrinth-Effektes eine elektrische Kriechstrecke verlängert ist. Zudem ist mittels des Steges 14 eine unzulässige Verschiebung der freien Enden 3.1, 4.1 der Zellableiter 3, 4 in Richtung benachbarter Einzelzellen 2 verhindert, so dass die Gefahr eines Kurzschlusses weitestgehend ausgeschlossen werden kann.The jetty 14 is used in all embodiments for the electrical isolation of adjacent interconnected Zellableiter 3 . 4 , wherein by means of a resulting labyrinth effect, an electrical creepage distance is extended. In addition, by means of the bridge 14 an inadmissible shift of the free ends 3.1 . 4.1 the cell arrester 3 . 4 in the direction of adjacent single cells 2 prevented, so that the risk of short circuit can be largely excluded.

Eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes der beiden nebeneinander angeordneten Zellhalter 5 mit den montierten Einzelzellen 2 ist in 14 gezeigt.A sectional view of an enlarged section of the two juxtaposed cell holder 5 with the assembled single cells 2 is in 14 shown.

Die 15 zeigt eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes der beiden Zellhalter 5 mit abgewinkelten, aufeinander liegenden und aneinander befestigten Zellableitern 3, 4.The 15 shows a sectional view of an enlarged section of the two cell holders 5 with angled, stacked and attached Zellableitern 3 . 4 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zellblockcell block
22
Einzelzellesingle cell
33
erster Zellableiterfirst cell arrester
3.13.1
freies Endefree end
44
zweiter Zellableitersecond cell arrester
4.14.1
freies Endefree end
55
Zellhaltercell holder
5.15.1
Aussparungrecess
66
Zugankertie rods
77
Druckplatteprinting plate
88th
Auflageelementsupport element
99
Temperiervorrichtungtempering
1010
Auflagegittershelf guides
1111
WärmeleitfolieHeat conducting
1212
NiederhalterStripper plate
1313
Biegestempelpunch
1414
Stegweb
14.114.1
zugewandte Seitefacing side
1515
Anschlusselementconnecting element
BB
Biegekantebending edge
HH
Hohlraumcavity
xx
Höheheight
yy
Dickethickness
zz
Spaltmaßclearance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008034867 A1 [0007] DE 102008034867 A1 [0007]

Claims (10)

Zellhalter (5) zur Aufnahme einer Einzelzelle (2) mit flachseitig angeordneten Zellableitern (3, 4), wobei an einer äußeren Seitenfläche des Zellhalters (5) ein Auflageelement (8) zur Auflage abgewinkelter Zellableiter (3, 4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Auflageelement (8) ein randseitiger Steg (14) angeordnet ist.Cell holder ( 5 ) for receiving a single cell ( 2 ) with flat-side arranged Zellableitern ( 3 . 4 ), wherein on an outer side surface of the cell holder ( 5 ) a support element ( 8th ) for supporting angled cell arresters ( 3 . 4 ) is provided, characterized in that on the support element ( 8th ) a marginal bridge ( 14 ) is arranged. Zellhalter (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden äußeren Seitenflächen des Zellhalters (5) jeweils ein Auflageelement (8) zur Auflage abgewinkelter Zellableiter (3, 4) vorgesehen ist und dass an jedem Auflageelement (8) jeweils ein randseitiger Steg (14) angeordnet ist.Cell holder ( 5 ) according to claim 1, characterized in that on two opposite outer side surfaces of the cell holder ( 5 ) each a support element ( 8th ) for supporting angled cell arresters ( 3 . 4 ) is provided and that on each support element ( 8th ) one edge-side web ( 14 ) is arranged. Zellhalter (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (14) zumindest an einer Berührfläche für einen Zellableiter (3, 4) abgerundet ist.Cell holder ( 5 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the web ( 14 ) at least at a contact surface for a cell arrester ( 3 . 4 ) is rounded. Zellhalter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (x) des Steges (14) einer einfachen oder einer doppelten Dicke (y) eines Zellableiters (3, 4) entspricht.Cell holder ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a height (x) of the web ( 14 ) of a single or a double thickness (y) of a cell arrester ( 3 . 4 ) corresponds. Zellhalter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (8) und der Steg (14) einstückig mit dem Zellhalter (5) und/oder als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sind.Cell holder ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 8th ) and the jetty ( 14 ) in one piece with the cell holder ( 5 ) and / or formed as a plastic injection molded part. Zellhalter (5) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Auflageelement (8) neben dem Steg (14) eine nutförmige Aussparung (5.1) ausgeformt ist.Cell holder ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the support element ( 8th ) next to the jetty ( 14 ) a groove-shaped recess ( 5.1 ) is formed. Zellblock (1) mit einer Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zusammengefasster Einzelzellen (2), wobei als Zellableiter (3, 4) ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen (2) abgewinkelt sind, wobei die abgewinkelten Zellableiter (3, 4) benachbarter Einzelzellen (2) überlappend angeordnet und die Einzelzellen (2) mittels Zellhalter (5) fixiert sind, wobei die Zellhalter (5) zur Auflage der Zellableiter (3, 4) jeweils mindestens ein Auflageelement (8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass Zellhalter (5) gemäß einem der vorgehenden Ansprüche vorgesehen sind.Cell block ( 1 ) with a plurality of electrically interconnected and summarized single cells ( 2 ), whereby as Zellableiter ( 3 . 4 ) formed electrical poles of the individual cells ( 2 ) are angled, wherein the angled cell arrester ( 3 . 4 ) of adjacent single cells ( 2 ) overlapping and the single cells ( 2 ) by means of cell holders ( 5 ), the cell holders ( 5 ) for the application of the cell arrester ( 3 . 4 ) at least one support element ( 8th ), characterized in that cell holders ( 5 ) are provided according to one of the preceding claims. Zellblock (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (3.1, 4.1) zumindest eines abgewinkelten Zellableiters (3, 4) zu einer diesem freien Ende (3.1, 4.1) zugewandten Seite (14.1) des Steges (14) um ein Spaltmaß (z) beabstandet ist.Cell block ( 1 ) according to claim 7, characterized in that a free end ( 3.1 . 4.1 ) at least one angled cell conductor ( 3 . 4 ) to a free end ( 3.1 . 4.1 ) facing side ( 14.1 ) of the bridge ( 14 ) is spaced by a gap (z). Zellblock (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, – dass jeder Zellhalter (5) zwei Stege (14) aufweist, wobei die Höhe (x) des Steges (14) der Dicke (y) eines abzuwinkelnden oder abgewinkelten Zellableiters (3, 4) entspricht, wobei Zellableiter (3,4) einer ersten mit dem Zellhalter (5) benachbarten Einzelzelle (2) zur seriellen elektrischen Verschaltung mit Zellableitern (4, 3) einer weiteren mit dem Zellhalter (5) benachbarten zweiten Einzelzelle (2) auf dem Auflageelement (8) des Zellhalters (5) überlappen, wobei die Zellhalter (5) bezüglich der Anordnung der Stege (14) derart eingebaut sind, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks (1) bei jedem Zellhalter (5) ein Steg (14) alternierend angeordnet ist oder – dass jeder Zellhalter (5) einen Steg (14) aufweist, wobei die Höhe (x) des Steges (14) der doppelten Dicke (y) eines abzuwinkelnden oder abgewinkelten Zellableiters (3, 4) entspricht, wobei Zellableiter (3, 4) einer ersten mit dem Zellhalter (5) benachbarten Einzelzelle (2) zur seriellen elektrischen Verschaltung mit Zellableitern (4, 3) einer weiteren mit dem Zellhalter (5) nicht benachbarten und mit der ersten Einzelzelle (2) benachbarten zweiten Einzelzelle (2) auf dem Auflageelement (8) des Zellhalters (5) überlappen, wobei die Zellhalter (5) bezüglich der Anordnung der Stege (14) derart eingebaut sind, dass an jeder Kontaktierungsseite des Zellblocks (1) bei jedem zweiten Zellhalter (5) ein Steg (14) in nicht alternierender Ausrichtung angeordnet ist.Cell block ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that - each cell holder ( 5 ) two bars ( 14 ), wherein the height (x) of the web ( 14 ) of the thickness (y) of an ablenkelnden or angled cell arrester ( 3 . 4 ), cell arresters ( 3 . 4 ) a first with the cell holder ( 5 ) adjacent single cell ( 2 ) for serial electrical connection with cell arresters ( 4 . 3 ) another with the cell holder ( 5 ) adjacent second single cell ( 2 ) on the support element ( 8th ) of the cell holder ( 5 ), the cell holders ( 5 ) with regard to the arrangement of the webs ( 14 ) are installed in such a way that on each contacting side of the cell block ( 1 ) at each cell holder ( 5 ) a footbridge ( 14 ) is arranged alternately or - that each cell holder ( 5 ) a footbridge ( 14 ), wherein the height (x) of the web ( 14 ) of twice the thickness (y) of an angled or angled cell conductor ( 3 . 4 ), cell arresters ( 3 . 4 ) a first with the cell holder ( 5 ) adjacent single cell ( 2 ) for serial electrical connection with cell arresters ( 4 . 3 ) another with the cell holder ( 5 ) not adjacent to and with the first single cell ( 2 ) adjacent second single cell ( 2 ) on the support element ( 8th ) of the cell holder ( 5 ), the cell holders ( 5 ) with regard to the arrangement of the webs ( 14 ) are installed in such a way that on each contacting side of the cell block ( 1 ) with every second cell holder ( 5 ) a footbridge ( 14 ) is arranged in non-alternating orientation. Elektrische Batterie mit einer Mehrzahl miteinander elektrisch verschalteter und zu einem Zellblock (1) zusammengefasster Einzelzellen (2), wobei als Zellableiter (3, 4) ausgebildete elektrische Pole der Einzelzellen (2) abgewinkelt sind, wobei die abgewinkelten Zellableiter (3, 4) benachbarter Einzelzellen (2) überlappend angeordnet und die Einzelzellen (2) mittels Zellhalter (5) innerhalb des Zellblockes (1) fixiert sind, wobei die Zellhalter (5) zur Auflage der Zellableiter (3, 4) mindestens ein Auflageelement (8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Zellhaltern (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 angeordnet ist.Electric battery with a plurality of electrically interconnected and to a cell block ( 1 ) combined single cells ( 2 ), whereby as Zellableiter ( 3 . 4 ) formed electrical poles of the individual cells ( 2 ) are angled, wherein the angled cell arrester ( 3 . 4 ) of adjacent single cells ( 2 ) overlapping and the single cells ( 2 ) by means of cell holders ( 5 ) within the cell block ( 1 ), the cell holders ( 5 ) for the application of the cell arrester ( 3 . 4 ) at least one support element ( 8th ), characterized in that a number of cell holders ( 5 ) is arranged according to one of claims 1 to 6.
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