DE102014225071A1 - Battery cell housing comprising a container and a lid - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse (2, 3) umfassend einen Behälter (2) zur Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Elementes (4) und einen Deckel (3) zur Abdeckung des Behälters (2), wobei das Batteriezellengehäuse (2, 3) eine Bodenfläche (9), eine der Bodenfläche (9) gegenüberliegenden Oberseite (13) sowie eine die Bodenfläche (9) mit der Oberseite (13) miteinander verbindenden Mantelfläche (10) aufweist. Erfindungsgemäß bildet der Deckel (3) einen Teil der Mantelfläche (10). Ferner betrifft die Erfindung eine Batteriezelle (1), ein Batteriezellenmodul sowie ein Kraftfahrzeug mit solch einem Batteriezellenmodul.The invention relates to a battery cell housing (2, 3) comprising a container (2) for accommodating at least one electrochemical element (4) and a cover (3) for covering the container (2), the battery cell housing (2, 3) having a bottom surface (2). 9), one of the bottom surface (9) opposite top (13) and a bottom surface (9) with the top (13) interconnecting lateral surface (10). According to the invention, the lid (3) forms part of the lateral surface (10). Furthermore, the invention relates to a battery cell (1), a battery cell module and a motor vehicle with such a battery cell module.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse umfassend einen Behälter zur Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Elements und einen Deckel zur Abdeckung des Behälters. Ferner betrifft die Erfindung eine Batteriezelle mit solch einem Batteriezellengehäuse, ein Batteriezellenmodul sowie ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a battery cell housing comprising a container for receiving at least one electrochemical element and a lid for covering the container. Furthermore, the invention relates to a battery cell with such a battery cell housing, a battery cell module and a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Es besteht weltweit ein erheblicher Bedarf an Batterien für breite Anwendungsbereiche, einerseits etwa für stationäre Anlagen, wie zum Beispiel Windkraftanlagen oder Solarkraftanlagen, andererseits aber auch für mobile Elektronikgeräte, wie zum Beispiel Laptops und Kommunikationsgeräte. Nicht zuletzt ist es auch abzusehen, dass der Bedarf an Batterien für Fahrzeuge, wie zum Beispiel für Hybrid- und Elektrofahrzeugen, in den nächsten Jahren steigen wird. An all diese Batterien werden sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Leistungsfähigkeit gestellt.There is a considerable worldwide demand for batteries for a wide range of applications, such as stationary systems such as wind turbines or solar power plants, but also for mobile electronic devices such as laptops and communication devices. Last but not least, it is also foreseeable that the demand for batteries for vehicles, such as for hybrid and electric vehicles, will increase in the coming years. All these batteries are subject to very high demands in terms of reliability, service life and performance.

Typischerweise werden hierfür mehrere Batteriezellen elektrisch in Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung miteinander verschaltet zur Bildung von leistungsstaken Batteriezellenmodulen. Daneben umfasst ein Batteriezellenmodul auch die zum ordnungsgemäßen Betrieb der Batteriezellen erforderliche Elektronik. Typically, for this purpose, a plurality of battery cells are electrically interconnected in series and / or in parallel with one another to form high-performance battery cell modules. In addition, a battery cell module also includes the electronics required for proper operation of the battery cells.

Üblicherweise schützt ein Gehäuse die unterschiedlichen Bestandteile einer Batteriezelle vor schädlichen äußeren Einflüssen. Zudem bietet das Gehäuse die notwendige Festigkeit und mechanische Stabilität für die Aufnahme und Befestigung aller in einer Batteriezelle notwendigen Komponenten. Batteriezellen weisen dabei jeweils mindestens ein Elektrodenensemble in einer Elektrolytflüssigkeit auf, wobei das Elektrodenensemble und der Elektrolyt von dem Gehäuse umfasst sind. Das Elektrodenensemble ist so gestaltet, dass die Elektroden mittels Stromabnehmern aus Kupfer oder Aluminium kontaktierbar sind, um so die Elektroden des Elektrodenensembles mit Terminals der Batteriezelle elektrisch leitfähig zu verbinden.Usually, a housing protects the different components of a battery cell from harmful external influences. In addition, the housing provides the necessary strength and mechanical stability for receiving and fixing all components required in a battery cell. In this case, battery cells each have at least one electrode ensemble in an electrolyte fluid, wherein the electrode ensemble and the electrolyte are encompassed by the housing. The electrode ensemble is designed so that the electrodes can be contacted by current collectors made of copper or aluminum, so as to connect the electrodes of the electrode ensemble with terminals of the battery cell electrically conductive.

