DE102014204493A1 - Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing - Google Patents
Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014204493A1 DE102014204493A1 DE102014204493.6A DE102014204493A DE102014204493A1 DE 102014204493 A1 DE102014204493 A1 DE 102014204493A1 DE 102014204493 A DE102014204493 A DE 102014204493A DE 102014204493 A1 DE102014204493 A1 DE 102014204493A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- housing
- film
- energy storage
- electrolyte
- 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.)
- Pending
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
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
- G01K1/10—Protective devices, e.g. casings for preventing chemical attack
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
- G01L19/0645—Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/142—Multiple part housings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries 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
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse (105) für ein Sensorelement (120) zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle (205). Das Sensorgehäuse (105) umfasst ein Gehäuseelement (110) mit einer Vertiefung (115) zum Aufnehmen des Sensorelements (120), eine Folie (125), die an dem Gehäuseelement (110) angeordnet ist, um die Vertiefung (115) abzudecken, eine Haftschicht (135), die zwischen dem Gehäuseelement (110) und einem Folienrand (127) der Folie (125) angeordnet ist, um den Folienrand (127) an dem Gehäuseelement (110) zu befestigen, sowie schließlich eine elektrolytundurchlässige Schutzschicht (140), die zumindest auf einem sich zwischen dem Gehäuseelement (110) und dem Folienrand (127) erstreckenden Teilbereich (137) der Haftschicht (135) aufgebracht ist.The invention relates to a sensor housing (105) for a sensor element (120) for detecting at least one physical property of an energy storage cell (205). The sensor housing (105) includes a housing member (110) having a recess (115) for receiving the sensor element (120), a film (125) disposed on the housing member (110) to cover the recess (115) Adhesive layer (135) disposed between the housing member (110) and a film edge (127) of the film (125) to secure the film edge (127) to the housing member (110), and finally an electrolyte-impermeable protective layer (140); which is applied at least on a part region (137) of the adhesion layer (135) extending between the housing element (110) and the film edge (127).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sensorgehäuse für ein Sensorelement zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, auf einen Sensor, auf ein Energiespeichersystem sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensorgehäuses.The present invention relates to a sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, a sensor, an energy storage system and a method for producing such a sensor housing.
Ein Betriebszustand von Batteriezellen für Elektrofahrzeuge, etwa von Lithium-Ionen-Batterien, kann gegenwärtig mittels extern angebrachter Sensoren überwacht werden. Hierbei kann beispielsweise eine Spannung oder eine Temperatur der Batteriezellen erfasst werden. Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung von Batteriezellen kann eine genauere Messung oder eine Messung neuartiger Messgrößen wie beispielsweise eines Drucks in den Batteriezellen von Bedeutung sein.An operating state of battery cells for electric vehicles, such as lithium-ion batteries, can currently be monitored by means of externally mounted sensors. In this case, for example, a voltage or a temperature of the battery cells can be detected. In the course of the ongoing development of battery cells, a more accurate measurement or measurement of novel parameters such as a pressure in the battery cells can be of importance.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Sensorgehäuse für ein Sensorelement zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, ein Sensor, ein Energiespeichersystem sowie schließlich ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensorgehäuses gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, a sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, a sensor, an energy storage system and finally a method for producing such a sensor housing according to the main claims are presented with the approach presented here. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Ein Sensorgehäuse für ein Sensorelement zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, insbesondere ein Sensorgehäuse mit einem Gehäusedesign für Sensoren, wie beispielsweise Drucksensoren, Gassensoren oder Mikrofone, die einen Medienzugang benötigen, weist die folgenden Merkmale auf:
ein Gehäuseelement mit einer Vertiefung zum Aufnehmen des Sensorelements;
eine Folie, die an dem Gehäuseelement angeordnet ist, um die Vertiefung abzudecken;
eine Haftschicht, die zwischen dem Gehäuseelement und einem Folienrand der Folie angeordnet ist, um den Folienrand an dem Gehäuseelement zu befestigen; und
eine elektrolytundurchlässige Schutzschicht, die zumindest auf einem sich zwischen dem Gehäuseelement und dem Folienrand erstreckenden Teilbereich der Haftschicht aufgebracht ist.A sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, in particular a sensor housing with a housing design for sensors, such as pressure sensors, gas sensors or microphones that require media access, has the following features:
a housing member having a recess for receiving the sensor element;
a film disposed on the housing member to cover the recess;
an adhesive layer disposed between the housing member and a film edge of the film to secure the film edge to the housing member; and
an electrolyte-impermeable protective layer, which is applied at least on a part of the adhesive layer extending between the housing element and the film edge.
