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Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle und eine Batterieanordnung.
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Die
US 2021 / 0 203 039 A1 zeigt eine Batterieanordnung mit nebeneinander angeordneten Speicherelementen und einer Sammelschiene, wobei ein Halteabschnitt mit einem toleranzabsorbierenden Abstand zur Sammelschiene vorgesehen ist.
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Die
EP 3 046 165 B1 zeigt ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl von Zelleinsätzen, bei welchem ein Spannungserfassungs-Anschluss einen Elektrodenanschluss in einer elastisch deformierbaren Weise durch die Kopplung des Erfassungsmoduls an einen Kopplungsvorsprung drückt.
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Die
EP 2 637 236 A1 zeigt ein Batteriemodul mit gleichgerichteten Strukturen, die ohne zusätzlich Fixierungsstruktur in ein Gefäß eingebaut werden.
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Die
DE 10 2011 109 194 B4 zeigt einen reversibel verbundenen Batteriesatz, bei dem mehrere Batteriezellen und Plus-/Minuslaschen durch einen Rahmen und ein Paar von Endrahmen gelagert sind, und bei welchem ein Stromverbinder eine federbelastete Klammer ist.
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Die
EP 2 219 245 B1 zeigt eine Sekundärbatterie, bei der eine Verbindungslasche aus einem elastischen Material gebildet ist, wobei eine elastische Verformung genutzt wird.
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Die
DE 10 2012 018 088 A1 zeigt eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren von prismatischen Batterieeinzelzellen in einem Stapel, wobei Kontaktfahnen der Batterieeinzelzellen seitlich zumindest teilweise über Rahmenelemente hinausragen, wobei ein federndes Verbindungselement vorgesehen ist, welches zwischen den Kontaktfahnen angeordnet ist und über ein Anpresselement verspannt ist.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Batteriezelle und eine neue Batterieanordnung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs.
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Eine Batteriezelle weist ein Gehäuse, eine Elektrodenstapelanordnung und mindestens ein Anschlusselement auf, welche Elektrodenstapelanordnung erste Elektrodenanordnungen und zweite Elektrodenanordnungen aufweist und im Gehäuse angeordnet ist, welches Anschlusselement elektrisch mit den ersten Elektrodenanordnungen oder zweiten Elektrodenanordnungen verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine elektrische Kontaktierung der ersten Elektrodenanordnungen oder der zweiten Elektrodenanordnungen von der Außenseite des Gehäuses zu ermöglichen, welches Anschlusselement zwei Verbindungsabschnitte aufweist, welche Verbindungsabschnitte elektrisch leitend sind und federnd dazu ausgebildet sind, bei einer Kraftbeaufschlagung des Verbindungsabschnitts eine elastische Verformung in Richtung zur Elektrodenstapelanordnung zu ermöglichen, und welche Verbindungsabschnitte eine Kontaktfläche aufweisen, welche Kontaktfläche von der Elektrodenstapelanordnung weg zeigt und zur leitenden Verbindung durch eine Lötverbindung oder Schweißverbindung vorgesehen ist.
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Die elastischen Verbindungsabschnitte ermöglichen im Falle des Auftretens von Kräften bzw. Spannungen eine Reduzierung dieser Kräfte durch Verformung. Dies verhindert insbesondere die Gefahr einer Zerstörung einer im Bereich der Kontaktfläche ausgebildeten Schweißverbindung bei auftretenden Kräften. Ein zusätzliches flexibles Element zwischen der Kontaktfläche und einer weiteren damit zu verbindenden Kontaktfläche ist nicht erforderlich.
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Das Anschlusselement weist zwei Verbindungsabschnitte auf. Dies ermöglicht eine sichere Verbindung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die zwei Verbindungsabschnitte voneinander beabstandet ausgebildet. Hierdurch können die Kräfte an beabstandeten Stellen aufgenommen werden. Zudem ermöglicht die erhöhte Oberfläche des Anschlusselements eine gute Kühlung und Wärmeabfuhr. Das Gehäuse und die sich im Gehäuse befindende Elektrodenstapelanordnung werden bei einer Einwirkung von Lasten auf das Anschlusselement weitgehend lastfrei gehalten, oder die Lasten werden zumindest reduziert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlusselement zwischen den zwei Verbindungsabschnitten einen Anschlusselement-Mittelbereich auf, und die zwei Verbindungsabschnitte weisen jeweils an der Kontaktfläche einen größeren Abstand von der Elektrodenstapelanordnung auf als im Anschlusselement-Mittelbereich. Dies ermöglicht eine Annäherung der benachbarten Batteriezellen in diesem Bereich.