Anhand von 1 wird der allgemeine Aufbau einer Batteriezelle 1 aus dem Stand der Technik beschrieben. Gleiche bzw. funktionell gleiche Bauteile sind in allen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen versehen.Based on 1 becomes the general structure of a battery cell 1 described in the prior art. Identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals in all embodiments.

Gemäß 1 umfasst die Batteriezelle einen Behälter 2. Der Behälter 2 wird auch als Can bezeichnet. Der Behälter 2 ist mittels eines Deckels 3 verschlossen. Der Deckel 3 wird auch als Cap-Plate bezeichnet. In dem Behälter 2 ist ein elektrochemisches Element 4, ausgebildet als Elektrodenwickel, angeordnet. According to 1 the battery cell comprises a container 2 , The container 2 is also called Can. The container 2 is by means of a lid 3 locked. The lid 3 is also referred to as cap-plate. In the container 2 is an electrochemical element 4 , designed as an electrode winding arranged.

Das elektrochemische Element 4 umfasst einen positiven Stromkollektor 5 und einen negativen Stromkollektor 6. Die beiden Stromkollektoren 5, 6 sind an einer Innenseite des Deckels 3 befestigt. Durch den Deckel 3 hindurch sind die beiden Stromkollektoren 5, 6 nach außen geführt. Auf einer Deckelaußenseite 12 sind ein erster Terminal 7 und ein zweiter Stromabgriff 8 angeordnet. Die beiden Terminals 7, 8 sind als Schraubterminals ausgebildet. The electrochemical element 4 includes a positive current collector 5 and a negative current collector 6 , The two current collectors 5 . 6 are on an inside of the lid 3 attached. Through the lid 3 through are the two current collectors 5 . 6 led to the outside. On a lid outside 12 are a first terminal 7 and a second power tap 8th arranged. The two terminals 7 . 8th are designed as screw terminals.

Der Behälter 2 ist quaderförmig und setzt sich zusammen aus einer Bodenfläche 9 und einer Mantelfläche 10. Entsprechend der quaderförmigen Ausgestaltung weist die Mantelfläche 10 vier einzelne Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d auf. Der Deckel 3 liegt gegenüber der Bodenfläche 9. The container 2 is cuboid and is composed of a floor area 9 and a lateral surface 10 , According to the cuboid configuration, the lateral surface 10 four individual side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d on. The lid 3 lies opposite the ground surface 9 ,

1 zeigt einen teilweise geöffneten Zustand der Batteriezelle 1. Im Montagevorgang wird das elektrochemische Element 4 über die beiden Stromkollektoren 5, 6 mit dem Deckel 3 verbunden. Die Einheit aus Deckel 3 und elektrochemischem Element 4 wird in den Behälter 2 eingeschoben, so dass der Deckel 3 den Behälter 2 verschließt. 1 shows a partially opened state of the battery cell 1 , In the assembly process, the electrochemical element 4 over the two current collectors 5 . 6 with the lid 3 connected. The unit of cover 3 and electrochemical element 4 gets into the container 2 pushed in, leaving the lid 3 the container 2 closes.

Der Deckel 3 weist eine umlaufende Seitenfläche 11 auf. Des Weiteren ist am Deckel 3 die Deckelaußenseite 12 definiert. Auf der Deckelaußenseite 12 befinden sich die beiden Terminals 7, 8. Die Deckelaußenseite 12 steht insbesondere senkrecht zur umlaufenden Seitenfläche 11. Die umlaufende Seitenfläche 11 liegt einer Innenseite der Mantelfläche 10 des Behälters 2 gegenüber.The lid 3 has a circumferential side surface 11 on. Furthermore, it is on the lid 3 the lid outside 12 Are defined. On the lid outside 12 are the two terminals 7 . 8th , The lid outside 12 is in particular perpendicular to the circumferential side surface 11 , The circumferential side surface 11 lies on an inside of the lateral surface 10 of the container 2 across from.

Nachteilig bei einem solchen Aufbau des Behälters 2 und des Deckels 3 ist, dass zusätzlicher Platz benötigt wird für die Befestigung des elektrochemischen Elements 4 und Hindurchführung der elektrischen Leitungen vom elektrochemischen Element 4 bis zur äußeren Kontaktfläche der Batteriezelle 1 mittels Stromkollektoren 5, 6 und Terminals 7, 8. Der zusätzlich benötigte Platz muss mit dem nicht kostengünstigen Elektrolyten 15 gefüllt werden.A disadvantage of such a construction of the container 2 and the lid 3 is that additional space is needed for the attachment of the electrochemical element 4 and passage of the electrical leads from the electrochemical element 4 to the outer contact surface of the battery cell 1 by means of current collectors 5 . 6 and terminals 7 . 8th , The additional space required must be with the non-inexpensive electrolyte 15 be filled.