Unter einem Sensorelement kann ein elektronisches Bauelement verstanden werden, das ausgebildet ist, um zumindest eine physikalische Eigenschaft einer Energiespeicherzelle zu erfassen. Unter einer physikalischen Eigenschaft kann beispielsweise eine Spannung, eine Temperatur oder ein Druck innerhalb der Energiespeicherzelle verstanden werden. Zum Erfassen des Drucks kann innerhalb einer Außenhülle der Energiespeicherzelle eine mit Flüssigkeit getränkte Rolle und Schutzgas angeordnet sein. Gemessen wird dann der Druck des Schutzgases. Unter einer Energiespeicherzelle kann eine ein Elektrolyt enthaltende Zelle zum Bereitstellen elektrischer Energie verstanden werden. Beispielsweise kann es sich bei der Energiespeicherzelle um eine Batterie, also eine Primärzelle oder eine wiederaufladbare Sekundärzelle, auch Akkumulator handeln. Unter einem Gehäuseelement mit einer Vertiefung kann ein schalenartiges Element des Sensorgehäuses verstanden werden, in dem das Sensorelement angeordnet werden kann, um das Sensorelement vor Umwelteinflüssen oder mechanischen Belastungen zu schützen. Die Vertiefung kann mit einer elektrolytundurchlässigen Folie abgedeckt sein, um beispielsweise ein Eindringen eines flüssigen Elektrolyts der Energiespeicherzelle in die Vertiefung zu verhindern. Bei der Folie kann es sich beispielsweise um eine Metallfolie oder eine Verbundfolie mit einer Metallschicht und einer Kunststoffschicht handeln. Unter einer Haftschicht kann eine Schicht aus einem Klebstoff verstanden werden. Auf einem Teilbereich der Haftschicht kann eine elektrolytundurchlässige Schutzschicht aufgebracht sein, um ein Eindringen des Elektrolyts durch die Haftschicht zu verhindern. Unter einer Schutzschicht kann eine Schicht aus einem elektrolytundurchlässigen Material wie etwa Aluminium oder aus einer elektrolytundurchlässigen Kombination verschiedener Materialien verstanden werden.A sensor element can be understood as an electronic component which is designed to detect at least one physical property of an energy storage cell. By a physical property, for example, a voltage, a temperature or a pressure within the energy storage cell can be understood. For detecting the pressure can be arranged within an outer shell of the energy storage cell, a liquid-soaked role and inert gas. The pressure of the shielding gas is then measured. An energy storage cell may be understood to mean an electrolyte-containing cell for providing electrical energy. For example, the energy storage cell may be a battery, that is to say a primary cell or a rechargeable secondary cell, or an accumulator. A housing element with a depression can be understood to mean a shell-like element of the sensor housing in which the sensor element can be arranged in order to protect the sensor element from environmental influences or mechanical stresses. The recess may be covered with an electrolyte-impermeable film to prevent, for example, penetration of a liquid electrolyte of the energy storage cell into the recess. The film may, for example, be a metal foil or a composite foil with a metal layer and a plastic layer. An adhesive layer can be understood as meaning a layer of an adhesive. An electrolyte-impermeable protective layer may be applied to a portion of the adhesive layer to prevent penetration of the electrolyte by the adhesive layer. A protective layer can be understood as meaning a layer of an electrolyte-impermeable material, such as aluminum, or of an electrolyte-impermeable combination of different materials.