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Das Anschlusselement weist zwei Verbindungsabschnitte auf, und die Kontaktflächen der Verbindungsabschnitte definieren eine erste Ebene, das Anschlusselement ist in einem ersten Bereich in Kontakt mit den ersten Elektrodenanordnungen oder zweiten Elektrodenanordnungen, und die senkrechte Projektion des ersten Bereichs auf die erste Ebene liegt zwischen den Kontaktflächen. Die Verbindungsabschnitte sind hierdurch relativ weit außen und gut für die Erzeugung einer Verbindung zugänglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Außenkontur der senkrechten Projektion des Gehäuses auf die erste Ebene außerhalb der Kontaktflächen. Die Gefahr eines ungewünschten elektrischen Kontakts der Verbindungsabschnitte mit einem anderen Bauteil außerhalb des Gehäuses wird hierdurch verringert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlusselement ein erstes Anschlusselementteil und ein zweites Anschlusselementteil auf, welches zweite Anschlusselementteil zwei Verbindungsabschnitte ausbildet und mit dem ersten Anschlusselementteil verbunden ist. Diese Aufteilung erleichtert die Montage und die Herstellung der Anschlusselementteile.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Anschlusselementteil eine Aussparung auf, und das erste Anschlusselementteil erstreckt sich zumindest abschnittsweise in die Aussparung. Dies ist vorteilhaft für die Montage. Eine Ausbildung einer Verbindung zwischen den Anschlusselementteilen wird erleichtert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umschließt das zweite Anschlusselementteil die Aussparung vollständig. Zum einen ermöglicht dies eine stabile Ausbildung des zweiten Anschlusselementteils, und zum anderen wird die Verbindung mit dem ersten Anschlusselementteil erleichtert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Anschlusselementteil über das erste Anschlusselementteil mit den ersten Elektrodenanordnungen oder zweiten Elektrodenanordnungen verbunden. Die Montage wird hierdurch vereinfacht, da die Elektrodenanordnungen nicht direkt am zweiten Anschlusselementteil befestigt werden müssen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Anschlusselementteil direkt mit den ersten Elektrodenanordnungen oder zweiten Elektrodenanordnungen verbunden. Der elektrische Widerstand wird hierdurch verringert, und das erste Anschlusselementteil ist für die Verbindung gut geeignet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Dieses Material hat sich gut für die Kombination aus Leitfähigkeit und Elastizität erwiesen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine Anschlusselement ein erstes Anschlusselement und ein zweites Anschlusselement, welches erste Anschlusselement elektrisch mit den ersten Elektrodenanordnungen verbunden ist und welches zweite Anschlusselement elektrisch mit den zweiten Elektrodenanordnungen verbunden ist. Das Vorsehen dieser Anschlusselemente für beide Elektrodenanordnungen erleichtert die Montage.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement auf entgegengesetzt voneinander vorgesehenen Gehäuseseiten des Gehäuses angeordnet. Die Streifenelemente können bei dieser Ausführungsform in entgegengesetzte Richtungen orientiert werden und direkt mit den Anschlusselementen verbunden werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kontaktfläche einen größeren Abstand von der Elektrodenstapelanordnung auf als mindestens eine von der Elektrodenstapelanordnung abgewandte andere Fläche des Anschlusselements. die Kontaktfläche steht somit relativ hervor, und ein Raum wird im Bereich der anderen Fläche erzeugt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die zwei Verbindungsabschnitte auf der der Elektrodenstapelanordnung zugewandten Seite zumindest abschnittsweise einen Freiraum auf, um eine elastische Verformung des Verbindungsabschnitts in diesen Freiraum zu ermöglichen.