Zur Reduzierung des Innenvolumens des Batteriezellengehäuses wird daher in DE 10 2012 213 577 A1 ein Batteriezellengehäuse beschrieben, bei dem die Seitenfläche mindestens einen Verjüngungsbereich aufweist. Hierdurch werden Volumenbereiche frei, die sonst mit dem Elektrolyten gefüllt werden müssten. Allerdings wird dieser Vorteil erkauft durch eine neue, aufwendigere geometrische Form des Batteriezellengehäuses, To reduce the internal volume of the battery cell housing is therefore in DE 10 2012 213 577 A1 a battery cell housing is described in which the side surface has at least one tapering region. This frees volume areas that would otherwise have to be filled with the electrolyte. However, this advantage is due to a new, more complex geometric shape of the battery cell housing,

Grundsätzlich sind daneben auch Batteriezellen bekannt, die ihre Terminals nicht auf ihrer Oberseite, sondern an den Seitenflächen des Batteriezellengehäuses aufweisen. So wird etwa in DE 10 2009 046 801 A1 eine Batteriezelle im Wesentlichen mit einer Quaderform beschrieben, wobei sie zwei Terminals aufweist und jeweils ein Terminal an einer von zwei sich gegenüberliegenden schmalen Seitenflächen der Batteriezellen angeordnet ist. Aus der zum Zeitpunkt der Anmeldung der vorliegenden Erfindung nicht veröffentlichen DE 10 2014 213 672 wird auch eine Batteriezelle vorgeschlagen, bei der die beiden Terminals auf jeweils sich gegenüberliegenden breiten Seitenflächen der Batteriezelle angeordnet sind. Basically, battery cells are also known that their terminals not on their top, but on the side surfaces of the Have battery cell housing. So will be in about DE 10 2009 046 801 A1 a battery cell is described substantially with a cuboid shape, wherein it has two terminals and a respective terminal is arranged on one of two opposite narrow side surfaces of the battery cells. Not published at the time of filing of the present invention DE 10 2014 213 672 Also, a battery cell is proposed in which the two terminals are arranged on respective opposite broad side surfaces of the battery cell.

Es ist jedoch in keiner Lehre aus dem Stand der Technik vorgesehen, dass der Deckel einen Teil der Seitenfläche des Batteriezellengehäuses bildet.However, it is not provided in any prior art teaching that the lid forms part of the side surface of the battery cell housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Batteriezellengehäuse umfasst einen Behälter zur Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Elementes und einen Deckel zur Abdeckung des Behälters. Dabei weist das Batteriezellengehäuse eine Bodenfläche, eine der Bodenfläche gegenüberliegende Oberseite sowie eine die Bodenfläche mit der Oberseite miteinander verbindenden Mantelfläche auf. Erfindungsgemäß wird gefordert, dass der Deckel einen Teil der Mantelfläche bildet. The battery cell housing according to the invention comprises a container for receiving at least one electrochemical element and a lid for covering the container. In this case, the battery cell housing has a bottom surface, a top surface opposite the bottom surface, and a lateral surface interconnecting the bottom surface with the top side. According to the invention, it is required that the cover form part of the lateral surface.

Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass ein an der Mantelfläche eines Batteriezellengehäuses angeordneter Deckel den weiteren Zusammenbau zu einer Batteriezelle wesentlich vereinfacht. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung des Batteriezellengehäuses sehr vorteilhaft, dass eine aufwendige und teure elektrische Kontaktierung innerhalb des Batteriezellengehäuses entfallen kann.The invention is based initially on the recognition that a cover arranged on the lateral surface of a battery cell housing substantially simplifies further assembly into a battery cell. In particular, the inventive design of the battery cell housing allows very advantageous that a complex and expensive electrical contact within the battery cell housing can be omitted.

Zur Verdeutlichung ist in 2a eine typische Ausführung einer Batteriezelle 1 aus dem Stand der Technik im Querschnitt dargestellt. Die 2a zeigt eine Breitseite der Batteriezelle 1. Die Batteriezelle 1 weist ein Batteriezellengehäuse 2, 3 mit einem darin angeordneten elektrochemischen Element 4 auf, wobei das Batteriezellengehäuse 2, 3 neben einem Behälter 2 einen Deckel 3 umfasst, der die offene Oberseite 13 des Behälters 2 abdeckt. Wie aus der 2a erkennbar, erfolgt die elektrische Kontaktierung, beginnend an den Seiten des elektrochemischen Elements 4, mittels Stromkollektoren 5, 6 und Terminals 7, 8 mit einer komplexen Geometrie bis zum Deckel 3 und darüber hinausragend. Neben der aufwendigen Kontaktierung und großem Bedarf an einzusetzenden Materialmengen für die Kontaktierungselemente wird zudem ein erhöhter Einsatz des Elektrolyten 15 gefordert, da der durch den Verlauf der Terminals 7, 8 verursachte Platzbedarf nicht vollständig durch die Kontaktierungselemente selbst gedeckt wird. So muss das nicht genutzte Freivolumen durch Elektrolyten gefüllt werden.For clarification is in 2a a typical embodiment of a battery cell 1 shown in cross-section from the prior art. The 2a shows a broadside of the battery cell 1 , The battery cell 1 has a battery cell housing 2 . 3 with an electrochemical element disposed therein 4 on, the battery cell case 2 . 3 next to a container 2 a lid 3 Includes the open top 13 of the container 2 covers. Like from the 2a recognizable, the electrical contacting takes place, starting at the sides of the electrochemical element 4 , by means of current collectors 5 . 6 and terminals 7 . 8th with a complex geometry up to the lid 3 and beyond. In addition to the complex contacting and a great need for material quantities to be used for the contacting elements is also an increased use of the electrolyte 15 demanded because of the course of the terminals 7 . 8th caused space requirement is not completely covered by the contacting elements themselves. Thus, the unused free volume must be filled by electrolytes.

Darüber hinaus kann bei dem erfindungsmäßigen Batteriezellengehäuse das elektrochemische Element einfach sehr vorteilhaft seitlich in den Behälter eingeführt werden. Es wird mit der Erfindung also ein sog. Slot-In-Behälter bereitgestellt. Moreover, in the case of the battery cell housing according to the invention, the electrochemical element can simply be inserted very advantageously laterally into the container. It is thus provided with the invention, a so-called. Slot-in container.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 eine Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse nach Stand der Technik in perspektivischer Sicht, 1 a battery cell with a battery cell housing according to the prior art in a perspective view,

2a eine Breitseite einer Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse nach Stand der Technik im Querschnitt, 2a a broad side of a battery cell with a battery cell housing according to the prior art in cross section,

2b eine Breitseite einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuses im Querschnitt, und 2 B a broad side of an embodiment of the battery cell housing according to the invention in cross section, and

3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A aus 2b. 3 an enlarged view of the section A from 2 B ,

Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention

Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuses wird nun mit Hilfe der in 2b dargestellten Zeichnung erläutert. Grundsätzlich wird mit der Erfindung ein Batteriezellengehäuse 2, 3 bereitgestellt, das einen Behälter 2 zur Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Elementes 4 und einen Deckel 3 zur Abdeckung des Behälters 2 umfasst. Das aufzunehmende elektrochemische Element 4 kann bevorzugt als ein Elektrodenensemble in Form eines Elektrodenwickels, also als sog. „Jelly Rolls“, ausgebildet sein. Das Batteriezellengehäuse 2, 3 weist eine Bodenfläche 9, eine der Bodenfläche 9 gegenüberliegenden Oberseite 13 sowie eine die Bodenfläche 9 mit der Oberseite 13 miteinander verbindenden Mantelfläche 10 auf. Wie erfindungsgemäß weiter gefordert, bildet der Deckel 3 einen Teil der Mantelfläche 10. A first embodiment of the battery cell housing according to the invention is now using the in 2 B illustrated drawing explained. Basically, with the invention, a battery cell housing 2 . 3 provided a container 2 for receiving at least one electrochemical element 4 and a lid 3 to cover the container 2 includes. The male electrochemical element 4 may preferably be designed as an electrode ensemble in the form of an electrode winding, that is to say as so-called "jelly rolls". The battery cell case 2 . 3 has a bottom surface 9 , one of the bottom surface 9 opposite top 13 as well as the floor area 9 with the top 13 interconnecting lateral surface 10 on. As further demanded according to the invention, the lid forms 3 a part of the lateral surface 10 ,

Neben den bereits zuvor beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuses 2, 3 können folgende weitere, zusätzliche Vorteile genannt werden:
Das erfindungsgemäße Batteriezellengehäuse 2, 3 ermöglicht, wie zuvor beschrieben, unter anderem eine materielle Reduzierung der benötigten Kontaktierungselemente wie Stromkollektoren 5, 6 und Terminals 6, 7 sowie des Elektrolyten 15. Daraus resultiert sehr vorteilhafterweise auch ein Potential für eine Gewichtsreduzierung. Darüber hinaus können möglicherweise auch weitere Bauteile wie eine Verbindungsplatte oder Terminalplatte teilweise oder ganz entfallen, so dass das Gesamtgewicht des Batteriezellengehäuses 2, 3 bzw. der späteren Batteriezelle 1 weiter reduziert werden kann. In addition to the advantages already described above of the battery cell housing according to the invention 2 . 3 The following additional benefits can be mentioned:
The battery cell housing according to the invention 2 . 3 allows, as previously described, inter alia a material reduction of the required contacting elements such as current collectors 5 . 6 and terminals 6 . 7 and the electrolyte 15 , This results very advantageously also a potential for a weight reduction. In addition, possibly also other components such as a connecting plate or terminal plate partially or completely omitted, so that the total weight of the battery cell housing 2 . 3 or the later battery cell 1 can be further reduced.

Im übrigen kann die Einsparung des Innenvolumens des erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuses 2, 3 vorteilhaft auch dadurch optimiert werden, dass die Höhe des Batteriezellengehäuses 2, 3 – also die Höhe der Mantelfläche 10 – ebenfalls reduziert werden kann gegenüber dem herkömmlichen Batteriezellengehäuse 2, 3. Wie in 2a und 2b dargestellt, wird hierdurch eine Höhenreduzierung 20 des Batteriezellengehäuses 2, 3 erzielt, wobei in beiden Batteriezellengehäusen 2, 3 ein elektrochemisches Element 4 gleicher Größe aufgenommen werden kann. Diese Höhenreduzierung 20 wird ermöglicht durch die Neuanordnung des Deckels 3 von der Oberseite 13 zur Mantelfläche 10 des Batteriezellengehäuses 2, 3. Moreover, the saving of the internal volume of the battery cell housing according to the invention 2 . 3 advantageous also be optimized by the height of the battery cell housing 2 . 3 - So the height of the lateral surface 10 - Can also be reduced compared to the conventional battery cell housing 2 . 3 , As in 2a and 2 B shown, this is a height reduction 20 of the battery cell case 2 . 3 achieved, wherein in both battery cell housings 2 . 3 an electrochemical element 4 same size can be included. This height reduction 20 is made possible by the rearrangement of the lid 3 from the top 13 to the lateral surface 10 of the battery cell case 2 . 3 ,

In der Ausführungsform gemäß 2b umfasst die Mantelfläche 10 vier einzelne Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d. Das Batteriezellengehäuse 2, 3 ist also im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Diese Form ist einerseits für ein Batteriezellengehäuse 2, 3 bezüglich seiner Herstellung besonders geeignet und bietet andererseits auch nach der Herstellung eine stabile mechanische Form. Zudem können quaderförmig ausgestaltete Batteriezellengehäusen 2, 3 leicht mit weiteren Batteriezellengehäusen 2, 3 zu größeren Einheiten, wie etwa Batteriezellenmodule, zusammengesetzt werden. In the embodiment according to 2 B includes the lateral surface 10 four individual side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d , The battery cell case 2 . 3 is therefore formed substantially cuboid. This form is on the one hand for a battery cell housing 2 . 3 On the other hand, it is particularly suitable for its production and, on the other hand, offers a stable mechanical form even after production. In addition, cuboid configured battery cell housings 2 . 3 easy with other battery cell housings 2 . 3 into larger units, such as battery cell modules.

Typsicherweise weist das quaderförmige Batteriezellengehäuse 2, 3 als seine Mantelfläche 10 zwei gegenüberliegende Schmalseiten 10a, 10c sowie zwei ebenfalls gegenüberliegende Breitseiten 10b, 10c auf. Da die 2b eine bestimmte Seitenfläche 10b eines Batteriezellengehäuses 2, 3 im Querschnitt zeigt, ist nur eine Breitseite 10b der Mantelseite 10 sichtbar. Die anderen Seitenflächen 10a, 10c, 10d sind daher lediglich angedeutet. Typically, the cuboid battery cell housing 2 . 3 as its lateral surface 10 two opposite narrow sides 10a . 10c as well as two opposite broadsides 10b . 10c on. Because the 2 B a certain side surface 10b a battery cell case 2 . 3 in cross-section shows is only one broadside 10b the shell side 10 visible, noticeable. The other side surfaces 10a . 10c . 10d are therefore only indicated.

Es wird bevorzugt, dass der Deckel 3 eine der vier Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d bildet. Diese Ausführung bietet einen besonders einfachen Aufbau des gesamten Batteriezellengehäuses 2, 3. Es wird dadurch eine klare Aufteilung erzielt: Wenn eine der vier Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d durch den Deckel 3 gebildet ist, dann werden die restlichen drei der vier Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d demnach durch Teile des Behälters 3 gebildet. It is preferred that the lid 3 one of the four side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d forms. This design offers a particularly simple construction of the entire battery cell housing 2 . 3 , This results in a clear division: If one of the four side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d through the lid 3 is formed, then the remaining three of the four side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d accordingly, through parts of the container 3 educated.

Im Ausführungsbeispiel nach 2b bildet der Deckel 3 eine Schmalseite 10a der vier Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d. So wird eine Aufnahme des elektrochemischen Elements 4 durch die offene, schmale Seite des Behälters 3 ermöglicht. Durch die Auswahl einer schmalen Seite als eine offene Seitenfläche 10a, 10b, 10c, 10d erhält der Behälter 3 einerseits ein mechanisch stabiles Grundgerüst, während die Schmalseite 10a, 10b andererseits völlig ausreichend groß ist für eine Einführung des elektrochemischen Elements 4 in den Behälter 3. In the embodiment according to 2 B forms the lid 3 a narrow side 10a the four side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d , This is a recording of the electrochemical element 4 through the open, narrow side of the container 3 allows. By choosing a narrow side as an open side surface 10a . 10b . 10c . 10d the container gets 3 on the one hand a mechanically stable framework, while the narrow side 10a . 10b on the other hand, is quite large enough for an introduction of the electrochemical element 4 in the container 3 ,

Es wird weiter vorgeschlagen, dass beim Batteriezellengehäuse 2, 3 ein erster 7 und ein zweiter Terminal 8 an der Mantelfläche 10 angeordnet sind. Abweichend von der üblichen, herkömmlichen Anordnungsweise sind die Terminals 7, 8 also nicht an der Oberseite 13 des Batteriezellengehäuses 2, 3 angeordnet. Mit anderen Worten bleibt die Oberseite 13 des Batteriezellengehäuses 2, 3 frei von Terminals 7, 8, wodurch vorteilhaft keine komplexe Kontaktierung durch die Oberseite 13 geführt werden muss. Im Ergebnis wird ein reduzierter Platzbedarf erzielt.It is further proposed that the battery cell case 2 . 3 a first 7 and a second terminal 8th on the lateral surface 10 are arranged. Deviating from the usual, conventional arrangement way are the terminals 7 . 8th so not at the top 13 of the battery cell case 2 . 3 arranged. In other words, the top remains 13 of the battery cell case 2 . 3 free of terminals 7 . 8th , which advantageously no complex contacting through the top 13 must be led. As a result, a reduced space requirement is achieved.

Besonders bevorzugt sind der erste Terminal 7 am Deckel 3 und der zweite Terminal 8 an der dem Deckel 3 gegenüberliegenden Schmalseite 10c der vier Seitenflächen 10a, 10b, 10c, 10d positioniert. Somit ist wie in 2b erkennbar, im Gegensatz zum Batteriezellengehäuse 2, 3 aus dem Stand der Technik gemäß 2a, ein erster Terminal 7 am Deckel 3 und ein zweiter Terminal 8 am Behälter 3 angeordnet. Durch die Verteilung der beiden Terminals 7, 8 auf unterschiedliche Teile des Batteriezellengehäuses 2, 3 werden beide Terminals 7, 8 auch bautechnisch und räumlich voneinander besser entkoppelt. Particularly preferred are the first terminal 7 on the lid 3 and the second terminal 8th at the lid 3 opposite narrow side 10c the four side surfaces 10a . 10b . 10c . 10d positioned. Thus, as in 2 B recognizable, in contrast to the battery cell housing 2 . 3 from the prior art according to 2a , a first terminal 7 on the lid 3 and a second terminal 8th on the container 3 arranged. By the distribution of the two terminals 7 . 8th to different parts of the battery cell case 2 . 3 Both terminals 7 . 8th also structurally and spatially better decoupled from each other.

Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Terminals 7, 8 aus der Mantelfläche 10 über Öffnungen 17 im Batteriezellengehäuse 2, 3 herausragt zur Bereitstellung einer elektrischen Kontaktierungsfläche. So kann vorteilhaft auf eine aufwendige Konstruktion verzichtet werden, bei der die Terminals 7, 8 von innen nur bis zur Mantelfläche 10 reichen und die Mantelfläche 10 an diesen Stellen jeweils ein separates weiterführendes Kontaktelement bereitstellen müssen.It is also proposed that at least some of the terminals 7 . 8th from the lateral surface 10 over openings 17 in the battery cell case 2 . 3 protrudes to provide an electrical contact surface. So can advantageously be dispensed with a complex construction, in which the terminals 7 . 8th from the inside only up to the lateral surface 10 range and the lateral surface 10 each have to provide a separate secondary contact element at these locations.

Die Größe und Form der Öffnungen 17 entsprechen dabei denen der Terminals 7, 8. Durch die korrespondierenden Größen und Formen wird eine passgenaue Anordnung gewährleistet. The size and shape of the openings 17 correspond to those of the terminals 7 . 8th , Due to the corresponding sizes and shapes a precisely fitting arrangement is guaranteed.

In 3 ist der Ausschnitt A aus der 2b vergrößert dargestellt. Bevorzugt sind die Öffnungen 17 mittels Dichtungen 19, insbesondere O-Ringen, abgedichtet. So wird eine optimale Abdichtung erzielt. In 3 is the section A from the 2 B shown enlarged. The openings are preferred 17 by means of seals 19 , especially O-rings, sealed. This achieves optimum sealing.

Weiter wird mit der Erfindung eine Batteriezelle 1 mit einem erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuse 2, 3 bereitgestellt, wobei mindestens ein elektrochemisches Element 4 und ein Elektrolyt 15 im Behälter 2 des Batteriezellengehäuses 2, 3 angeordnet sind. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Batteriezelle 1 auf keine speziellen Typen von Batteriezellen 1 eingeschränkt. Bevorzugt ist jedoch die Batteriezelle 1 als eine Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgebildet. Next, with the invention, a battery cell 1 with a battery cell housing according to the invention 2 . 3 provided, wherein at least one electrochemical element 4 and an electrolyte 15 in the container 2 of the battery cell case 2 . 3 are arranged. The battery cell according to the invention is advantageous 1 on no special types of battery cells 1 limited. However, the battery cell is preferred 1 formed as a lithium-ion battery cell.

Das mindestens eine elektrochemische Element 4 ist mit dem ersten 7 bzw. zweiten Terminal 8 elektrisch verbunden. Dies kann über eine direkte oder eine indirekte elektrische Verbindung realisiert werden. In einer bevorzugten Ausführung ist die elektrische Verbindung des elektrochemischen Elements 4 mit den Terminals 7 bzw. 8 über einen ersten 5 bzw. einen zweiten Stromkollektor 6 realisiert.The at least one electrochemical element 4 is with the first one 7 or second terminal 8th electrically connected. This can be realized via a direct or an indirect electrical connection. In a preferred embodiment, the electrical connection of the electrochemical element 4 with the terminals 7 respectively. 8th over a first 5 or a second current collector 6 realized.

In einer weiter bevorzugten Ausführung sind ein Terminal 7, 8 und ein Stromkollektor 5, 6 zu einem einzigen Bauteil zusammengefasst. Ein einziges Bauteil weist also sowohl Bereiche mit Funktionen eines Stromkollektors als auch Bereiche mit Funktionen eines Terminals auf. Vorteilhaft wird so die Anzahl der separaten Bauteile weiter reduziert. Daraus resultiert der Vorteil eines einfaches Zusammen- und Aufbaus der Batteriezelle 1.In a further preferred embodiment are a terminal 7 . 8th and a current collector 5 . 6 combined into a single component. Thus, a single component has both areas with functions of a current collector and areas with functions of a terminal. Advantageously, the number of separate components is further reduced. This results in the advantage of a simple assembly and construction of the battery cell 1 ,

Schließlich wird ein Batteriezellenmodul mit mehreren erfindungsgemäßen Batteriezellen 1 vorgeschlagen. Finally, a battery cell module with a plurality of battery cells according to the invention 1 proposed.

Solch ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul kann wiederum zu vielfältigen Zwecken eingesetzt bzw. eingebaut werden. Es wird beispielhaft vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeug, insbesondere elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Batteriezellenmodul zu versehen, wobei das Batteriezellenmodul mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Such a battery cell module according to the invention can in turn be used or installed for a variety of purposes. It is proposed by way of example to provide a motor vehicle, in particular an electric motor driven motor vehicle, with a battery cell module according to the invention, wherein the battery cell module is connected to a drive system of the motor vehicle.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102014213672 [0013] DE 102014213672 [0013]

Claims (13)

Batteriezellengehäuse (2, 3) umfassend einen Behälter (2) zur Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Elementes (4) und einen Deckel (3) zur Abdeckung des Behälters (2), wobei das Batteriezellengehäuse (2, 3) eine Bodenfläche (9), eine der Bodenfläche (9) gegenüberliegenden Oberseite (13) sowie eine die Bodenfläche (9) mit der Oberseite (13) miteinander verbindenden Mantelfläche (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) einen Teil der Mantelfläche (10) bildet. Battery cell housing ( 2 . 3 ) comprising a container ( 2 ) for receiving at least one electrochemical element ( 4 ) and a lid ( 3 ) to cover the container ( 2 ), wherein the battery cell housing ( 2 . 3 ) a floor surface ( 9 ), one of the bottom surface ( 9 ) opposite top ( 13 ) as well as the floor area ( 9 ) with the top ( 13 ) connecting lateral surface ( 10 ), characterized in that the lid ( 3 ) a part of the lateral surface ( 10 ). Batteriezellengehäuse (2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (10) vier einzelne Seitenflächen (10a, 10b, 10c, 10d) umfasst.Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to claim 1, characterized in that the lateral surface ( 10 ) four individual side surfaces ( 10a . 10b . 10c . 10d ). Batteriezellengehäuse (2, 3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) eine der vier Seitenflächen (10a, 10b, 10c, 10d) bildet, insbesondere eine Schmalseite (10a, 10c) der vier Seitenflächen (10a, 10b, 10c, 10d).Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to claim 2, characterized in that the lid ( 3 ) one of the four side surfaces ( 10a . 10b . 10c . 10d ), in particular a narrow side ( 10a . 10c ) of the four side surfaces ( 10a . 10b . 10c . 10d ). Batteriezellengehäuse (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster (7) und ein zweiter Terminal (8) an der Mantelfläche (10) angeordnet sind. Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first ( 7 ) and a second terminal ( 8th ) on the lateral surface ( 10 ) are arranged. Batteriezellengehäuse (2, 3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Terminal (7) am Deckel (3) und der zweite Terminal (8) an der dem Deckel (7) gegenüberliegenden Schmalseite (10c) der vier Seitenflächen (10a, 10b, 10c, 10d) positioniert sind.Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to claim 4, characterized in that the first terminal ( 7 ) on the lid ( 3 ) and the second terminal ( 8th ) on the lid ( 7 ) opposite narrow side ( 10c ) of the four side surfaces ( 10a . 10b . 10c . 10d ) are positioned. Batteriezellengehäuse (2, 3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Terminals (7, 8) aus der Mantelfläche (10) über Öffnungen (17) im Batteriezellengehäuse (2, 3) herausragt zur Bereitstellung einer elektrischen Kontaktierungsfläche. Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to claim 4 or 5, characterized in that at least a part of the terminals ( 7 . 8th ) from the lateral surface ( 10 ) via openings ( 17 ) in the battery cell housing ( 2 . 3 protrudes to provide an electrical contact surface. Batteriezellengehäuse (2, 3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) mittels Dichtungen (19), insbesondere O-Ringen, abgedichtet sind. Battery cell housing ( 2 . 3 ) according to claim 6, characterized in that the openings ( 17 ) by means of seals ( 19 ), in particular O-rings, are sealed. Batteriezelle (1) mit einem Batteriezellengehäuse (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens ein elektrochemisches Element (4) und ein Elektrolyt (15) im Behälter (2) des Batteriezellengehäuses (2, 3) angeordnet sind.Battery cell ( 1 ) with a battery cell housing ( 2 . 3 ) according to one of claims 1 to 7, wherein at least one electrochemical element ( 4 ) and an electrolyte ( 15 ) in the container ( 2 ) of the battery cell housing ( 2 . 3 ) are arranged. Batteriezelle (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (1) als eine Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgebildet ist. Battery cell ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the battery cell ( 1 ) is formed as a lithium-ion battery cell. Batteriezelle (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrochemische Element (4) mit dem ersten (7) bzw. zweiten Terminal (8) elektrisch verbunden ist, insbesondere über einen ersten (5) bzw. einen zweiten Stromkollektor (6). Battery cell ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the at least one electrochemical element ( 4 ) with the first ( 7 ) or second terminal ( 8th ) is electrically connected, in particular via a first ( 5 ) or a second current collector ( 6 ). Batteriezelle (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Terminal (7, 8) und ein Stromkollektor (5, 6) zu einem einzigen Bauteil zusammengefasst sind.Battery cell ( 1 ) according to claim 10, characterized in that a terminal ( 7 . 8th ) and a current collector ( 5 . 6 ) are combined into a single component. Batteriezellenmodul mit mehreren Batteriezellen (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11. Battery cell module with multiple battery cells ( 1 ) according to one of claims 8 to 11. Kraftfahrzeug, insbesondere elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem Batteriezellenmodul nach Anspruch 12, wobei das Batteriezellenmodul mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges verbunden ist.Motor vehicle, in particular an electric motor driven motor vehicle, with a battery cell module according to claim 12, wherein the battery cell module is connected to a drive system of the motor vehicle.
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