Der vorliegende Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass ein Sensorgehäuse mit einer elektrolytundurchlässigen Folie abgedeckt sein kann. Typische, beispielsweise für einen Drucksensor und seine Verpackung verwendete Materialien halten dem Elektrolyten nicht für die geforderte Lebensdauer stand (experimentelles Ergebnis). Das Grundmaterial Silizium, die Metallisierungen, die Klebung zwischen Sensor und Gehäuse, zum Schutz des Sensors aufgebrachte Polymide und das als Druckübertrager aufgebrachte Gel sind unbeständig. D.h. es ist erforderlich, eine „Medientrennung“ durchzuführen, um einerseits die Funktion des Sensors zu gewährleisten und andererseits die Funktion der Energiespeicherzelle. Die Zellchemie kann leicht vergiftet werden, wenn Sensormaterialien angelöst werden. Beispielsweise kann die Folie hierbei mit dem Sensorgehäuse verklebt sein. Um eine Klebefläche zwischen dem Sensorgehäuse und der Folie elektrolytdicht zu versiegeln, kann eine Außenkante der Klebefläche, also ein nicht von der Folie bedeckter Teil der Klebefläche, mit einer elektrolytundurchlässigen Schutzschicht überzogen sein.The present approach is based on the finding that a sensor housing can be covered with an electrolyte-impermeable film. Typical materials used for example for a pressure sensor and its packaging do not withstand the electrolyte for the required service life (experimental result). The base material silicon, the metallizations, the bond between the sensor and the housing, polymides applied to protect the sensor and the gel applied as a pressure transducer are unstable. That It is necessary to perform a "media separation", on the one hand to ensure the function of the sensor and on the other hand, the function of the energy storage cell. Cell chemistry can be easily poisoned when sensor materials are dissolved. For example, the film may be glued to the sensor housing. In order to seal an adhesive surface between the sensor housing and the film electrolyte-tight, an outer edge of the adhesive surface, so a not covered by the film part of the adhesive surface, be coated with an electrolyte-impermeable protective layer.
Dies bietet den Vorteil, dass auf die Verwendung eines speziellen elektrolytfesten, d.h gegen die Inhaltsstoffe des Elektrolyts beständig und dichten Klebstoffs, der gegenwärtig nicht verfügbar ist, verzichtet werden kann. Dadurch können die Herstellungskosten des Sensorgehäuses besonders niedrig gehalten werden. This offers the advantage of being able to dispense with the use of a special electrolyte-resistant, ie resistant to the contents of the electrolyte, dense adhesive which is currently not available. As a result, the manufacturing cost of the sensor housing can be kept very low.
Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann die Folie aus einem elektrolytundurchlässigen Material sein. In diesem Fall kann die Schutzschicht lediglich im Randbereich der Folie angeordnet sein. Alternativ kann sich die Schutzschicht über die gesamte Oberfläche der Folie erstrecken. In diesem Fall kann die Folie auch aus einem elektrolytdurchlässigen Material gefertigt sein.According to one embodiment of the present approach, the foil may be made of an electrolyte-impermeable material. In this case, the protective layer can be arranged only in the edge region of the film. Alternatively, the protective layer may extend over the entire surface of the film. In this case, the film may also be made of an electrolyte-permeable material.
Der Teilbereich der Haftschicht kann über den Folienrand hinausragen. Dadurch lässt sich eine Oberfläche des Teilbereichs vergrößern. Somit kann das Aufbringen der Schutzschicht auf den Teilbereich vereinfacht werden. The portion of the adhesive layer may protrude beyond the edge of the film. This makes it possible to enlarge a surface of the subregion. Thus, the application of the protective layer to the portion can be simplified.