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Eine Batterieanordnung weist solche Batteriezellen auf, welche Batteriezellen eine erste Batteriezelle mit einem ersten Anschlusselement und eine zweite Batteriezelle mit einem zweiten Anschlusselement umfassen, welches erste Anschlusselement einen ersten Verbindungsabschnitt und welches zweite Anschlusselement einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweist, wobei die Kontaktfläche des ersten Verbindungsabschnitts mit der Kontaktfläche des zweiten Verbindungsabschnitts durch eine erste Verbindung verbunden ist. Eine solche Batterieanordnung ermöglicht eine Ableitung von Kräften durch Verformung der Verbindungsabschnitte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Verbindung eine Lötverbindung oder Schweißverbindung. Bei der Zusammenwirkung der Verbindungsabschnitte sind diese Verbindungsarten besonders stabil.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Anschlusselement einen dritten Verbindungsabschnitt auf und das zweite Anschlusselement einen vierten Verbindungsabschnitt, wobei die Kontaktfläche des dritten Verbindungsabschnitts mit der Kontaktfläche des vierten Verbindungsabschnitts durch eine zweite Verbindung verbunden ist. Durch das Vorsehen von zwei Verbindungen an unterschiedlichen Verbindungsabschnitten wird eine haltbare Gesamtkonstruktion ermöglicht, und die Entstehung von Kippmomenten zwischen den Batteriezellen wird zumindest verringert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Verbindung eine Lötverbindung oder Schweißverbindung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement in einem Bereich zwischen der ersten Verbindung und der zweiten Verbindung zumindest abschnittsweise voneinander beabstandet. Die Batteriezellen können sich hierdurch in den Abstandsbereich hinein oder aus diesem heraus bewegen.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:
- 1 in schematischer Darstellung von oben eine Batteriezelle,
- 2 in schematischer Darstellung von vorne die Batteriezelle von 1,
- 3 in schematischer Darstellung von links die Batteriezelle von 1,
- 4 in einer Seitenansicht eine Elektrodenanordnung,
- 5 in einer Draufsicht die Elektrodenanordnung von 4,
- 6 in einer in Längsrichtung geschnittenen Darstellung die Batteriezelle von 1,
- 7 in schematischer Draufsicht von oben die Batteriezelle von 1 mit einer ersten Ausführungsform eines Anschlusselements,
- 8 in schematischer raumbildlicher Darstellung die Batteriezelle von 1 mit einer zweiten Ausführungsform eines Anschlusselements,
- 9 in einer raumbildlichen Darstellung die Batteriezelle von 8,
- 10 in einer schematischen Draufsicht von oben eine Batterieanordnung mit zwei Batteriezellen, und
- 11 in schematischer Darstellung eine Ebene mit Flächen.
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Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt eine Batteriezelle 20 von oben. Die Batteriezelle 20 ist als prismatische Zelle ausgebildet, und sie hat ein Gehäuse 30, ein Anschlusselement 38 und ein Anschlusselement 39.
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Das Gehäuse 30 hat eine quaderförmige Grundform mit einer Gehäuseseite 31 (oben), einer Gehäuseseite 33 (links), einer Gehäuseseite 34 (rechts), einer Gehäuseseite 35 (vorne) und einer Gehäuseseite 36 (hinten). Die Gehäuseseite 33 ist zur Gehäuseseite 34 entgegengesetzt vorgesehen, sie liegen also auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 30. Die Gehäuseseite 35 ist zur Gehäuseseite 36 entgegengesetzt vorgesehen. Das Anschlusselement 38 ist an der Gehäuseseite 33 vorgesehen und auf der Gehäuseseite 33 von außen kontaktierbar. Das Anschlusselement 39 ist an der Gehäuseseite 34 vorgesehen und auf der Gehäuseseite 34 von außen kontaktierbar. Die Batteriezelle 20 kann über die Anschlusselemente 38, 39 elektrische Energie bereitstellen, und die Anschlusselemente 38, 39 können auch als Pole bezeichnet werden.
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2 zeigt die Batteriezelle 20 von 1 in einer Darstellung von der Gehäuseseite 35 (vorne).
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Der Gehäuseseite 31 (oben) entgegengesetzt ist die Gehäuseseite 32 (unten) vorgesehen.
