DE102014200378A1 - Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell - Google Patents

Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell Download PDF

Info

Publication number
DE102014200378A1
DE102014200378A1 DE102014200378.4A DE102014200378A DE102014200378A1 DE 102014200378 A1 DE102014200378 A1 DE 102014200378A1 DE 102014200378 A DE102014200378 A DE 102014200378A DE 102014200378 A1 DE102014200378 A1 DE 102014200378A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current collector
sensor
galvanic cell
housing
insulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014200378.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Joerg Offterdinger
Martin Zywietz
Mathias Bruendel
Daniel PANTEL
Fabian Henrici
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014200378.4A priority Critical patent/DE102014200378A1/en
Publication of DE102014200378A1 publication Critical patent/DE102014200378A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine galvanische Zelle (100). Die galvanische Zelle (100) umfasst einen ersten Stromsammler (104) zum Kontaktieren einer ersten Elektrode der galvanischen Zelle (100), einen zweiten Stromsammler (106) zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode der galvanischen Zelle (100), ein Gehäuse (102) zum Aufnehmen zumindest eines Teilbereichs des ersten Stromsammlers (104) und des zweiten Stromsammlers (106), einen Isolator (108), der innerhalb des Gehäuses (102) entlang einer Wand (112) des Gehäuses (102) angeordnet und ausgebildet ist, um zumindest einen der Stromsammler (104, 106) von dem Gehäuse (102) elektrisch zu isolieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (108) eine Aussparung (118) aufweist, in der ein Sensor (110) zum Erfassen mindestens eines Parameters der galvanischen Zelle (100) angeordnet ist.The invention relates to a galvanic cell (100). The galvanic cell (100) comprises a first current collector (104) for contacting a first electrode of the galvanic cell (100), a second current collector (106) for contacting a second electrode of the galvanic cell (100), a housing (102) for receiving at least a portion of the first current collector (104) and the second current collector (106), an insulator (108) disposed within the housing (102) along a wall (112) of the housing (102) to form at least one of Electrically isolating current collector (104, 106) from the housing (102), characterized in that the insulator (108) has a recess (118) in which a sensor (110) for detecting at least one parameter of the galvanic cell (100) is arranged.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine galvanische Zelle und auf ein Verfahren zum Herstellen einer galvanischen Zelle.The present invention relates to a galvanic cell and to a method of manufacturing a galvanic cell.

Prismatische Batteriezellen, z. B. auf Li-Ionen-Technik basierend, werden im Automotive-Bereich, in der Gebäude- oder auch in der U-Boot-Technik als Energiespeicher verwendet. Die Sicherheit solcher Zellen kann durch Sensoren verbessert werden, die die Performanz der Zelle überwachen und bei frühzeitigem Erkennen einer Fehlfunktion die Zelle abschalten.Prismatic battery cells, e.g. B. based on Li-ion technology, are used in the automotive sector, in building or in the submarine technology as energy storage. The safety of such cells can be enhanced by sensors that monitor the performance of the cell and turn off the cell if the malfunction is detected early.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung eine galvanische Zelle sowie ein Verfahren zum Herstellen einer galvanischen Zelle gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides a galvanic cell and a method for producing a galvanic cell according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Der Anbringungsort eines Sensors zum Erfassen von Messgrößen einer galvanischen Zelle kann großen Einfluss auf die Messgenauigkeit des Sensors und vor allem auf die Montage des Sensors haben. So sollte z. B. die Messung der Temperatur möglichst nahe am Wickel der Zelle geschehen, um eine aussagekräftige Temperaturbestimmung gewährleisten zu können. Zur Messung der elektrischen Spannung müssen elektrische Verbindungen zu beiden Stromsammlern der galvanischen Zelle gewährleistet sein.The mounting location of a sensor for detecting measured quantities of a galvanic cell can have a great influence on the measuring accuracy of the sensor and, above all, on the mounting of the sensor. So should z. B. the measurement of the temperature as close as possible to the winding of the cell to be able to ensure a meaningful temperature determination. To measure the electrical voltage, electrical connections to both current collectors of the galvanic cell must be ensured.

Die Positionierung eines Sensors zum Überwachen einer galvanischen Zelle innerhalb der galvanischen Zelle in einer Aussparung des Isolators bzw. Abstandshalters, der mindestens einen der Stromsammler von einem Gehäuse der galvanischen Zelle isoliert, ermöglicht eine vorteilhafte räumliche Nähe des Sensors zu mindestens einem Stromsammler und dem Gehäuse.The positioning of a sensor for monitoring a galvanic cell within the galvanic cell in a recess of the insulator, which isolates at least one of the current collector from a housing of the galvanic cell, allows an advantageous spatial proximity of the sensor to at least one current collector and the housing.

Die Verbauung eines Sensors bzw. einer Sensorverpackung innerhalb des Zellgehäuses bzw. der Zellwand erlaubt die Messung interessanter physikalischer Größen, wie Temperatur, Druck und Spannung genauer. Dadurch kann eine etwaige Fehlfunktion der galvanischen Zelle früher und/oder mit größerer Sicherheit erkannt werden und die Zelle früher in einen sicheren Zustand überführt werden.The obstruction of a sensor or a sensor package within the cell housing or the cell wall allows the measurement of interesting physical quantities, such as temperature, pressure and voltage more accurately. As a result, a possible malfunction of the galvanic cell can be detected earlier and / or with greater certainty and the cell can be converted into a safe state earlier.

Insbesondere ermöglicht die gemäß dem hier vorgeschlagenen Konzept geschaffene Nähe des Sensors zu mindestens einem Stromsammler und der Zellwand eine elektrische Anbindung des Sensors an beide Stromsammler einfach über kurze elektrische Verbindungen, beispielsweise durch Drahtbeinchen der Sensorverpackung. Auch die Anbindung an die Zellwand anstelle eines Stromsammler ist problemlos möglich, wenn die Zellwand auf dem Potenzial eines der beiden Stromsammler liegt – was oftmals der Fall ist. Der Einbau des Sensors kann mit lediglich geringen Zusatzkosten in den Produktionsprozess z. B. einer prismatischen Zelle integriert werden. Des Weiteren ist der Sensor durch die Positionierung in der Aussparung des Isolators, beispielsweise eines Kunststoffteils, mechanisch während des Fertigungsprozesses der galvanischen Zelle geschützt. Der hierin vorgeschlagene Einbau des Sensors in die Zelle ermöglicht eine genauere Messung z. B. der für eine mögliche Fehlerindikation relevanten Temperatur in der Zelle.In particular, the proximity of the sensor to at least one current collector and the cell wall created according to the concept proposed here enables electrical connection of the sensor to both current collectors simply via short electrical connections, for example through wire legs of the sensor package. The connection to the cell wall instead of a current collector is easily possible if the cell wall is at the potential of one of the two current collectors - which is often the case. The installation of the sensor can be with only a small additional cost in the production process z. B. a prismatic cell can be integrated. Furthermore, the sensor is mechanically protected during the manufacturing process of the galvanic cell by the positioning in the recess of the insulator, for example a plastic part. The incorporation of the sensor into the cell as suggested herein allows a more accurate measurement, e.g. As the relevant for a possible fault indication temperature in the cell.

Eine galvanische Zelle umfasst einen ersten Stromsammler zum Kontaktieren einer ersten Elektrode der galvanischen Zelle, einen zweiten Stromsammler zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode der galvanischen Zelle, ein Gehäuse zum Aufnehmen zumindest eines Teilbereichs des ersten Stromsammlers und des zweiten Stromsammlers, einen Isolator, der innerhalb des Gehäuses entlang einer Wand des Gehäuses angeordnet und ausgebildet ist, um zumindest einen der Stromsammler von dem Gehäuse elektrisch zu isolieren, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator eine Aussparung aufweist, in der ein Sensor zum Erfassen mindestens eines Parameters der galvanischen Zelle angeordnet ist.A galvanic cell comprises a first current collector for contacting a first electrode of the galvanic cell, a second current collector for contacting a second electrode of the galvanic cell, a housing for accommodating at least a portion of the first current collector and the second current collector, an insulator disposed inside the housing is disposed along a wall of the housing and adapted to electrically isolate at least one of the current collector from the housing, and is characterized in that the insulator has a recess in which a sensor for detecting at least one parameter of the galvanic cell is arranged.

Bei der galvanischen Zelle kann es sich um eine Vorrichtung zur Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie oder von elektrischer Energie in chemische Energie handeln. Entsprechend kann die galvanische Zelle als ein Energiespeicher in Form einer Batterie oder eines Akkumulators eingesetzt werden. Insbesondere kann es sich bei der galvanischen Zelle um eine prismatische Zelle, beispielsweise auf der Lithium-Ionen-Technologie basierend, handeln. Sie kann als Energiespeicher beispielsweise im Antrieb eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Die Stromsammler können auch als Kollektoren bezeichnet werden. Der erste und der zweite Stromsammler können ausgebildet sein, um die jeweils kontaktierte Elektrode mit Anschlüssen der galvanischen Zelle zu verbinden. Dazu können Abschnitte der Stromsammler die Wand des Gehäuses an dafür vorgesehenen Öffnungen durchstoßen. Entsprechend kann einer der Stromsammler als der Pluspol und der andere als der Minuspol der galvanischen Zelle betrachtet werden. Zur Bereitstellung einer Wechselwirkung zur Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie und vice versa in der Zelle in Gegenwart eines Elektrolyten sind die zwei Elektroden unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Elektrode um die Kathode und bei der zweiten Elektrode um die Anode der galvanischen Zelle handeln. Es kann auch umgekehrt die erste Elektrode als die Anode und die zweite Elektrode als die Kathode ausgeführt sein. Das Gehäuse kann ausgebildet sein, um die galvanische Zelle zu umhüllen und nach außen abzuschirmen. Das Gehäuse kann aus Metall oder aus Kunststoff sein. Bei der Ausführung der galvanischen Zelle als prismatische Zelle kann das Gehäuse eine Quaderform aufweisen. Bei dem Isolator kann es sich um einen Abstandshalter handeln, der ausgebildet ist, um sowohl den ersten Stromsammler von dem zweiten Stromsammler als auch beide Stromsammler von dem Gehäuse physisch und elektrisch zu trennen. Beispielsweise kann der Isolator direkt an einer Innenseite der Wand des Gehäuses anliegen. Der im Inneren der galvanischen Zelle in der Aussparung des Isolators angeordnete Sensor kann ausgebildet sein, um beispielsweise eine in der Zelle herrschende Temperatur oder Spannung oder einen in der Zelle bestehen Druck zu messen und die Messdaten beispielsweise über eine Funkverbindung vom Inneren der galvanischen Zelle nach außen zu übermitteln. Zum Schutz vor einer Beschädigung durch Zellbestandteile kann der Sensor von einer Verpackung umgeben in der Aussparung angeordnet sein.The galvanic cell may be a device for converting chemical energy into electrical energy or from electrical energy to chemical energy. Accordingly, the galvanic cell can be used as an energy store in the form of a battery or a rechargeable battery. In particular, the galvanic cell may be a prismatic cell, for example based on lithium-ion technology. It can be used as energy storage, for example in the drive of a vehicle. The current collectors can also be referred to as collectors. The first and second current collectors can be designed to connect the respectively contacted electrode to terminals of the galvanic cell. For this purpose, portions of the current collector can pierce the wall of the housing at openings provided for this purpose. Accordingly, one of the current collectors can be considered as the positive pole and the other as the negative pole of the galvanic cell. To provide an interaction for converting chemical energy into electrical energy and vice versa in the cell in the presence of an electrolyte, the two electrodes are formed differently. For example, the first electrode may be to act around the cathode and at the second electrode to the anode of the galvanic cell. Conversely, the first electrode may be embodied as the anode and the second electrode as the cathode. The housing may be formed to encase and shield the galvanic cell from the outside. The housing may be made of metal or plastic. In the embodiment of the galvanic cell as a prismatic cell, the housing may have a cuboid shape. The insulator may be a spacer configured to physically and electrically separate both the first current collector from the second current collector and both current collectors from the housing. For example, the insulator may lie directly against an inner side of the wall of the housing. The sensor arranged in the recess of the insulator in the interior of the galvanic cell can be designed to measure, for example, a temperature or voltage prevailing in the cell or a pressure in the cell and the measured data to be transmitted to the outside, for example via a radio link from inside the galvanic cell to convey. To protect against damage by cell components, the sensor can be arranged surrounded by a package in the recess.

Gemäß einer Ausführungsform der galvanischen Zelle kann die Aussparung als eine Durchgangsöffnung in dem Isolator zwischen einem Inneren der galvanischen Zelle und der Wand des Gehäuses ausgebildet sein. In dieser vorteilhaften Form kann die Aussparung möglichst einfach und kostengünstig gebildet werden, beispielsweise durch Ausstanzen aus dem Isolatormaterial oder Durchbohren des Isolatormaterials.According to one embodiment of the galvanic cell, the recess may be formed as a through hole in the insulator between an interior of the galvanic cell and the wall of the housing. In this advantageous form, the recess can be formed as simply and inexpensively as possible, for example by punching out of the insulator material or piercing the insulator material.

Alternativ kann die Aussparung auch lediglich als eine Vertiefung in dem Isolator eingebracht sein, sodass ein Boden der Vertiefung den Sensor von der Wand des Gehäuses trennt. Auf diese Weise kann ein Kurzschluss zwischen Sensor und Gehäuse wirksam vermieden werden.Alternatively, the recess may also be introduced only as a recess in the insulator, so that a bottom of the recess separates the sensor from the wall of the housing. In this way, a short circuit between the sensor and the housing can be effectively avoided.

Beispielsweise kann eine Abmessung einer Wand der Aussparung in einer Haupterstreckungsrichtung des Isolators größer als eine Abmessung einer der Wand des Gehäuses zugewandten Seite des Sensors in der Haupterstreckungsrichtung des Isolators sein. Mit diesem Ausführungsbeispiel können bei der Herstellung der galvanischen Zelle Produktionskosten gespart werden, da weniger Präzisionsarbeit beim Einsetzen des Sensors in die Aussparung erforderlich ist. Zudem kann die galvanische Zelle so einheitlich für eine Bestückung mit Sensoren unterschiedlichster Größe vorbereitet werden.For example, a dimension of a wall of the recess in a main extension direction of the insulator may be larger than a dimension of a side of the sensor facing the wall of the housing in the main extension direction of the insulator. With this embodiment, production costs of the galvanic cell can be saved since less precision work is required in inserting the sensor into the recess. In addition, the galvanic cell can be prepared uniformly for equipping with sensors of various sizes.

Gemäß einer Ausführungsform der galvanischen Zelle kann die der Wand des Gehäuses zugewandte Seite des Sensors angrenzend an das Gehäuse angeordnet sein. So kann der Sensor möglichst bauraumsparend untergebracht und eine Funkübertragung von Messwerten nach außen ohne Weiteres gewährleistet werden.According to one embodiment of the galvanic cell, the side of the sensor facing the wall of the housing may be arranged adjacent to the housing. Thus, the sensor can be accommodated as space-saving as possible and a radio transmission of measured values to the outside can be ensured without further notice.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Isolator zweistückig ausgebildet sein, wobei die Aussparung durch einen Zwischenraum zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt des Isolators gebildet sein kann. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Aussparung durch eine Auswahl an u. U. beliebig langen Isolatorabschnitten individuell gestaltet und ferner u. U. einfacher auf die Stromsammler aufgesteckt werden kann.According to a further embodiment, the insulator may be formed in two pieces, wherein the recess may be formed by a gap between a first portion and a second portion of the insulator. This embodiment has the advantage that the recess by a selection of u. U. arbitrarily long insulator sections individually designed and also u. U. can be plugged easily on the current collector.

Insbesondere kann die Aussparung näher bei dem ersten Stromsammler als bei dem zweiten Stromsammler angeordnet sein. Da so auch der Sensor sich näher bei dem ersten als bei dem zweiten Stromsammler befinden kann, können relevante Messwerte genauer und mit geringeren Fehlertoleranzen erfasst werden.In particular, the recess may be arranged closer to the first current collector than to the second current collector. Since the sensor can also be located closer to the first than to the second current collector, relevant measured values can be recorded more accurately and with smaller error tolerances.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Sensor eine erste elektrische Leitung zu einem ersten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle und eine zweite elektrische Leitung zu einem zweiten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle aufweisen. Dabei kann sich das zweite elektrische Potenzial von dem ersten elektrischen Potenzial unterscheiden. Damit bietet sich eine einfache und wirkungsvolle Möglichkeit, um den Sensor mit elektrischer Spannung zu versorgen.According to a further embodiment, the sensor may have a first electrical line to a first electrical potential of the galvanic cell and a second electrical line to a second electrical potential of the galvanic cell. In this case, the second electrical potential may differ from the first electrical potential. This provides a simple and effective way to supply the sensor with electrical voltage.

Beispielsweise kann die erste elektrische Leitung den Sensor mit dem ersten Stromsammler verbinden. So kann der Sensor auf einfache Weise mit dem ersten elektrischen Potenzial verbunden werden. Bei einer Anordnung des Sensors nach an dem ersten Stromsammler kann die elektrische Leitung außerdem relativ kurz ausgebildet sein.For example, the first electrical line may connect the sensor to the first current collector. This allows the sensor to be easily connected to the first electrical potential. In an arrangement of the sensor according to the first current collector, the electrical line may also be relatively short.

Ferner kann die zweite elektrische Leitung den Sensor mit dem zweiten Stromsammler verbinden. Die Verbindung kann unmittelbar oder mittelbar z. B. über eine elektrisch leitfähige Bahn, die einen Abstand zwischen der zweiten elektrischen Leitung und dem zweiten Stromsammler ohne Weiteres überbrücken kann, hergestellt werden. Mit dieser Ausführungsform kann der Sensor auf einfache Weise mit dem zweiten elektrischen Potenzial verbunden werden.Furthermore, the second electrical line may connect the sensor to the second current collector. The compound can be directly or indirectly z. B. via an electrically conductive path, which can easily bridge a distance between the second electrical line and the second current collector, are produced. With this embodiment, the sensor can be easily connected to the second electric potential.

Beispielsweise kann der Isolator eine elektrisch leitfähige Bahn aufweisen, die ausgebildet ist, um zur Verbindung des Sensors mit dem zweiten Stromsammler mittels der zweiten elektrischen Leitung einen Abstand zwischen der zweiten elektrischen Leitung und dem zweiten Stromsammler zu überbrücken. Mit dieser Ausführungsform kann die zweite elektrische Leitung so kurz wie die erste elektrische Leitung ausgeführt sein und es können Produktionskosten gespart werden, indem alle verwendeten elektrischen Leitungen in einer universalen Länge realisiert werden können.For example, the insulator may have an electrically conductive path, which is designed to bridge a gap between the second electrical line and the second current collector for connecting the sensor to the second current collector by means of the second electrical line. With this embodiment, the Second electrical line can be designed as short as the first electrical line and it can be saved production costs by all the electrical lines used in a universal length can be realized.

Alternativ kann die zweite elektrische Leitung den Sensor mit dem Gehäuse verbinden. Mit dieser Ausführungsform ist eine möglichst flexible Anbindung des Sensors an das zweite Potenzial realisierbar.Alternatively, the second electrical lead may connect the sensor to the housing. With this embodiment, the most flexible possible connection of the sensor to the second potential can be realized.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der galvanischen Zelle kann ein parallel zu der Wand des Gehäuses innerhalb des Gehäuses verlaufender Abschnitt des zweiten Stromsammlers länger als ein parallel zu der Wand des Gehäuses innerhalb des Gehäuses verlaufender Abschnitt des ersten Stromsammlers ausgebildet sein. So kann auf einfache und kostengünstige Weise ein eine Länge der zweiten elektrischen Leitung überschreitender Abstand zwischen der Aussparung mit dem Sensor und dem zweiten Stromsammler überbrückt werden.According to a further embodiment of the galvanic cell, a portion of the second current collector extending parallel to the wall of the housing within the housing may be formed longer than a portion of the first current collector extending parallel to the wall of the housing within the housing. Thus, in a simple and cost-effective manner, a length exceeding the second electrical line distance between the recess with the sensor and the second current collector can be bridged.

Ferner kann eine von der Wand des Gehäuses abgewandte Seite des Sensors zumindest teilweise an dem parallel zu der Wand des Gehäuses innerhalb des Gehäuses verlaufenden Abschnitt des ersten Stromsammlers angeordnet sein. Eine äußere Oberfläche des Sensors kann dabei in direktem Kontakt mit dem Stromsammler stehen oder es kann eine Zwischenschicht zwischen dem Sensor und dem Stromsammler angeordnet sein. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Fertigung der galvanischen Zelle vereinfacht und damit kostengünstiger realisier werden kann, indem der Sensor vor einem Anbringen des Isolators sicher an dem Stromsammler aufgelegt und fixiert werden kann.Further, a side remote from the wall of the housing side of the sensor may be at least partially disposed on the parallel to the wall of the housing within the housing extending portion of the first current collector. An outer surface of the sensor can be in direct contact with the current collector or an intermediate layer can be arranged between the sensor and the current collector. This embodiment has the advantage that a production of the galvanic cell can be simplified and thus realized more cost-effective by the sensor can be safely placed on the current collector and fixed before attaching the insulator.

Ein Verfahren zum Herstellen einer galvanischen Zelle weist die folgenden Schritte auf:
Bereitstellen eines ersten Stromsammlers zum Kontaktieren einer ersten Elektrode der galvanischen Zelle und eines zweiten Stromsammlers zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode der galvanischen Zelle;
Bereitstellen eines Gehäuses;
Bereitstellen eines Isolators mit einer Aussparung;
Bereitstellen eines Sensors zum Erfassen mindestens eines Parameters der galvanischen Zelle; und
Zusammenfügen des ersten Stromsammlers, des zweiten Stromsammlers, des Gehäuses, des Isolators und des Sensors so, dass zumindest ein Teilbereich des ersten Stromsammlers und des zweiten Stromsammlers innerhalb des Gehäuses angeordnet wird und der Isolator innerhalb des Gehäuses entlang einer Wand des Gehäuses angeordnet wird, um zumindest einen der Stromsammler von dem Gehäuse elektrisch zu isolieren, wobei der Sensor in der Aussparung des Isolators angeordnet wird.A method for manufacturing a galvanic cell comprises the following steps:
Providing a first current collector for contacting a first electrode of the galvanic cell and a second current collector for contacting a second electrode of the galvanic cell;
Providing a housing;
Providing an insulator having a recess;
Providing a sensor for detecting at least one parameter of the galvanic cell; and
Assembling the first current collector, the second current collector, the housing, the insulator and the sensor such that at least a portion of the first current collector and the second current collector is disposed within the housing and the insulator is disposed within the housing along a wall of the housing electrically isolating at least one of the current collectors from the housing, wherein the sensor is disposed in the recess of the insulator.

Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Herstellungsverfahrens kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. So kann mit dem Verfahren eine Vielzahl von galvanischen Zellen in einer der vorgenannten Ausführungsformen in einer teil- oder vollautomatisierten Fertigungsstraße in kurzer Zeit produziert werden.Also by this embodiment of the invention in the form of a manufacturing process, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently. Thus, with the method, a plurality of galvanic cells can be produced in one of the aforementioned embodiments in a partially or fully automated production line in a short time.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Zusammenfügens einen Schritt des Anordnens des Sensors auf einem Abschnitt des ersten Stromsammlers, einen Schritt des Aufsteckens des Isolators auf den ersten Stromsammler so, dass der Sensor in der Aussparung angeordnet wird, und einen Schritt des Einbringens des ersten Stromsammlers mit dem Isolator und dem Sensor sowie des zweiten Stromsammlers in das Gehäuse aufweisen.According to an embodiment of the method, the step of assembling may include a step of disposing the sensor on a portion of the first current collector, a step of attaching the insulator to the first current collector such that the sensor is placed in the recess, and a step of introducing the sensor first power collector with the insulator and the sensor and the second current collector in the housing.

Mit dieser Ausführungsform kann das Herstellungsverfahren besonders schnell und kosteneffizient ausgeführt werden.With this embodiment, the manufacturing process can be carried out particularly quickly and cost-efficiently.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle mit in den Isolator integriertem Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic sectional view of a galvanic cell with integrated sensor in the insulator, according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle mit in den Isolator integriertem Sensor, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic sectional view of a galvanic cell with integrated sensor in the insulator, according to another embodiment of the present invention;

3 eine Untenansicht der galvanischen Zelle aus 2, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a bottom view of the galvanic cell 2 , according to an embodiment of the present invention;

4 eine Untenansicht der galvanischen Zelle aus 2, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a bottom view of the galvanic cell 2 in accordance with another embodiment of the present invention;

5 eine Untenansicht einer galvanischen Zelle mit integriertem Sensor und zweistückigem Isolator, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a bottom view of a galvanic cell with integrated sensor and two-piece insulator, according to an embodiment of the present invention;

6 einen Detailschnitt eines möglichen Einbauortes eines Sensors in einer prismatischen galvanischen Zelle, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a detail section of a possible installation location of a sensor in a prismatic galvanic cell, according to an embodiment of the present invention;

7 einen Detailschnitt eines möglichen Einbauortes eines Sensors in einer galvanischen Zelle, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 a detail section of a possible installation location of a sensor in a galvanic cell, according to another embodiment of the present invention;

8 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle mit integriertem Sensor mit verlängerter elektrischer Leitung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 8th a schematic sectional view of a galvanic cell with integrated sensor with extended electrical line, according to an embodiment of the present invention;

9 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle mit integriertem Sensor mit verlängertem Abschnitt eines Stromsammlers, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 9 a schematic sectional view of a galvanic cell with integrated sensor with extended portion of a current collector, according to an embodiment of the present invention;

10 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle mit integriertem Sensor und auf dem Isolator angebrachter elektrisch leitfähiger Bahn, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 10 a schematic sectional view of a galvanic cell with integrated sensor and mounted on the insulator electrically conductive path, according to an embodiment of the present invention; and

11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer galvanischen Zelle, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 11 a flowchart of a method for producing a galvanic cell, according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung einen schematischen Aufbau einer galvanischen Zelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows in a longitudinal sectional view of a schematic structure of a galvanic cell 100 according to an embodiment of the present invention.

Die galvanische Zelle 100 ist als eine prismatische Zelle aufgebaut und weist ein quaderförmiges Gehäuse, hier eine Metallgehäuse 102 auf. In dem Metallgehäuse 102 sind ein erster Stromsammler 104, ein zweiter Stromsammler 106, ein Isolator 108, sowie ein Sensor 110 zum Aufnehmen relevanter Messwerte der galvanischen Zelle 100 angeordnet. Die Stromsammler 104, 106 sind ausgebildet, um eine elektrische Spannung an Elektroden der Zelle 100 abzugreifen und vom Inneren der Zelle 100 nach außen zu führen. Dafür sind die Stromsammler 104, 106 an zwei dafür vorgesehenen Positionen durch eine Wand 112 der Zellwand bzw. des Metallgehäuses 102 der prismatischen Zelle 100 geführt. Zum Abgreifen der elektrischen Spannung ist der erste Stromsammler 104 ausgebildet, um eine erste Elektrode 114 der galvanischen Zelle 100 zu kontaktieren und der zweite Stromsammler 104 ausgebildet, um eine zweite Elektrode 116 der galvanischen Zelle 100 zu kontaktieren. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die erste Elektrode 114 die Kathode und die zweite Elektrode 116 die Anode der galvanischen Zelle 100. Alternativ kann auch die erste Elektrode 114 die Anode und die zweite Elektrode 116 die Kathode der Zelle 100 bilden.The galvanic cell 100 is constructed as a prismatic cell and has a cuboid housing, here a metal housing 102 on. In the metal case 102 are a first electricity collector 104 , a second electricity collector 106 , an insulator 108 , as well as a sensor 110 for recording relevant measured values of the galvanic cell 100 arranged. The electricity collectors 104 . 106 are designed to supply a voltage to electrodes of the cell 100 and from inside the cell 100 to lead to the outside. That's what the electricity collectors are for 104 . 106 at two designated positions by a wall 112 the cell wall or the metal housing 102 the prismatic cell 100 guided. For tapping the electrical voltage is the first current collector 104 designed to be a first electrode 114 the galvanic cell 100 to contact and the second electricity collector 104 formed to a second electrode 116 the galvanic cell 100 to contact. At the in 1 the embodiment shown forms the first electrode 114 the cathode and the second electrode 116 the anode of the galvanic cell 100 , Alternatively, the first electrode can also be used 114 the anode and the second electrode 116 the cathode of the cell 100 form.

Der als Abstandshalter für die Stromsammler 104, 106 fungierende Isolator 108 ist in Form einer Schicht bzw. Lage entlang einer Innenseite der Wand 112 des Metallgehäuses 102 angeordnet und ausgebildet, um die Stromsammler 104, 106 von dem Metallgehäuse 102 elektrisch zu isolieren. Wie die Darstellung in 1 zeigt, weist der Isolator 108 eine Aussparung 118 in der der Sensor 110 angeordnet ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 118 als eine zum Inneren der Zelle 100 hin ausgerichtete Vertiefung angelegt, wobei ein Boden der Vertiefung den Sensor 110 zur Zellwand 112 hin abschirmt.The as a spacer for the current collector 104 . 106 acting insulator 108 is in the form of a layer along an inside of the wall 112 of the metal housing 102 arranged and trained to the current collector 104 . 106 from the metal case 102 electrically isolate. Like the illustration in 1 shows, the insulator points 108 a recess 118 in the sensor 110 is arranged. At the in 1 embodiment shown is the recess 118 as one to the interior of the cell 100 towards the well, with a bottom of the well being the sensor 110 to the cell wall 112 shields.

2 zeigt in einer weiteren Längsschnittdarstellung einen schematischen Aufbau der galvanischen Zelle 100 aus 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Übersichtlichkeit halber sind hier die Elektroden der Zelle 100 nicht gezeigt. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Stromsammler 104 und zweite Stromsammler 106 dort, wo sie die Wand 112 des Metallgehäuses 102 durchstoßen, mit je einer Dichtung 200 gegenüber dem Metallgehäuse 102 elektrisch isoliert. Das Metallgehäuse 102 ist ausgebildet, um das Innere der galvanischen Zelle 100 als eine dünnwandige Hülle vollständig zu umschließen, mit Ausnahme der zwei Öffnungen zum Durchtritt der Kontaktabschnitte der Stromsammler 104, 106. 2 shows in a further longitudinal sectional view of a schematic structure of the galvanic cell 100 out 1 according to another embodiment of the present invention. For the sake of clarity, here are the electrodes of the cell 100 Not shown. At the in 2 embodiment shown are the first current collector 104 and second current collector 106 where they are the wall 112 of the metal housing 102 pierced, each with a seal 200 opposite the metal housing 102 electrically isolated. The metal case 102 is designed to be inside the galvanic cell 100 as a thin-walled shell completely enclose, with the exception of the two openings for the passage of the contact portions of the current collector 104 . 106 ,

Der in der Aussparung 118 des Isolators 108 angeordnete Sensor 110 zum Erfassen zumindest eines Parameters der Zelle 100 weist eine erste elektrische Leitung bzw. ein erstes Kontaktpad 202 zu einem ersten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle 100 und eine in etwa gleich lange zweite elektrische Leitung bzw. ein zweites Kontaktpad 204 zu einem zweiten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle 100 auf, wobei sich die beiden elektrischen Potenziale für eine Funktionalität des Sensors 110 unterscheiden müssen. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verbindet die erste elektrische Leitung 202 den Sensor 110 mit dem ersten Stromsammler 104, der auf dem ersten Potenzial liegt, und die zweite elektrische Leitung 204 den Sensor 110 mit der Wand 112 des Metallgehäuses 102 das auf dem zweiten Potenzial liegt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 sind die elektrischen Verbindungen 202, 204 durch zum Sensor bzw. zur Sensorverpackung 110 gehörige relativ kurze und hier gleich lange Drahtbeinchen realisiert.The one in the recess 118 of the insulator 108 arranged sensor 110 for detecting at least one parameter of the cell 100 has a first electrical line or a first contact pad 202 to a first electrical potential of the galvanic cell 100 and an approximately equal second electrical line or a second contact pad 204 to a second electrical potential of the galvanic cell 100 on, with the two electrical potentials for a functionality of the sensor 110 have to differentiate. At the in 2 The embodiment shown connects the first electrical line 202 the sensor 110 with the first electricity collector 104 which is at the first potential and the second electrical line 204 the sensor 110 with the wall 112 of the metal housing 102 that lies at the second potential. In the illustrated embodiment of the galvanic cell 100 are the electrical connections 202 . 204 through to the sensor or sensor packaging 110 associated relatively short and here the same length of wire legs realized.

Wie die Darstellung in 2 zeigt, ist der Isolator 108 an der Wand 112 der quaderförmigen Zellhülle 102 angeordnet und ausgebildet, um sich von einer quer zu der Wand 112 verlaufenden ersten Seitenwand 206 des Metallgehäuses 102 zu einer der ersten Seitenwand 208 gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 204 zu erstrecken. Die Aussparung 118, in der der Sensor bzw. die Sensorverpackung 110 angeordnet ist, ist hier als eine Durchgangsöffnung zwischen dem Inneren der galvanischen Zelle 100 und der Wand 112 des Metallgehäuses 102 ausgebildet. Eine Höhe bzw. Dicke des Sensors 110 entspricht bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 einer Dicke der Isolatorschicht 108. Der Sensor ist 110 ist vollständig in der Durchgangsöffnung 118 des Isolators 108 angeordnet, wobei eine zu der Zellwand 112 gewandte Seite des Sensors 110 an die Zellwand 112 angrenzt und der Sensor nicht über den Isolator 108 hinaus in das Innere der Zelle 100 vorragt. Ferner ist bei dem in der Darstellung gezeigten Ausführungsbeispiel die Aussparung 118 und damit der Sensor 110 nahe bei dem ersten Stromsammler 104 angeordnet. Gemäß einem in den Figuren nicht gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel ist der Sensor 110 in einer Aussparung des Isolators 108 angeordnet, die sich mittig zwischen den Stromsammlern 104, 106 oder näher bei dem zweiten Stromsammler 106 befindet.Like the illustration in 2 shows is the insulator 108 on the wall 112 the cuboid cell envelope 102 arranged and formed to extend from one to the wall 112 extending first side wall 206 of the metal housing 102 to one of the first side wall 208 opposite second side wall 204 to extend. The recess 118 . in the sensor or the sensor package 110 is arranged here as a through-hole between the interior of the galvanic cell 100 and the wall 112 of the metal housing 102 educated. A height or thickness of the sensor 110 corresponds to the in 2 shown embodiment of the galvanic cell 100 a thickness of the insulator layer 108 , The sensor is 110 is completely in the through hole 118 of the insulator 108 arranged, one to the cell wall 112 facing side of the sensor 110 to the cell wall 112 adjacent and the sensor is not above the insulator 108 out into the interior of the cell 100 projects. Furthermore, in the embodiment shown in the illustration, the recess 118 and thus the sensor 110 next to the first electricity collector 104 arranged. According to an alternative embodiment not shown in the figures, the sensor 110 in a recess of the insulator 108 Arranged, centered between the current collectors 104 . 106 or closer to the second current collector 106 located.

Bei dem in 2 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel der prismatischen Batteriezelle bzw. galvanischen Zelle 100 ist der Sensor 110 gemäß dem hierin vorgestellten Konzept über die Anordnung in der Aussparung 118 in den Isolator 108 integriert. Hier ist der Sensor 110 beispielhaft mit dem ersten – in der Darstellung linken – Stromsammler 104 mittels der ersten elektrischen Leitung 202 direkt elektrisch verbunden, während er mittels der zweiten elektrischen Leitung 204 mit dem zweiten – in der Darstellung rechten – Stromsammler 106 über die metallische Zellwand 112 elektrisch verbunden ist. Die Aussparung 118 mit dem Sensor 110 befindet sich zwischen den Stromsammlern 104, 106 näher bei dem ersten Stromsammler 104. Gemäß Ausführungsbeispielen ist zum Auslesen des Sensors 110 die elektrische Kontaktierung des Sensors 110 aus der Zelle 100 heraus über die Stromsammler 104, 106 oder durch (nicht gezeigte) zusätzliche elektrische Durchführungen durch das Metallgehäuse 102 vom Sensor 110 nach außen realisiert. Eine Kommunikation der Sensordaten nach außen kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel auch über eine Funkübertragung geschehen.At the in 2 schematically shown embodiment of the prismatic battery cell or galvanic cell 100 is the sensor 110 according to the concept presented here about the arrangement in the recess 118 in the insulator 108 integrated. Here is the sensor 110 by way of example with the first - in the illustration left - current collector 104 by means of the first electrical line 202 directly electrically connected while using the second electrical line 204 with the second - in the representation right - current collector 106 over the metallic cell wall 112 electrically connected. The recess 118 with the sensor 110 is located between the current collectors 104 . 106 closer to the first electricity collector 104 , According to embodiments is for reading the sensor 110 the electrical contact of the sensor 110 out of the cell 100 out about the electricity collectors 104 . 106 or by additional electrical feedthroughs (not shown) through the metal housing 102 from the sensor 110 realized to the outside. A communication of the sensor data to the outside can be done via a radio transmission according to another embodiment.

Mindestens ein elektrischer Kontakt des Sensors 110 ist direkt über eine zur Sensorverpackung gehörende elektrische Verbindung 202, 204 mit mindestens einem Stromsammler 104, 106 elektrisch direkt verbunden. Aufgrund der in 2 gezeigten vorteilhaften Nähe des Sensors 110 zu einem der Stromsammler 104, 106, hier zum ersten Stromsammler 104, kann die elektrische Verbindung zu diesem direkt über das hier zur Sensorverpackung 110 gehörige metallische Kontaktpad bzw. Lead 202 geschehen. Die elektrische Verbindung zum anderen Stromsammler 104, 106, hier zum zweiten Stromsammler 106, wird indirekt über die Zellwand 112 realisiert, da diese bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf dem Potenzial des zweiten Stromsammlers 106 liegt. Je nach gewählter Ausführung können die Leads 202, 204 durch Schweißen, Löten oder mechanisches Klemmen an den Stromsammlern 104, 106 bzw. der Zellwand 112 mechanisch und elektrisch gefügt werden. Besitzt die Sensorverpackung 110 keine Leads 202, 204, wie z. B. bei einem LGA, können elektrisch leitfähige Strukturen auf dem Stromsammler 104, 106, an der Zellwand 112 oder auf dem Isolator 108 durch Pressen einen elektrischen Kontakt mit dem Sensor 110 herstellen.At least one electrical contact of the sensor 110 is directly via an electrical connection associated with the sensor package 202 . 204 with at least one current collector 104 . 106 electrically connected directly. Due to the in 2 shown advantageous proximity of the sensor 110 to one of the electricity collectors 104 . 106 , here for the first electricity collector 104 , the electrical connection to this can be done directly via the here to the sensor packaging 110 associated metallic contact pad or lead 202 happen. The electrical connection to the other current collector 104 . 106 , here to the second current collector 106 , becomes indirectly via the cell wall 112 realized, since these in the embodiment shown on the potential of the second current collector 106 lies. Depending on the chosen execution, the leads 202 . 204 by welding, soldering or mechanical clamping to the current collectors 104 . 106 or the cell wall 112 mechanically and electrically joined. Owns the sensor packaging 110 no leads 202 . 204 , such as B. in an LGA, electrically conductive structures on the current collector 104 . 106 , on the cell wall 112 or on the insulator 108 by pressing an electrical contact with the sensor 110 produce.

3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Untenansicht der galvanischen Zelle 100 aus 2 unter Wegnahme der Zellwand, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung zeigt, dass der Isolator 108 durchgehend bzw. einstückig ausgebildet ist und als Abstandshalter für beide Stromsammler 104, 106 dient. Die Aussparung 118 ist als Durchgangsöffnung in dem Isolator 108 angeordnet. Ferner zeigt 3 gut die relative Nähe des Sensors 110 zu dem ersten Stromsammler 104 sowie die Anordnung des Sensors 110 in der Aussparung 118 in dem Isolator 108. Sowohl der Sensor 110 als auch die Aussparung 118 sind rechteckig ausgebildet. 3 shows a section of a bottom view of the galvanic cell 100 out 2 taking away the cell wall, according to an embodiment of the present invention. The illustration shows that the insulator 108 is formed continuously or in one piece and as a spacer for both current collector 104 . 106 serves. The recess 118 is as a passage opening in the insulator 108 arranged. Further shows 3 good the relative proximity of the sensor 110 to the first electricity collector 104 as well as the arrangement of the sensor 110 in the recess 118 in the insulator 108 , Both the sensor 110 as well as the recess 118 are rectangular.

Aus der Darstellung in 3 ist ferner ersichtlich, dass die Ausnehmung 118 größer als der Sensor 110 ist. Genauer ausgedrückt ist eine Abmessung einer Wand 300 der Aussprung 118 in einer Haupterstreckungsrichtung 302 des Isolators 108 größer als eine Abmessung einer der – hier nicht gezeigten – Wand des Metallgehäuses zugewandten Seite 304 des Sensors 110. Die Haupterstreckungsrichtung 302 der Isolatorschicht 108 ist in der Darstellung mittels eines Doppelpfeils gekennzeichnet. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Abmessung einer Wand 306 der Aussparung 118 quer zu der Haupterstreckungsrichtung 302 des Isolators 108 größer als eine Abmessung einer rechtwinklig an die Seite 304 anschließende Seite 308 des Sensors 110.From the illustration in 3 is also apparent that the recess 118 bigger than the sensor 110 is. More specifically, a dimension of a wall 300 the jump 118 in a main direction of extension 302 of the insulator 108 larger than a dimension of one of the - not shown here - wall of the metal housing side facing 304 of the sensor 110 , The main extension direction 302 the insulator layer 108 is indicated in the illustration by means of a double arrow. At the in 3 embodiment shown is also a dimension of a wall 306 the recess 118 transverse to the main extension direction 302 of the insulator 108 larger than a dimension of a rectangle to the side 304 subsequent page 308 of the sensor 110 ,

4 zeigt wiederum einen Ausschnitt aus einer Untenansicht der galvanischen Zelle 100 aus 2, wieder unter Wegnahme der Zellwand, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 entspricht dem in 3 gezeigten, mit dem Unterschied, dass die Aussparung 118 den Sensor 110 bezüglich seiner Seiten 308 passgenau umschließt. Das heißt, die Abmessung der sich gegenüberliegenden Wände 306 der Aussparung 118 des Isolators 108 entspricht in etwa der der sich gegenüberliegenden Seiten 308 des Sensors 110. 4 again shows a section of a bottom view of the galvanic cell 100 out 2 Again, taking away the cell wall, according to an embodiment of the present invention. This in 4 shown embodiment of the galvanic cell 100 corresponds to the in 3 shown, with the difference that the recess 118 the sensor 110 regarding his pages 308 encloses accurately. That is, the dimension of the opposite walls 306 the recess 118 of the insulator 108 corresponds approximately to the opposite sides 308 of the sensor 110 ,

5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Untenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der galvanischen Zelle 100. Hier ist der Isolator 108 zweiteilig bzw. zweistückig ausgebildet, wobei ein erster Abschnitt 500 des Isolators 108 angrenzend an den ersten Stromsammler 104 angeordnet ist, um den ersten Stromsammler 104 von dem – hier nicht gezeigten – Metallgehäuse zu beabstanden, und ein zweiter Abschnitt 502 des Isolators 108 angrenzend an den zweiten Stromsammler 106 angeordnet ist, um den zweiten Stromsammler 106 von dem Metallgehäuse zu beabstanden. Um die Isolation der Stromsammler 104, 106 sicher gewährleisten zu können, weisen die Abschnitte 500, 502 des Isolators 108 jeweils etwas größere Abmessungen als der erste Stromsammler 104 bzw. der zweite Stromsammler 106 auf. 5 shows a section of a bottom view of another embodiment of the galvanic cell 100 , Here is the insulator 108 formed in two parts or two pieces, with a first section 500 of the insulator 108 adjacent to the first electricity collector 104 is arranged to the first current collector 104 from the metal housing, not shown here, and a second section 502 of the insulator 108 adjacent to the second current collector 106 is arranged to the second current collector 106 from the metal housing to space. To the isolation of the current collector 104 . 106 To ensure safe, reject the sections 500 . 502 of the insulator 108 each slightly larger dimensions than the first current collector 104 or the second current collector 106 on.

Wie die Darstellung in 5 zeigt, wird die Aussparung 118 des Isolators 108 hier durch einen Zwischenraum zwischen dem dem ersten Stromsammler 104 zugeordneten ersten Abschnitt 500 und dem dem zweiten Stromsammler 106 zugeordneten zweiten Abschnitt 502 des Isolators 108 gebildet. Damit ist hier die Aussparung 118 deutlich größer bemessen als der Sensor bzw. die Sensorverpackung 110, und der Sensor 110 kann im Grunde frei in der Aussparung 118 angeordnet werden, in Abhängigkeit von Länge und Beschaffenheit der elektrischen Verbindungen 202, 204 des Sensors 110. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 110 wie bei den vorher gezeigten Ausführungsbeispielen näher bei dem ersten Stromsammler 104 als bei dem zweiten Stromsammler 106 angeordnet.Like the illustration in 5 shows, the recess becomes 118 of the insulator 108 here by a gap between the first current collector 104 associated first section 500 and the second current collector 106 associated second section 502 of the insulator 108 educated. So here is the recess 118 significantly larger than the sensor or the sensor package 110 , and the sensor 110 can basically be free in the recess 118 be arranged, depending on the length and nature of the electrical connections 202 . 204 of the sensor 110 , At the in 5 The embodiment shown is the sensor 110 as in the previously shown embodiments closer to the first current collector 104 as with the second current collector 106 arranged.

6 zeigt anhand eines Ausschnitts aus einer Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der galvanischen Zelle 100 einen weiteren möglichen Einbauort des Sensors 110 in den Isolator 108. Hier ist die Aussparung 118 im Isolator 108 so positioniert, dass der Sensor 110 mit einer von der Wand 112 des Metallgehäuses 102 abgewandten Seite 600 vollständig auf dem linken bzw. ersten Stromsammler 104 angeordnet ist, und zwar auf einem parallel zu der Wand 112 innerhalb des Metallgehäuses 102 verlaufenden, zum Aufnehmen des Sensors 110 geeigneten, Abschnitt 602 des ersten Stromsammlers 104. Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 befindet sich die Aussparung 118 mit dem Sensor 110 hier seitlich – in der Darstellung in 6 rechts – bezüglich eines als ein Anschlusskontakt 604 dienenden, die Zellwand 112 durchstoßenden, Bereichs des ersten Stromsammlers 104. 6 shows with reference to a section of a cross-sectional view of an embodiment of the galvanic cell 100 another possible installation location of the sensor 110 in the insulator 108 , Here is the recess 118 in the isolator 108 positioned so that the sensor 110 with one of the wall 112 of the metal housing 102 opposite side 600 completely on the left or first current collector 104 is arranged, on a parallel to the wall 112 inside the metal case 102 extending, for receiving the sensor 110 appropriate, section 602 of the first electricity collector 104 , At the in 6 shown embodiment of the galvanic cell 100 there is the recess 118 with the sensor 110 here laterally - in the illustration in 6 right - with respect to one as a terminal contact 604 serving, the cell wall 112 piercing, area of the first current collector 104 ,

Zur leichteren Anordnung des Sensors 110 auf dem ersten Stromsammler 104 ist der Abschnitt 602 zu einer Mitte der Zelle 100 hin verlängert ausgebildet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Aussparung 118 so in dem Isolator 108 positioniert sein, dass der Sensor 110 nur teilweise auf dem Abschnitt 602 des Stromsammlers 104 angeordnet ist. In diesem Fall kann auf eine Verlängerung des Abschnitts 602 auch verzichtet werden.For easier arrangement of the sensor 110 on the first electricity collector 104 is the section 602 to a center of the cell 100 formed extended. According to an alternative embodiment, the recess 118 so in the insulator 108 be positioned that the sensor 110 only partially on the section 602 of the electricity collector 104 is arranged. In this case may be due to an extension of the section 602 also be waived.

7 zeigt anhand eines weiteren Ausschnitts aus einer Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der galvanischen Zelle 100 eine alternative Möglichkeit zur Platzierung des Sensors 110 auf einem Stromsammler. Auch hier ist die Aussparung 118 wiederum so positioniert, dass der Sensor 110 auf dem parallel zu der Wand 112 innerhalb des Metallgehäuses 102 verlaufenden Abschnitt 602 des linken bzw. ersten Stromsammlers 104 angeordnet werden kann. Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 befindet sich die Aussparung 118 mit dem Sensor 110 jedoch links des die Zellwand 112 durchstoßenden Anschlusskontakts 604 der galvanischen Zelle 100, also zu einer Seitenwand der galvanischen Zelle 100 hin orientiert. Entsprechend ist der Abschnitt 602 zu der Seitenwand der Zelle 110 hin geeignet verlängert. Alternativ ist auch hier eine teilweise Anordnung des Sensors 110 auf dem Abschnitt 602 möglich. 7 shows with reference to another section of a cross-sectional view of an embodiment of the galvanic cell 100 an alternative way to place the sensor 110 on a current collector. Again, the recess 118 in turn, positioned so that the sensor 110 on the wall parallel to the wall 112 inside the metal case 102 extending section 602 of the left or first current collector 104 can be arranged. At the in 7 shown embodiment of the galvanic cell 100 there is the recess 118 with the sensor 110 however, to the left of the cell wall 112 piercing terminal contact 604 the galvanic cell 100 , ie to a side wall of the galvanic cell 100 oriented. The section is corresponding 602 to the side wall of the cell 110 extended appropriately. Alternatively, here is a partial arrangement of the sensor 110 on the section 602 possible.

Selbstverständlich ist die in den 6 und 7 beschriebene Anordnung auf einem Stromsammler auch unter Verwendung des zweiten bzw. rechten Stromsammlers in gleicher Weise realisierbar.Of course, in the 6 and 7 described arrangement on a current collector also using the second and right current collector in the same way feasible.

Die 8 bis 10 zeigen Ausführungsbeispiele zur elektrischen Anbindung des Sensors 110.The 8th to 10 show exemplary embodiments for the electrical connection of the sensor 110 ,

8 zeigt einen Ausschnitt eines schematischen Längsschnitts der galvanischen Zelle 100 mit integriertem Sensor 110, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 ist ähnlich aufgebaut wie das in 2 gezeigte, mit dem Unterschied, dass hier der Sensor 110 den zweiten bzw. rechten Stromsammler 106 über die zweite elektrische Leitung 204 elektrisch direkt und nicht über das Metallgehäuse 102 kontaktiert, analog zu der direkten Kontaktierung des ersten Stromsammlers 104 mittels der ersten elektrischen Leitung 202. 8th shows a section of a schematic longitudinal section of the galvanic cell 100 with integrated sensor 110 , according to an embodiment of the present invention. This in 8th shown embodiment of the galvanic cell 100 is similar in structure to that in 2 shown, with the difference that here is the sensor 110 the second or right current collector 106 over the second electrical line 204 electrically directly and not over the metal housing 102 contacted, analogous to the direct contacting of the first current collector 104 by means of the first electrical line 202 ,

Auch bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind wie in 2 die elektrischen Verbindungen 202, 204 des Sensors 110 mit den Stromsammlern 104, 106 über zum Sensor bzw. zur Sensorverpackung 110 gehörige Drahtbeinchen realisiert. Da auch bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 die Aussparung 118 mit dem Sensor 110 nahe bei dem ersten bzw. linken Stromsammler 104 positioniert ist, wird die weitere Entfernung zu dem zweiten bzw. rechten Stromsammler 106 mittels einer Verlängerung des zweiten Drahtbeinchens 204 überbrückt.Also at the in 8th shown embodiment are as in 2 the electrical connections 202 . 204 of the sensor 110 with the current collectors 104 . 106 over to the sensor or sensor packaging 110 associated wire legs realized. As with the in 8th shown embodiment of the galvanic cell 100 the recess 118 with the sensor 110 next to the first or left current collector 104 is positioned, the further distance to the second or right current collector 106 by means of an extension of the second wire leg 204 bridged.

9 zeigt in einem weiteren Detailausschnitt eines Ausführungsbeispiels der galvanischen Zelle 100 im Längsschnitt eine alternative Möglichkeit der direkten Kontaktierung des zweiten Stromsammlers 106 durch den Sensor 110. Wiederum befindet sich die Aussparung 118 mit dem Sensor 110 näher bei dem ersten Stromsammler 104 als bei dem zweiten Stromsammler 106. Hier wird zum Überbrücken der relativ langen Entfernung des Sensors 110 von dem zweiten Stromsammler 106 eine geeignete Verlängerung des parallel zu der Wand 112 innerhalb des Metallgehäuses 102 verlaufenden Abschnitts 602 des zweiten Stromsammlers 106 in Richtung des Sensors 110 realisiert. So kann vorteilhafterweise das zweite Drahtbeinchen 204 wie das erste Drahtbeinchen 202 des Sensors 110 kurz gehalten werden. 9 shows in a further detail of an embodiment of the galvanic cell 100 in longitudinal section an alternative possibility of direct contacting of the second current collector 106 through the sensor 110 , Again, there is the recess 118 with the sensor 110 closer to the first electricity collector 104 as with the second current collector 106 , This is to bridge the relatively long distance of the sensor 110 from the second current collector 106 a suitable extension of the parallel to the wall 112 inside the metal case 102 extending section 602 of the second current collector 106 in the direction of the sensor 110 realized. So can advantageously the second wire legs 204 like the first wire leg 202 of the sensor 110 be kept short.

10 zeigt wiederum an einem Längsschnittdetail einer beispielhaften galvanischen Zelle 100, wie bei einer Platzierung des Sensors 110 in der Nähe des ersten Stromsammlers 104 die Überbrückung des langen Abstands zwischen dem Sensor 110 und dem rechten Stromsammler 106 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel realisiert werden kann. Wie die Darstellung in 10 zeigt, ist hier eine von der Zellwand 112 abgewandte Seite des Isolators 108 mit einer elektrisch leitfähigen Bahn bzw. Schiene 1000 versehen. Die elektrisch leitfähige Bahn 1000 ist ausgebildet, um an einem ersten Ende mit der zweiten elektrischen Leitung 204 des Sensors 110 verbunden zu sein und an einem zweiten Ende mit dem zweiten Stromsammler 106 verbunden zu sein. Auch mit diesem Ausführungsbeispiel der galvanischen Zelle 100 kann das zweite Drahtbeinchen 204 wie das erste Drahtbeinchen 202 des Sensors 110 vorteilhafterweise kurz gehalten werden. Die elektrisch leitfähige Bahn bzw. Schiene 1000 kann je nach Ausführungsbeispiel am, auf oder im Isolator 108 angeordnet sein. 10 again shows a longitudinal section detail of an exemplary galvanic cell 100 as with a placement of the sensor 110 near the first electricity collector 104 the bridging of the long distance between the sensor 110 and the right current collector 106 can be realized according to another embodiment. Like the illustration in 10 shows, here is one of the cell wall 112 opposite side of the insulator 108 with an electrically conductive track or rail 1000 Mistake. The electrically conductive path 1000 is configured to at a first end to the second electrical line 204 of the sensor 110 to be connected and at a second end to the second current collector 106 to be connected. Also with this embodiment of the galvanic cell 100 can the second wire leg 204 like the first wire leg 202 of the sensor 110 advantageously be kept short. The electrically conductive track or rail 1000 can depending on the embodiment on, on or in the insulator 108 be arranged.

11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1100 zum Herstellen einer prismatischen galvanischen Zelle. Das Verfahren 1100 kann zum Herstellen von Ausführungsbeispielen der galvanischen Zelle, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren erläutert sind, eingesetzt werden. 11 shows a flowchart of an embodiment of a method 1100 for producing a prismatic galvanic cell. The procedure 1100 can be used for producing embodiments of the galvanic cell, as explained with reference to the preceding figures.

In einem Schritt 1102 werden ein erster Stromsammler zum Kontaktieren einer ersten Elektrode der galvanischen Zelle und ein zweiter Stromsammler zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode der galvanischen Zelle bereitgestellt. In einem Schritt 1104 wird ein Metallgehäuse zum Aufnehmen der Komponenten der galvanischen Zelle bereitgestellt. In einem Schritt 1106 wird ein Isolator bereitgestellt, der eine Aussparung zum Aufnehmen eines Sensors aufweist. In einem Schritt 1108 wird ein Sensor zum Erfassen von Messwerten der galvanischen Zelle bereitgestellt. In einem Schritt 1110 werden der erste Stromsammler, der zweite Stromsammler, das Metallgehäuse, der Isolator und der Sensor zur Bildung der galvanischen Zelle zusammengefügt.In one step 1102 For example, a first current collector for contacting a first electrode of the galvanic cell and a second current collector for contacting a second electrode of the galvanic cell are provided. In one step 1104 a metal housing is provided for receiving the components of the galvanic cell. In one step 1106 an insulator is provided which has a recess for receiving a sensor. In one step 1108 a sensor is provided for detecting measured values of the galvanic cell. In one step 1110 The first current collector, the second current collector, the metal housing, the insulator and the sensor for forming the galvanic cell are joined together.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in einem Teilschritt 1110A des Schrittes 1110 der Sensor auf einem Abschnitt des ersten Stromsammlers montiert. In einem Teilschritt 11108 wird eines der Leads zum elektrischen Kontaktieren des Sensors mit dem Stromsammler auf den Stromsammler geschweißt. In einem Teilschritt 1110C wird der Isolator auf die Stromsammler aufgesteckt. In einem Teilschritt 1110D werden die Wickel der galvanischen Zelle die an Stromsammler montiert. In einem Teilschritt 1110E werden die Stromsammler an eine einen Deckel bildende Wand des Metallgehäuses montiert. In einem Teilschritt 1110F wird das zweite Lead an den Deckel bzw. die Zellwand montiert. In einem Teilschritt 1110G wird der Deckel zur Fertigstellung der prismatischen Zelle montiert.According to one embodiment, in a sub-step 1110A of the step 1110 the sensor is mounted on a portion of the first current collector. In a partial step 11108 For example, one of the leads for electrically contacting the sensor with the current collector is welded to the current collector. In a partial step 1110C The insulator is plugged onto the current collector. In a partial step 1110D The windings of the galvanic cell are mounted on current collectors. In a partial step 1110E the current collectors are mounted on a lid forming wall of the metal housing. In a partial step 1110f The second lead is mounted on the lid or the cell wall. In a partial step 1110G the lid is mounted to complete the prismatic cell.

Die anhand der 11 beispielhaft geschilderte Positionierung eines Sensors bzw. einer Sensorverpackung in einer prismatischen Zelle geschieht zweckmäßig auf möglichst einfache Weise, d. h., es ist nur eine geringe Anzahl an Zusatzschritten zum Standardbatterieherstellungsprozess erforderlich. Das Verfahren 1100 ist zu nur geringen Zusatzkosten während des Zusammenfügens der prismatischen Zelle zu realisieren.The basis of the 11 exemplified positioning of a sensor or a sensor package in a prismatic cell is expediently as simple as possible, ie, it is only a small number of additional steps to the standard battery manufacturing process required. The procedure 1100 is to be realized at low additional cost during the assembly of the prismatic cell.

Der hierin erläuterte Einbau des Sensors in die galvanische Zelle kann für eine aussagekräftige Messung relevanter physikalischer Messgrößen, wie Druck, Spannung und Temperatur verwendet werden, und fügt sich so in den Fertigungsprozess der Zelle ein, dass ein möglichst geringer Zusatzaufwand bzw. -kosten entstehen.The incorporation of the sensor into the galvanic cell explained herein can be used for a meaningful measurement of relevant physical variables, such as pressure, voltage and temperature, and thus fits into the manufacturing process of the cell, resulting in the lowest possible additional costs or costs.

Der beschriebene Ansatz kann insbesondere zum Einbau von Sensoren in Batterien eingesetzt werden.The described approach can be used in particular for the installation of sensors in batteries.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder”-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims (15)

Galvanische Zelle (100) mit einem ersten Stromsammler (104) zum Kontaktieren einer ersten Elektrode (114) der galvanischen Zelle (100), einem zweiten Stromsammler (106) zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode (116) der galvanischen Zelle (100), einem Gehäuse (102) zum Aufnehmen zumindest eines Teilbereichs des ersten Stromsammlers (104) und des zweiten Stromsammlers (106), einem Isolator (108), der innerhalb des Gehäuses (102) entlang einer Wand (112) des Gehäuses (102) angeordnet und ausgebildet ist, um zumindest einen der Stromsammler (104, 106) von dem Gehäuse (102) elektrisch zu isolieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (108) eine Aussparung (118) aufweist, in der ein Sensor (110) zum Erfassen mindestens eines Parameters der galvanischen Zelle (100) angeordnet ist.Galvanic cell ( 100 ) with a first current collector ( 104 ) for contacting a first electrode ( 114 ) of the galvanic cell ( 100 ), a second current collector ( 106 ) for contacting a second electrode ( 116 ) of the galvanic cell ( 100 ), a housing ( 102 ) for receiving at least a portion of the first current collector ( 104 ) and the second current collector ( 106 ), an isolator ( 108 ) inside the case ( 102 ) along a wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) is arranged and adapted to at least one of the current collector ( 104 . 106 ) of the housing ( 102 ), characterized in that the insulator ( 108 ) a recess ( 118 ), in which a sensor ( 110 ) for detecting at least one parameter of the galvanic cell ( 100 ) is arranged. Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (118) als eine Durchgangsöffnung in dem Isolator (108) zwischen einem Inneren der galvanischen Zelle (100) und der Wand (112) des Gehäuses (102) ausgebildet ist.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the recess ( 118 ) as a passage opening in the insulator ( 108 ) between an interior of the galvanic cell ( 100 ) and the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) is trained. Galvanische Zelle (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abmessung einer Wand (300) der Aussparung (118) in einer Haupterstreckungsrichtung (302) des Isolators (108) größer als eine Abmessung einer der Wand (112) des Gehäuses (102) zugewandten Seite (304) des Sensors (110) in der Haupterstreckungsrichtung (302) des Isolators (108) ist.Galvanic cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a dimension of a wall ( 300 ) of the recess ( 118 ) in a main direction of extension ( 302 ) of the insulator ( 108 ) larger than a dimension of one of the walls ( 112 ) of the housing ( 102 ) facing side ( 304 ) of the sensor ( 110 ) in the main extension direction ( 302 ) of the insulator ( 108 ). Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Wand (112) des Gehäuses (102) zugewandte Seite (304) des Sensors (110) angrenzend an das Gehäuse (102) angeordnet ist.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 3, characterized in that the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) facing side ( 304 ) of the sensor ( 110 ) adjacent to the housing ( 102 ) is arranged. Galvanische Zelle (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (108) zweistückig ausgebildet ist, wobei die Aussparung (118) durch einen Zwischenraum zwischen einem ersten Abschnitt (500) und einem zweiten Abschnitt (502) des Isolators (108) gebildet ist.Galvanic cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulator ( 108 ) is formed in two pieces, wherein the recess ( 118 ) through a gap between a first section ( 500 ) and a second section ( 502 ) of the insulator ( 108 ) is formed. Galvanische Zelle (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (118) näher bei dem ersten Stromsammler (104) als bei dem zweiten Stromsammler (106) angeordnet ist.Galvanic cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 118 ) closer to the first current collector ( 104 ) than the second current collector ( 106 ) is arranged. Galvanische Zelle (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (110) eine erste elektrische Leitung (202) zu einem ersten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle (100) aufweist und eine zweite elektrische Leitung (204) zu einem zweiten elektrischen Potenzial der galvanischen Zelle (100) aufweist, wobei sich das zweite elektrische Potenzial von dem ersten elektrischen Potenzial unterscheidet.Galvanic cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 110 ) a first electrical line ( 202 ) to a first electrical potential of the galvanic cell ( 100 ) and a second electrical line ( 204 ) to a second electrical potential of the galvanic cell ( 100 ), wherein the second electrical potential is different from the first electrical potential. Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Leitung (202) den Sensor (110) mit dem ersten Stromsammler (104) verbindet.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the first electrical line ( 202 ) the sensor ( 110 ) with the first current collector ( 104 ) connects. Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Leitung (204) den Sensor (110) mit dem zweiten Stromsammler (106) verbindet.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the second electrical line ( 204 ) the sensor ( 110 ) with the second current collector ( 106 ) connects. Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator eine elektrisch leitfähige Bahn (1000) aufweist, die ausgebildet ist, um zur Verbindung des Sensors (110) mit dem zweiten Stromsammler (106) mittels der zweiten elektrischen Leitung (204) einen Abstand zwischen der zweiten elektrischen Leitung (204) und dem zweiten Stromsammler (106) zu überbrücken.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 9, characterized in that the insulator has an electrically conductive path ( 1000 ), which is designed to connect the sensor ( 110 ) with the second current collector ( 106 ) by means of the second electrical line ( 204 ) a distance between the second electrical line ( 204 ) and the second current collector ( 106 ) to bridge. Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Leitung (204) den Sensor (110) mit dem Gehäuse (102) verbindet.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the second electrical line ( 204 ) the sensor ( 110 ) with the housing ( 102 ) connects. Galvanische Zelle (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein parallel zu der Wand (112) des Gehäuses (102) innerhalb des Gehäuses (102) verlaufenden Abschnitt (602) des zweiten Stromsammlers (106) länger als ein parallel zu der Wand (112) des Gehäuses (102) innerhalb des Gehäuses (102) verlaufender Abschnitt (602) des ersten Stromsammlers (104) ist.Galvanic cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one parallel to the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) within the housing ( 102 ) extending section ( 602 ) of the second current collector ( 106 ) longer than one parallel to the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) within the housing ( 102 ) section ( 602 ) of the first current collector ( 104 ). Galvanische Zelle (100) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Wand (112) des Gehäuses (102) abgewandte Seite (600) des Sensors (110) zumindest teilweise an dem parallel zu der Wand (112) des Gehäuses (102) innerhalb des Gehäuses (102) verlaufenden Abschnitt (602) des ersten Stromsammlers (104) angeordnet ist.Galvanic cell ( 100 ) according to claim 12, characterized in that one of the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) facing away ( 600 ) of the sensor ( 110 ) at least partially parallel to the wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) within the housing ( 102 ) extending section ( 602 ) of the first current collector ( 104 ) is arranged. Verfahren (1100) zum Herstellen einer galvanischen Zelle (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen (1102) eines ersten Stromsammlers (104) zum Kontaktieren einer ersten Elektrode (114) der galvanischen Zelle (100) und eines zweiten Stromsammlers (106) zum Kontaktieren einer zweiten Elektrode (116) der galvanischen Zelle (100); Bereitstellen (1104) eines Gehäuses (102); Bereitstellen (1106) eines Isolators (108) mit einer Aussparung (118); Bereitstellen (1108) eines Sensors (110) zum Erfassen mindestens eines Parameters der galvanischen Zelle (100); und Zusammenfügen (1110) des ersten Stromsammlers (104), des zweiten Stromsammlers (106), des Gehäuses (102), des Isolators (108) und des Sensors (110) so, dass zumindest ein Teilbereich des ersten Stromsammlers (104) und des zweiten Stromsammlers (106) innerhalb des Gehäuses (102) angeordnet wird und der Isolator (108) innerhalb des Gehäuses (102) entlang einer Wand (112) des Gehäuses (102) angeordnet wird, um zumindest einen der Stromsammler (104, 106) von dem Gehäuse (102) elektrisch zu isolieren, wobei der Sensor (110) in der Aussparung (118) des Isolators (108) angeordnet wird.Procedure ( 1100 ) for producing a galvanic cell ( 100 ), the method comprising the steps of: providing ( 1102 ) of a first current collector ( 104 ) for contacting a first electrode ( 114 ) the galvanic cell ( 100 ) and a second current collector ( 106 ) for contacting a second electrode ( 116 ) of the galvanic cell ( 100 ); Provide ( 1104 ) of a housing ( 102 ); Provide ( 1106 ) of an isolator ( 108 ) with a recess ( 118 ); Provide ( 1108 ) of a sensor ( 110 ) for detecting at least one parameter of the galvanic cell ( 100 ); and merging ( 1110 ) of the first current collector ( 104 ), the second current collector ( 106 ), the housing ( 102 ), the insulator ( 108 ) and the sensor ( 110 ) such that at least a portion of the first current collector ( 104 ) and the second current collector ( 106 ) within the housing ( 102 ) and the insulator ( 108 ) within the housing ( 102 ) along a wall ( 112 ) of the housing ( 102 ) is arranged to at least one of the current collector ( 104 . 106 ) of the housing ( 102 ), whereby the sensor ( 110 ) in the recess ( 118 ) of the insulator ( 108 ) is arranged. Verfahren (1100) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (1110) des Zusammenfügens einen Schritt (1110A) des Anordnens des Sensors (110) auf einem Abschnitt des ersten Stromsammlers (104), einen Schritt (1110C) des Aufsteckens des Isolators (108) auf den ersten Stromsammler (104) so, dass der Sensor (110) in der Aussparung (118) angeordnet wird, und einen Schritt (1110G) des Einbringens des ersten Stromsammlers (104) mit dem Isolator (108) und dem Sensor (110) sowie des zweiten Stromsammlers (106) in das Gehäuse (102) aufweist.Procedure ( 1100 ) according to claim 14, characterized in that the step ( 1110 ) of assembling a step ( 1110A ) of arranging the sensor ( 110 ) on a section of the first current collector ( 104 ), one step ( 1110C ) of the Aufsteckens of the insulator ( 108 ) on the first current collector ( 104 ) so that the sensor ( 110 ) in the recess ( 118 ) and a step ( 1110G ) of introducing the first current collector ( 104 ) with the insulator ( 108 ) and the sensor ( 110 ) as well as the second current collector ( 106 ) in the housing ( 102 ) having.
DE102014200378.4A 2014-01-13 2014-01-13 Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell Withdrawn DE102014200378A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200378.4A DE102014200378A1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200378.4A DE102014200378A1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014200378A1 true DE102014200378A1 (en) 2015-07-16

Family

ID=53484886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014200378.4A Withdrawn DE102014200378A1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014200378A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016074843A1 (en) * 2014-11-10 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
DE102015202908A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-18 Robert Bosch Gmbh Electrochemical cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010043710A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Continental Automotive Gmbh Battery cell, method for producing a battery cell and use of a battery cell
JP2012237723A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Hitachi Vehicle Energy Ltd Electrical storage device
US20130323536A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010043710A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Continental Automotive Gmbh Battery cell, method for producing a battery cell and use of a battery cell
JP2012237723A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Hitachi Vehicle Energy Ltd Electrical storage device
US20130323536A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2012-237723 A englische maschinelle Übersetzung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016074843A1 (en) * 2014-11-10 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
DE102015202908A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-18 Robert Bosch Gmbh Electrochemical cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3309864B1 (en) Line system for connecting a number of power pick-up points and/or temperature measurement points of an electrochemical device with a monitoring unit
DE112012004384T5 (en) Battery connector system
DE102013207357A1 (en) Cell contacting system for an electrochemical device
EP2989669A1 (en) Method for producing a battery contact-making system, and battery contact-making system
DE10118051A1 (en) Battery measurement terminal with external start connection, monitors charging state of a vehicle battery by checking the total current drawn from the battery via all connections to the battery terminal
DE112017000545T5 (en) Energy storage apparatus
DE112014006014T5 (en) Electricity storage device
DE102017221857A1 (en) Voltage Detection Structure and Voltage Detection Module
WO2014095167A2 (en) Battery cell with cell terminal designed as a socket and corresponding cell connector
DE102018209132A1 (en) battery Pack
DE102017216589A1 (en) ENERGY STORAGE DEVICE
EP3433897A1 (en) Cover for a housing, battery sensor and method for producing a battery sensor
DE102014200378A1 (en) Galvanic cell and method of manufacturing a galvanic cell
DE102019205953A1 (en) Temperature measuring device for an electrical energy store
DE112016006092T5 (en) Sealing element, energy storage device and method for producing the energy storage device
DE102010039740A1 (en) Contact element for contacting a circuit carrier, as well as circuit carrier with a contact element
DE102014108573A1 (en) Device for a battery module
WO2015003839A1 (en) Receptacle device, battery, and motor vehicle
WO2015062945A1 (en) Battery module
DE102014212290A1 (en) Device for tapping voltages and temperatures in a battery cell
DE102012223756A1 (en) Lithium-ion battery cell for drive system of motor vehicle, has monitoring circuit designed to record measurement variable of battery cell, where monitoring circuit is directly arranged on top of battery cell housing cover
WO2016074843A1 (en) Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
DE102017215292A1 (en) Sensor device for a lithium-ion cell, lithium-ion cell
DE102015212219A1 (en) Prismatic accumulator cell and battery pack
DE102020113597A1 (en) Device with closure cover and sensor device integrated in it

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee