DE102020129855A1 - Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe - Google Patents

Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe Download PDF

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Abstract

Ein Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe umfasst einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen. Dabei ist im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht. Die vorliegende Erfindung ist angemessen aufgebaut und erlaubt durch das Vorsehen der Einsenkung im unteren Bereich des Elektrodendurchgangsloches eine eingesunkene Montage der Elektrodendruckplatte, d.h. der Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Elektrodendruckplatte und der oberen Oberfläche des Abdeckplattenkörpers wird reduziert oder beibehalten, ohne dafür die Dicke der Elektrodendruckplatte verringern zu müssen. Auf diese Weise kann bei festgelegter Gesamthöhe der Batterie die Höhe des Batteriegehäuses weiter gesteigert und der wirksame Raum der Batterie vergrößert werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lithiumbatterie-Zubehörteil, insbesondere eine Lithiumbatterie-Abdeckplatte.
  • Technischer Hintergrund
  • Der Gehäuseraum einer Hochleistungslithiumbatterie soll möglichst effektiv genutzt werden. Dabei ermöglicht eine zugehörige Abdeckplatte eine Anordnung der Bauteile einer Elektrode, wie etwa der Elektrodendruckplatte, der Dichtscheibe, des Isolierrings, an der Abdeckplatte, um den darunter liegenden Gehäuseraum einzusparen. Jedoch geht die Oberfläche einer derart angeordneten Elektrodendruckplatte deutlich über die obere Oberfläche des Abdeckplattenkörpers hinaus. Da bei vielen Lithiumbatterien eine eindeutig begrenzte Schulterhöhe eingehalten werden muss, d.h. die vom Gehäuseboden bis zur Oberfläche der Elektrodendruckplatte gemessene Gesamthöhe der Lithiumbatterie unterliegt einer Beschränkung, würden die vollständig oberhalb der Abdeckplatte befindlichen Bauteile der Elektrode die weitere Steigerung der Höhe des Batteriegehäuses verhindern, was einer weitgehenden Ausnutzung des nutzbaren Raums des Batteriegehäuses entgegenwirkt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von den Nachteilen des Stands der Technik stellt die Erfindung eine Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe bereit, die angemessen aufgebaut ist und mit der die Höhe eines Batteriegehäuses gesteigert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen. Dabei ist im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.
  • Weiter ist vorgesehen, dass die Elektrodendurchgangslöcher jeweils mit einem oberen Flansch versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern angeordneten Elektrodendruckplatten jeweils mit einer Dichtscheibe unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring versehen sind, wobei der obere Flansch des Elektrodendurchgangsloches im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht.
  • Weiter ist vorgesehen, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands des Elektrodendurchgangsloches wellenförmige Kerben ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen.
  • Die vorliegende Erfindung ist angemessen aufgebaut und erlaubt durch das Vorsehen der Einsenkung im unteren Bereich des Elektrodendurchgangsloches eine eingesunkene Montage der Elektrodendruckplatte, d.h. der Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Elektrodendruckplatte und der oberen Oberfläche des Abdeckplattenkörpers wird reduziert oder beibehalten, ohne dafür die Dicke der Elektrodendruckplatte verringern zu müssen. Auf diese Weise kann bei festgelegter Gesamthöhe der Batterie die Höhe des Batteriegehäuses weiter gesteigert und der wirksame Raum der Batterie vergrößert werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
  • Figurenliste
  • Es zeigen
    • 1 eine schematische Hauptansicht eines Ausführungsbeispiels,
    • 2 eine schematische räumliche Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels,
    • 3 den Teilschnitt A-A von 1 in einer schematischen Vergrößerungsansicht,
    • 4 eine schematische Teilvergrößerungsansicht eines Abdeckplattenkörpers im noch nicht nach innen gebogenen Zustand eines oberen Flansches,
    • 5 den Schnitt B-B von 4 in einer schematischen Vergrößerungsansicht,
    • 6 eine schematische Unteransicht der Pluspol-Druckplatte aus 2 und
    • 7 eine weitere schematische Zustandsansicht eines Elektrodenverbindungsbleches.
  • Konkrete Ausführungsformen
  • Wie in 1 bis 5 dargestellt ist, sind in einem Abdeckplattenkörper 1 zwei Elektrodendurchgangslöcher 2 ausgebildet, in denen zwei Elektrodendruckplatten 3 jeweils als Pluspol bzw. Minuspol isoliert eingebunden sind. Unterhalb des Abdeckplattenkörpers 1 ist eine damit verbundene untere Isolierunterlage 4 angeordnet. Zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage 4 befindliche Elektrodenverbindungsbleche 5 stehen jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch 2 mit einer der beiden Elektrodendruckplatten 3 in elektrischem Kontakt. Im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher 2 ist ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand 6 vorgesehen, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers 1 gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Elektrodendurchgangslöcher 2 jeweils mit einem oberen Flansch 7 versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern 2 angeordneten Elektrodendruckplatten 3 jeweils mit einer Dichtscheibe 8 unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring 9 versehen, wobei der obere Flansch 7 des Elektrodendurchgangsloches 2 im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring 9 anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht. Aus 6 wird ersichtlich, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe 8 in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte 3 als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands 6 des Elektrodendurchgangsloches 2 wellenförmige Kerben 10 ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen. Durch das Vorhandensein der wellenförmigen Kerben 10 können eine weitgehende zuverlässige Anlage an der Oberfläche der Dichtscheibe 8 und somit eine bessere Abdichtung realisiert werden.
  • Darüber hinaus weist die Außenumfangswand der Elektrodendruckplatte 3 eine nicht kreisförmige, z.B. mehrzahnförmige, Kontur auf, während die Konturen der Innen- und Außenumfangswand des Isolierrings 9 und die Innenumfangswand des Elektrodendurchgangsloches 2 ebenfalls entsprechend nicht kreisförmig ausgebildet sind, woraus sich insgesamt eine Verdrehsicherung ergibt. Mit einer derartigen sehr zuverlässigen Verdrehsicherung kann auch bei hohen Drehmomenten eine Drehblockierung sichergestellt werden, was zur erheblichen Erhöhung der Betriebssicherheit der Lithiumbatterie beiträgt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist oberhalb des Abdeckplattenkörpers 1 am Außenumfang des oberen Flansches 7 des Elektrodendurchgangsloches 2 ein Festhaltedekorring 11 angeordnet, der Spalte abdecken, ein schönes Aussehen gewährleisten und vor Staub schützen kann. Des Weiteren kann das Elektrodenverbindungsblech 5, wie in 7 erkennbar, als Volllasche nach Art eines aufrechtstehenden Pins ausgebildet sein, um den Anforderungen verschiedener Batterien gerecht zu werden.