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3 zeigt die Batteriezelle 20 von 1 in einer Darstellung von der Gehäuseseite 33 (links). Auf der Gehäuseseite 33 sind eine Gehäuseteil 23 und das Anschlusselement 38 vorgesehen.
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4 zeigt in einer Seitenansicht eine Elektrodenanordnung 51 bzw. 52, welche eine Elektrode 61 bzw. 62 und ein Streifenelement 55 bzw. 56 aufweist. Derartige Streifenelemente 55, 56 werden im Englischen als „tab“ bezeichnet und dienen zur Kontaktierung der Elektrode 61 bzw. 62.
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Die Elektrode 61 bzw. 62 hat eine Längsrichtung 91 und eine Querrichtung 92 quer zur Längsrichtung 91.
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5 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Elektrodenanordnung 51, 52 von 4.
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Die Elektrodenanordnung 51 bzw. 52 weist eine Folie 53 auf, die auch als Ableiterfolie bezeichnet wird und als elektrischer Leiter einen Stromfluss ermöglicht. Im Bereich der Elektrode 61, 62 ist auf einer Seite der Folie 53 bzw. auf beiden Seiten eine Aktivmaterialschicht 54 vorgesehen. Die Dicke 93 der Elektrode 61, 62 liegt bevorzugt im Bereich 15 µm bis 2 mm.
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Das Streifenelement 55 bzw. 56 ist bevorzugt zumindest bereichsweise oder vollständig frei von der Aktivmaterialschicht 54, da dieser Bereich zum einen nicht wirksam für die galvanische Zelle ist und zum anderen die Aktivmaterialschicht 54 auch üblicherweise schlechter elektrisch leitend ist als die Folie 53. Zudem hat das Streifenelement 55 bzw. 56 ohne die Aktivmaterialschicht 54 eine geringere Dicke 94 als im Bereich der Elektrode 61 bzw. 62, und dies ermöglicht ein besseres Biegen des Streifenelements 55 bzw. 56 und einen kompakteren Aufbau im Kontaktierungsbereich mit dem zugeordneten Anschlusselement 38 bzw. 39.
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Die Dicke 94 liegt bevorzugt im Bereich 4 µm bis 50 µm.
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Bevorzugt ist die Batteriezelle als Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgebildet.
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Hierbei weist die positive Elektrodenanordnung 51 bevorzugt eine Folie 53 aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung auf, und die Aktivmaterialschicht 54 weist bevorzugt ein Aktivmaterial auf wie
- - Lithium-Cobalt(III)-Oxid,
- - Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid,
- - Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium-Oxid, oder
- - Lithiumeisenphosphat.
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Die negative Elektrodenanordnung 52 weist bevorzugt eine Folie 53 aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung auf, und die Aktivmaterialschicht 54 weist bevorzugt ein Aktivmaterial auf wie
- - Graphit,
- - nanokristallines, amorphes Silicium,
- - Lithiumtitanat, oder
- - Zinndioxid.
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Die Aktivmaterialschichten 54 können jeweils zusätzlich Additive aufweisen.
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Die Batteriezelle 20 kann auch als ein anderer Zelltyp aufgebaut werden, beispielsweise als
- - Natrium-Schwefel-Batteriezelle,
- - Nickel-Eisen-Batteriezelle, oder
- - Nickel-Zink-Batteriezelle.
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Bevorzugt ist die Batteriezelle 20 wiederaufladbar, und eine solche Batteriezelle 20 wird auch als Sekundärzelle oder Sekundärelement bezeichnet.
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Die Elektrodenanordnung 51 kann auch negativ und die Elektrodenanordnung 52 positiv ausgebildet werden, so dass das Anschlusselement 38 negativ und das Anschlusselement 39 positiv ist.
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6 zeigt die Batteriezelle 20 von oben in einem Längsschnitt.
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Im Gehäuse 30 ist eine Elektrodenstapelanordnung 50 vorgesehen, und die Elektrodenstapelanordnung 50 weist die Elektrodenanordnungen 51 und die Elektrodenanordnungen 52 auf. Zwischen den Elektroden 61 der Elektrodenanordnungen 51 und den Elektroden 62 der Elektrodenanordnungen 52 sind bevorzugt Separatoren 63 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind immer abwechselnd Elektroden 61 und Elektroden 62 vorgesehen. Es ist auch möglich, zumindest teilweise - bspw. in der Mitte - zwei gleiche Elektroden 61 oder zwei gleiche Elektroden 62 benachbart zueinander vorzusehen.
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Im Gehäuse 30 ist zudem ein Elektrolyt 64 vorgesehen, um einen lonenfluss zu ermöglichen.
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Die Elektroden 61 und 62 erstrecken sich in ihrer Längsrichtung 91 zwischen der Gehäuseseite 33 und der Gehäuseseite 34. Die Längsrichtung 91 kann also relativ zu den Gehäuseseiten 33, 34 definiert werden. Alternativ kann die Längsrichtung 91 relativ zu den Anschlusselementen 38, 39 definiert werden, da diese an den Gehäuseseiten 33, 34 vorgesehen sind. Bevorzugt erstrecken sich alle Elektroden 61, 62 in die gleiche Längsrichtung 91. Die Längsrichtung 91 kann aber auch zumindest teilweise etwas unterschiedlich sein. Die Streifenelemente 55 der Elektrodenanordnungen 51 sind auf der der Gehäuseseite 33 zugeordneten Seite positioniert, und die Streifenelemente 56 sind auf der der Gehäuseseite 34 zugeordneten Seite positioniert.
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Das Anschlusselement 38 ist über die Streifenelemente 55 mit den Elektroden 61 elektrisch verbunden, und das Anschlusselement 39 ist über die Streifenelemente 56 mit den Elektroden 62 elektrisch verbunden. Hierbei sind eine erste Mehrzahl 551 der ersten Streifenelemente 55 und eine zweite Mehrzahl 552 der ersten Streifenelemente 55 mit dem ersten Anschlusselement 38 verbunden, und eine erste Mehrzahl 561 der zweiten Streifenelemente 56 und eine zweite Mehrzahl 562 der zweiten Streifenelemente 56 sind mit dem zweiten Anschlusselement 39 verbunden.
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Die Anschlusselemente 38, 39 weisen bevorzugt Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf. Diese Werkstoffe ermöglichen eine gute Wärmeleitung, und sie haben einen niedrigen elektrischen Widerstand.
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Das Gehäuse 30 definiert eine Innenseite 21 und eine Außenseite 22. Die Anschlusselemente 38, 39 sind von der Außenseite 22 des Gehäuses 20 kontaktierbar.
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Das Gehäuse 30 hat bevorzugt das Gehäuseteil 23, ein Gehäuseteil 24 und ein Gehäuseteil 25.
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Das Gehäuseteil 23 ist mit dem Anschlusselement 38 über eine Verbindung 101 und mit dem Gehäuseteil 25 über eine Verbindung 102 verbunden. Das Gehäuseteil 24 ist mit dem Anschlusselement 39 über eine Verbindung 103 und mit dem Gehäuseteil 25 über eine Verbindung 104 verbunden.
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Die Anschlusselemente 38, 39 sind schematisch angedeutet. Im Folgenden kommen konkrete Ausführungsbeispiele für die Anschlusselemente 38, 39.
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7 zeigt die Endbereiche der Batteriezelle 20 mit einer ersten Ausführungsform der Anschlusselemente 38, 39, welche anhand des Anschlusselements 38 beschrieben werden. Das Anschlusselement 38 hat ein erstes Anschlusselementteil 381 und ein zweites Anschlusselementteil 382. Die beiden Anschlusselementteile 381, 382 sind bevorzugt als Profilteile ausgebildet. Das Anschlusselementteil 381 ist über die Streifenelemente 55 mit den Elektrodenanordnungen 51 verbunden. Das Anschlusselementteil 382 ist mit dem Anschlusselementteil 381 verbunden. Die Anschlusselementteile 381, 382 sind leitend ausgebildet und ermöglichen eine elektrische Kontaktierung der Elektrodenanordnungen 51 von der Außenseite des Gehäuses 30.
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Das Anschlusselement 38 hat einen Verbindungsabschnitt 391 und einen Verbindungsabschnitt 392. Die Verbindungsabschnitte 391, 392 sind elektrisch leitend und federnd dazu ausgebildet, bei einer Kraftbeaufschlagung F des Verbindungsabschnitts 391 bzw. 392 in Richtung zur Elektrodenstapelanordnung 50 elastisch einzufedern. Dies ermöglicht eine elastische Verformung im Falle des Auftretens von Spannungen. Derartige Spannungen können bspw. durch Toleranzabweichungen des Gehäuses 30 oder bei einer Verformung durch Batteriezellenschwellung auftreten. Durch die federnde Eigenschaft können relative Bewegungen in einem vorgegebenen Umfang zugelassen werden.
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Die Verbindungsabschnitte 391, 392 haben bevorzugt auf der der Elektrodenstapelanordnung 50 zugewandten Seite zumindest abschnittsweise einen Freiraum 421, 422, um eine elastische Verformung in diesen Bereich zu erleichtern und die Gefahr einer Beschädigung des Gehäuses 30 zu verringern.
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Die Verbindungsabschnitte 391, 392 weisen jeweils eine Kontaktfläche 395 bzw. 396 auf, welche Kontaktfläche 395, 396 von der Elektrodenstapelanordnung 50 wegzeigt und zur leitenden Verbindung durch eine Lötverbindung oder Schweißverbindung vorgesehen ist. Hierbei können die Kontaktflächen 395, 396 gerade oder schräg von der Elektrodenstapelanordnung 50 wegzeigen.
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Die Verbindungsabschnitte 391, 392 sind beabstandet voneinander ausgebildet, und hierdurch sind sie besser von der Seite aus zugänglich. Das Anschlusselement 38 weist zwischen den Verbindungsabschnitten 391, 392 einen Anschlusselement-Mittelbereich 393 auf, und die Verbindungsabschnitte 391, 392 haben jeweils an den Kontaktflächen 395, 396 einen größeren Abstand 402 von der Elektrodenstapelanordnung 50 als im Anschlusselement-Mittelbereich 393. Der Abstand im Anschlusselement-Mittelbereich 393 ist eingezeichnet als 401. Die Kontaktflächen 395, 396 definieren eine erste Ebene 400.
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Die Verbindungsabschnitte 391, 392 sind bevorzugt aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Diese Werkstoffe haben sich als vorteilhaft für die Ausbildung einer Schweißverbindung gezeigt. Andere Werkstoffe wie Kupfer oder eine Kupferlegierung sind ebenfalls möglich. Das Anschlusselement 39 ist elektrisch mit den Elektrodenanordnungen 52 verbunden, und hierfür ist es mit den Streifenelementen 56 verbunden.
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Das Anschlusselement 38 und das Anschlusselement 39 sind auf entgegengesetzt voneinander vorgesehenen Gehäuseseiten 33, 34 des Gehäuses 30 angeordnet.
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Bevorzugt hat die Kontaktfläche 395, 396 jeweils einen größeren Abstand von der Elektrodenstapelanordnung 50 als mindestens eine von der Elektrodenstapelanordnung 50 abgewandte andere Fläche 398 des Anschlusselements 38. Dies ist vorteilhaft, um im Falle der Verbindung der Batteriezelle 20 mit einer anderen Batteriezelle 20 im Anschlusselement-Mittelbereich 393 zumindest abschnittsweise einen Abstand zwischen den Anschlusselementen zu erzeugen. Die Gehäuseteile 23, 24 sind bevorzugt als Isolatoren ausgebildet, um einen Stromfluss über die Gehäuseteile 23, 24 zu verhindern. Hierdurch kann das Anschlusselement 38 bzw. 39 mechanischen Kontakt zu den Gehäuseteilen 23 bzw. 24 haben, ohne dass eine elektrische Verbindung zum Gehäuse 30 gebildet wird. Im Ausführungsbeispiel ist das Anschlusselement 38 teilweise im Gehäuseteil 23 vorgesehen, und das Anschlusselement 39 ist teilweise im Gehäuseteil 24 vorgesehen.
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Bildlich gesprochen bilden die Verbindungsabschnitte 391, 392 einen biegeweichen Anteil der Gesamtgeometrie auf der Außenseite des Gehäuses 30.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 38. Das Anschlusselement 38 weist wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein erstes Anschlusselementteil 381 und ein zweites Anschlusselementteil 382 auf. Die profilartige Ausgestaltung der Anschlusselementteile 381, 382 und der Verbindungsabschnitte 391, 392 ist erkennbar. Das zweite Anschlusselementteil 382 weist eine Aussparung 383 auf, und das erste Anschlusselementteil 381 erstreckt sich abschnittsweise in die Aussparung 383. Dies ermöglicht eine gute Positionierung der Anschlusselementteile 381, 382 relativ zueinander, und eine elektrische und mechanische Verbindung kann bspw. durch einen Schweißvorgang als Schweißverbindung oder durch einen Lötvorgang als Lötverbindung hergestellt werden.
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9 zeigt das vollständige Anschlusselement 38 von 8. Im Ausführungsbeispiel umschließt das zweite Anschlusselementteil 382 die in ihr ausgebildete Aussparung 383 vollständig. Hierdurch kann eine gute Abdichtung zwischen den Anschlusselementteilen 381 und 382 hergestellt werden.
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10 zeigt eine Batterieanordnung 10, bei welcher zwei Batteriezellen 20 über zugeordnete Anschlusselemente 38, 39 miteinander verbunden sind. Die untere Batteriezelle 20 hat einen Verbindungsabschnitt 391 und einen Verbindungsabschnitt 392, und die obere Batteriezelle 20 hat einen Verbindungsabschnitt 491 und einen Verbindungsabschnitt 492.
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Eine Kontaktfläche 395 des Verbindungsabschnitts 391 ist mit einer Kontaktfläche 397 des Verbindungsabschnitts 491 durch eine Verbindung 451 verbunden.
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Eine Kontaktfläche 396 des Verbindungsabschnitts 392 ist mit einer Kontaktfläche 398 des Verbindungsabschnitts 492 durch eine Verbindung 452 verbunden.
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Die Verbindungen 451, 452 sind bspw. Lötverbindungen und/oder Schweißverbindungen.
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Bevorzugt sind die Anschlusselemente 38, 39 im Bereich zwischen der ersten Verbindung 451 und der zweiten Verbindung 452 zumindest abschnittsweise voneinander beabstandet. Dies ermöglicht eine Relativbewegung der Batteriezellen im inneren Bereich aufeinander zu bzw. voneinander weg. Bevorzugt sind die Anschlusselemente 38, 39 im Bereich zwischen den Kontaktflächen 395, 396 vollständig voneinander beabstandet.
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Die erste Ebene 400, welche durch die Kontaktflächen 395, 396 definiert ist, ist wie in 7 eingezeichnet. Das Anschlusselement 38 der Batteriezelle 20 ist in einem Bereich 405, 406 in Kontakt mit den ersten Elektrodenanordnungen 51. Die senkrechte Projektion 407, 408 der Bereiche 405, 406 auf die erste Ebene 400 ist eingezeichnet.
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11 zeigt die Ebene 400 mit den Kontaktflächen 395, 396 und die senkrechten Projektionen 407, 408 der Bereiche 405, 406 von 10. Die senkrechten Projektionen 407, 408 liegen zwischen den Kontaktflächen 395, 396. Dies ist vorteilhaft, da die Anordnung der Kontaktflächen 395, 396 im äußeren Bereich dazu führt, dass die Verbindungen 451, 452 (vergleiche 10) einfacher hergestellt werden können als bei einer Anordnung in einem inneren Bereich. Zusätzlich ist als Fläche 410 eine senkrechte Projektion der Außenkontur des Gehäuses 30 auf die erste Ebene 400 eingezeichnet. Bevorzugt liegt die Außenkontur 410 der senkrechten Projektion des Gehäuses 30 auf die erste Ebene 400 außerhalb der Kontaktflächen 395, 396. Hierdurch stehen die Kontaktflächen 395, 396 nicht über das Gehäuse über, und ein versehentlicher elektrischer Kontakt zu einem äußeren Bereich kann hierdurch verhindert bzw. zumindest erschwert werden.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