Des Weiteren kann der Teilbereich der Haftschicht zu einer Schräge ausgeformt sein, um einen stufenlosen Übergang zwischen dem Gehäuseelement und dem Folienrand herzustellen. Dadurch können unter Umständen Lufteinschlüsse beim Aufbringen der Schutzschicht vermieden werden, und insbesondere nicht konforme Abscheideverfahren wie Physikalische Gasphasenabscheidung, Chemische Gasphasenabscheidung genutzt werden. Furthermore, the subregion of the adhesion layer can be formed into a bevel in order to produce a stepless transition between the housing element and the film edge. As a result, under certain circumstances, air inclusions during application of the protective layer can be avoided, and in particular non-conforming deposition methods such as physical vapor deposition, chemical vapor deposition can be used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuseelement aus einem Duroplast gefertigt sein. Unter einem Duroplast kann ein in Hitze härtbarer, aber nicht schmelzbarer Kunststoff verstanden werden. Durch die Verwendung eines Duroplasts als Gehäusematerial kann mit geringem Kostenaufwand ein elektrolyt- oder fluiddichtes Gehäuseelement realisiert werden.According to a further embodiment, the housing element may be made of a duroplastic. A thermoset may be understood to mean a plastic which is curable but not meltable in heat. By using a thermoset as a housing material can be realized at low cost an electrolyte or fluid-tight housing element.
Die Schutzschicht kann als ein Schichtstapel mit zumindest zwei Teilschichten realisiert sein. Unter einem Schichtstapel kann ein Verbund aus mehreren Teilschichten verstanden werden. Somit kann eine Dicke der Schutzschicht sehr flexibel an unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst werden.The protective layer can be realized as a layer stack with at least two partial layers. A layer stack can be understood as meaning a composite of several sub-layers. Thus, a thickness of the protective layer can be adapted very flexibly to different environmental conditions.
Der Grund für ein Doppelschichtsystem kann darin bestehen, dass mit der ersten Teilschicht eingeebnet und mit der zweiten Teilschicht abgedichtet werden kann. Dabei können die zwei Teilschichten aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Beispielsweise können die erste Teilschicht aus einem Metall und die zweite Teilschicht aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polymer, gefertigt sein.The reason for a double-layer system may be that it can be leveled with the first part-layer and sealed with the second part-layer. In this case, the two partial layers can be made of different materials. For example, the first sub-layer may be made of a metal and the second sub-layer of a plastic, in particular a polymer.
Das Sensorgehäuse kann mit zumindest einer weiteren elektrolytundurchlässigen Schutzschicht vorgesehen sein, die zumindest auf den Teilbereich der Haftschicht aufgebracht ist. Durch diese Ausführungsform ist eine Dichtheit des Teilbereichs gegen Elektrolyte über einen langen Zeitraum hinweg gewährleistet.The sensor housing may be provided with at least one further electrolyte-impermeable protective layer, which is applied at least to the partial area of the adhesive layer. By this embodiment, a tightness of the portion is ensured against electrolytes over a long period of time.
Ferner kann die Vertiefung mit einem Gel verfüllt sein. Unter einem Gel kann eine gallertartige Masse verstanden werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Gel um ein isolierendes Material handeln. Vorteilhafterweise kann das Gel ausgebildet sein, um die Folie mit dem Sensorelement mechanisch zu koppeln. Somit kann das Gel als Druckmittler fungieren. Alternativ kann auch ein Öl als Druckübertrager eingesetzt werden.Furthermore, the depression can be filled with a gel. Under a gel, a gelatinous mass can be understood. For example, the gel may be an insulating material. Advantageously, the gel may be configured to mechanically couple the film to the sensor element. Thus, the gel can act as a pressure transmitter. Alternatively, an oil can be used as a pressure transmitter.