Claims (6)

  1. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe, umfassend einen mit zwei Elektrodendurchgangslöchern versehenen Abdeckplattenkörper, wobei zwei Elektrodendruckplatten isoliert in den beiden Elektrodendurchgangslöchern eingebunden sind und unterhalb des Abdeckplattenkörpers eine damit verbundene untere Isolierunterlage angeordnet ist, wobei zwei unterhalb der unteren Isolierunterlage befindliche Elektrodenverbindungsbleche jeweils durch ein zugeordnetes Elektrodendurchgangsloch mit einer der beiden Elektrodendruckplatten in elektrischem Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich der einzelnen Elektrodendurchgangslöcher (2) ein eingesunkener, nach innen gebogener unterer Rand (6) vorgesehen ist, der niedriger als die Unterseite des Abdeckplattenkörpers (1) gelegt ist, so dass ein eingesunkener Einbauraum für die Elektrodendruckplatte entsteht.
  2. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodendurchgangslöcher (2) jeweils mit einem oberen Flansch (7) versehen und die in den einzelnen Elektrodendurchgangslöchern (2) angeordneten Elektrodendruckplatten (3) jeweils mit einer Dichtscheibe (8) unterlegt und jeweils am Außenumfang mit einem Isolierring (9) versehen sind, wobei der obere Flansch (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) im nach innen gebogenen Zustand an dem Isolierring (9) anliegt, so dass eine Elektrodendichtungsstruktur entsteht.
  3. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der mit der Dichtscheibe (8) in dichtendem Kontakt stehenden unteren Endfläche der Elektrodendruckplatte (3) als auch an der oberen Oberfläche des unteren Rands (6) des Elektrodendurchgangsloches (2) wellenförmige Kerben (10) ausgebildet sind, um eine verstärkte Dichtungsstruktur zu erzeugen.
  4. Lithiumbatterie-Abdeckplatte zur Volumenerhöhung mittels Grenzschulterhöhe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangswand der Elektrodendruckplatte (3) eine nicht kreisförmige Kontur aufweist, während die Konturen der Innen- und Außenumfangswand des Isolierrings (9) und die Innenumfangswand des Elektrodendurchgangsloches (2) ebenfalls entsprechend nicht kreisförmig ausgebildet sind, woraus sich insgesamt eine Verdrehsicherung ergibt.
  5. Hochleistungslithiumbatterie-Abdeckplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Abdeckplattenkörpers (1) am Außenumfang des oberen Flansches (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) ein Festhaltedekorring (11) angeordnet ist.
  6. Hochleistungslithiumbatterie-Abdeckplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Abdeckplattenkörpers (1) am Außenumfang des oberen Flansches (7) des Elektrodendurchgangsloches (2) ein Festhaltedekorring (11) angeordnet ist.
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