Ein entsprechender Sensor weist die folgenden Merkmale auf:
ein Sensorgehäuse gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen; und
ein Sensorelement zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, wobei das Sensorelement in der Vertiefung des Sensorgehäuses angeordnet ist.A corresponding sensor has the following features:
a sensor housing according to one of the embodiments described above; and
a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, wherein the sensor element is arranged in the recess of the sensor housing.
Hierbei kann das Sensorelement beispielsweise als Drucksensor realisiert sein. Unter einem Drucksensor kann ein Sensor zum Erfassen eines Drucks einer Außenumgebung des Sensors verstanden werden. Ein solcher Drucksensor kann beispielsweise verwendet werden, um einen Batterieinnendruck mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen. Durch eine elektrolytdichte Versiegelung des Drucksensors kann eine Ausfallrate des Sensors auf ein Minimum reduziert werden und die Zellchemie wird nicht beeinträchtigt.In this case, the sensor element can be realized, for example, as a pressure sensor. A pressure sensor can be understood as meaning a sensor for detecting a pressure of an external environment of the sensor. Such a pressure sensor can be used, for example, to detect a battery internal pressure with high reliability. By an electrolyte-tight seal of the pressure sensor, a failure rate of the sensor can be minimized and the cell chemistry is not affected.
Ein Energiespeichersystem weist die folgenden Merkmale auf:
zumindest eine Energiespeicherzelle; und
zumindest einen Sensor gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen, wobei der Sensor in und/oder an der Energiespeicherzelle angeordnet ist, um zumindest eine physikalische Eigenschaft der Energiespeicherzelle zu erfassen.An energy storage system has the following features:
at least one energy storage cell; and
at least one sensor according to one of the embodiments described herein, wherein the sensor is arranged in and / or on the energy storage cell to detect at least one physical property of the energy storage cell.
Dabei kann der Sensor so angeordnet sein, dass der Sensor Zugang zum Innendruck der Energiespeicherzelle hat.In this case, the sensor can be arranged so that the sensor has access to the internal pressure of the energy storage cell.
Unter einem Energiespeichersystem kann ein System zum Umwandeln von chemischer Energie in elektrische Energie verstanden werden. Beispielsweise kann das Energiespeichersystem ausgebildet sein, um einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen. Mittels des Sensors kann ein Betriebszustand der Energiespeicherzelle mit großer Genauigkeit und Zuverlässigkeit überwacht werden.An energy storage system can be understood as a system for converting chemical energy into electrical energy. For example, the energy storage system may be configured to supply an electric motor of a motor vehicle with electrical energy. By means of the sensor, an operating state of the energy storage cell can be monitored with great accuracy and reliability.
Schließlich schafft der vorliegende Ansatz ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors gemäß einer hier beschriebenen Ausführungsform, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Sensorelements zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, eines Gehäuseelements mit einer Vertiefung zum Aufnehmen des Sensorelements und einer Folie;
Anordnen des Sensorelements in der Vertiefung und gegebenenfalls Anordnen einer Auswerteelektronik, beispielsweise eines ASICs, in der Vertiefung, falls die Auswerteelektronik nicht beispielsweise in einem das Sensorelement bildenden Drucksensorchip integriert ist;
Anordnen der Folie an dem Gehäuseelement, um die Vertiefung abzudecken, wobei eine Haftschicht zwischen dem Gehäuseelement und einem Folienrand der Folie angeordnet wird, um den Folienrand an dem Gehäuseelement zu befestigen; und
Aufbringen einer elektrolytundurchlässigen Schutzschicht zumindest auf einem sich zwischen dem Gehäuseelement und dem Folienrand erstreckenden Teilbereich der Haftschicht. Finally, the present approach provides a method of manufacturing a sensor according to an embodiment described herein, the method comprising the steps of:
Providing a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, a housing member having a recess for receiving the sensor element and a film;
Arranging the sensor element in the recess and optionally arranging evaluation electronics, for example an ASIC, in the recess if the evaluation electronics are not integrated, for example, in a pressure sensor chip forming the sensor element;
Placing the film on the housing member to cover the recess, wherein an adhesive layer is disposed between the housing member and a film edge of the film to secure the film edge to the housing member; and
Applying an electrolyte-impermeable protective layer at least on a part of the adhesive layer extending between the housing element and the film edge.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger 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 favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.
Ein mit einem Kreis markierter Fügebereich
Zwischen dem Gehäuseelement
Gemäß dem in
Das Sensorelement
Die Umweltbedingungen innerhalb einer Batteriezelle eignen sich meist nicht für klassische Verpackungsmaterialien wie Moldmasse, Leiterplatten (printed circuit board oder PCB), Klebstoffe oder Gele. Beispielsweise kann es beim Einbringen neuer Materialien in die Batteriezelle zu chemischen Reaktionen mit einem Elektrolyten kommen und somit eine Zellstabilität gefährdet werden.The environmental conditions within a battery cell are usually not suitable for traditional packaging materials such as molding compound, printed circuit board or PCB, adhesives or gels. For example, when new materials are introduced into the battery cell, chemical reactions with an electrolyte can occur, thus jeopardizing cell stability.
Um dies zu verhindern, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein elektrolytdichtes und -beständiges Gehäuse
Bei einem herkömmlichen Sensorgehäuse aus einem Thermoplast und einer Folie aus einem kompatiblen Thermoplast kann eine solche Verbindung durch Schweißen realisiert sein. Das Sensorgehäuse kann jedoch ein metallisches Kontaktelement, auch Metalllead genannt, aufweisen, das eine elektrische Verbindung zu einer Außenwelt des Gehäuses ermöglicht. Eine dadurch entstehende Metall-Kunststoff-Verbindung kann beim Einsatz von Thermoplasten als Gehäusematerial nur mit großem Aufwand fluidisch abgedichtet werden.In a conventional sensor housing made of a thermoplastic and a film made of a compatible thermoplastic, such a connection can be realized by welding. However, the sensor housing may have a metal contact element, also called metal lead, which allows an electrical connection to an outside world of the housing. A resulting metal-plastic compound can be fluidly sealed when using thermoplastics as housing material only with great effort.
Eine solche fluidisch dichte Verbindung zwischen Metalllead und Kunststoff kann durch die Verwendung eines Duroplasts als Kunststoff erzielt werden. Da Duroplaste nicht schweißbar sind, ist die Verbindung zwischen Abdeckfolie und Gehäuse hierbei als Klebeverbindung ausgeführt. Such a fluid-tight connection between metal lead and plastic can be achieved by the use of a thermoset plastic. Since thermosets are not weldable, the connection between the cover film and housing is designed here as an adhesive bond.
Eine chemisch beständige und gegen Elektrolyt dichte Sensorverpackung
Hierbei sind Klebenähte
Die Schutzschichten
Die Schutzschicht
Beispielhaft ist innerhalb eines Gehäuses der Energiespeicherzelle
Das Verfahren
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine elektrolytbeständige und -dichte Folie
Mittels einer derart hergestellten Sensorverpackung kann eine Fügedichtigkeit zwischen der Schutzfolie
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 die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed 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 (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014204493.6A DE102014204493A1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing |
PCT/EP2015/052162 WO2015135696A1 (en) | 2014-03-12 | 2015-02-03 | Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system, and method for producing a sensor housing of this kind |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014204493.6A DE102014204493A1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014204493A1 true DE102014204493A1 (en) | 2015-09-17 |
Family
ID=52469016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014204493.6A Pending DE102014204493A1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014204493A1 (en) |
WO (1) | WO2015135696A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201533A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-18 | Robert Bosch Gmbh | Housing for a pressure sensor, pressure sensor, battery cell and method for producing a housing for a pressure sensor |
CN116224095A (en) * | 2023-05-05 | 2023-06-06 | 深圳市迈姆斯科技有限公司 | Sensor for detecting internal pressure and temperature of battery, lithium battery and method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10950912B2 (en) | 2017-06-14 | 2021-03-16 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Arrangements for inhibiting intrusion into battery pack electrical components |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3151469A1 (en) * | 1981-12-24 | 1983-07-07 | Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Chargeable electric cell |
DE19509188B4 (en) * | 1994-03-14 | 2004-04-29 | Denso Corp., Kariya | pressure detector |
GB2305292B (en) * | 1995-09-18 | 1999-02-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Recharging electrical cells |
JP2012243556A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Hitachi Ltd | Laminated battery, method of detecting expansion of the same, and battery module |
DE102012205136A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Robert Bosch Gmbh | A sensor device for a battery cell of an electrical energy storage, battery cell, method for producing the same and method for transmitting sensor data within the same |
-
2014
- 2014-03-12 DE DE102014204493.6A patent/DE102014204493A1/en active Pending
-
2015
- 2015-02-03 WO PCT/EP2015/052162 patent/WO2015135696A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201533A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-18 | Robert Bosch Gmbh | Housing for a pressure sensor, pressure sensor, battery cell and method for producing a housing for a pressure sensor |
CN116224095A (en) * | 2023-05-05 | 2023-06-06 | 深圳市迈姆斯科技有限公司 | Sensor for detecting internal pressure and temperature of battery, lithium battery and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015135696A1 (en) | 2015-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7375850B2 (en) | Adhesive film for metal terminals and batteries | |
DE102014222899B4 (en) | sensor housing | |
KR101896922B1 (en) | Covering material for battery and lithum-ion rechargeable battery | |
CN105322106B (en) | Electrochemical appliance and manufacturing method | |
WO2020004412A1 (en) | Resin film for terminal, and power storage device using resin film for terminal | |
KR20130088779A (en) | Outer casing material for battery and lithium secondary battery | |
US11009492B2 (en) | Battery including gas detector for detecting gas in void between seal region and power generating element | |
DE102012218188B4 (en) | Battery cell with cover plate fixed in the housing by gluing | |
DE102014106220B4 (en) | Sensor component with two sensor functions | |
DE102014204493A1 (en) | Sensor housing for a sensor element for detecting at least one physical property of an energy storage cell, sensor, energy storage system and method for producing such a sensor housing | |
DE102014211032A1 (en) | Lid with potted lithium cell pads | |
DE102012113062A1 (en) | connecting conductors | |
DE102017217676A1 (en) | Battery cell and method for producing a battery cell | |
DE102012223708A1 (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 | |
DE102011051462A1 (en) | cell connectors | |
JP5679271B2 (en) | Battery cover with electrode terminal, method for manufacturing battery cover with electrode terminal, and sealed battery | |
DE102017219316A1 (en) | Battery cell and method for producing such | |
DE102012224250A1 (en) | Battery cell e.g. lithium ion battery cell used in vehicle, has threaded bolt and projection portion that are complementarily arranged with each other, such that threaded bolt closes charging hole in air and pressure tight manner | |
DE102016200511A1 (en) | Insulation and / or sealing device for an energy storage cell, energy storage cell and manufacturing method | |
DE102015224270B3 (en) | Electronic component and method for its manufacture | |
DE102014222853A1 (en) | Protective device for an electronic component, sensor component and method for its production | |
DE102014222872A1 (en) | Galvanic cell | |
DE102014217296A1 (en) | Battery cell with a housing made of half shells | |
DE102014212290A1 (en) | Device for tapping voltages and temperatures in a battery cell | |
WO2016120107A1 (en) | Separating membrane for creating a fluid-tight internal space for an electrical component, electrical switch, electrochemical energy store and method for producing an electrical switch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |