JP2020513673A - 少なくとも1つのガルバニセルを含む電池セル、電池、及び、電池セルを製造する方法 - Google Patents

少なくとも1つのガルバニセルを含む電池セル、電池、及び、電池セルを製造する方法 Download PDF

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Abstract

少なくとも1つのガルバニセルと、第1のセルハウジング要素(12)及び第2のセルハウジング要素(16)と、を備える電池セル(20)であって、2つのセルハウジング要素(12、16)は共にガルバニセルをほぼ完全に包囲し、第1のセルハウジング要素(12)は、その内表面(13)に内側凹部(30)を有し、内側凹部(30)は、第1のセルハウジング要素(12)の、内表面(13)と直接的に表裏一体にある外表面(14)では、第1の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凸部(30)であり、及び/又は、第2のセルハウジング要素(16)は、その内表面(17)に内側凸部(40)を有し、内側凸部(40)は、第2のセルハウジング要素(16)の、内表面(17)と直接的に表裏一体にある外表面(18)では、第2の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凹部(40)である、上記電池セル(20)において、第1の補償要素(50、65〜69)及び/又は第2の補償要素(62、63)であって、第1の補償要素(50、65〜69)は、当該第1の補償要素(50、65〜69)が内側凹部(30)と共に第1のセルハウジング要素(12)のほぼ平坦な内表面(13)を形成するように、内側凹部(30)に対して相補的に形成され、かつ、当該第1の補償要素(50、65〜69)が内側凹部(30)と共に第1のセルハウジング要素(12)のほぼ平坦な内表面(13)を形成するように、内側凹部(30)に配置され、及び/又は、第2の補償要素(62、63)は、当該第2の補償要素(62、63)が内側凸部(40)と共に第2のセルハウジング要素(16)のほぼ平坦な内表面(17)を形成するように、内側凸部(40)に対して相補的に形成され、かつ、当該第2の補償要素(62、63)が内側凸部(40)と共に第2のセルハウジング要素(16)のほぼ平坦な内表面(17)を形成するように、配置される、上記第1の補償要素(50、65〜69)及び/又は第2の補償要素(62、63)を含むことを特徴とする、上記電池セル(20)が提案される。【選択図】図8

Description

本発明は、少なくとも1つのガルバニセルを含む電池セル、電池、及び、電池セルを製造する方法に関する。
1つ以上のガルバニセルを含む複数の電池セルが公知である。電池セルは、典型的にセルハウジングを1つずつ含み、このセルハウジングがガルバニセルを取り囲み又は包囲する。
電池セルのセルハウジングは、セルハウジング、又はセルハウジング内のガルバニセルが他の電池セルと接続しうるために、凸部及び/又は凹部を有していることが多い。凸部及び/又は凹部は、例えば深絞り加工によって形成されうる。これにより、セルハウジングの外表面上の各凸部は、セルハウジングの内表面では凹部となり、セルハウジングの外表面上の各凹部は、セルハウジングの内表面では凸部となる。
これについての短所は、一般に、セルハウジングの内部のガルバニセルでピーク圧力((Druckspitze)が発生することであり、これは、ガルバニセルが、セルハウジングの内表面に点的に接触し又は大きな面で上記内表面に接触しないことに起因する。このことは特に、重ねて配置された複数の、例えば3個以上のガルバニセルを有する電池セルについて該当する。この場合には、重力及び/又は押圧力によって典型的に、(最も下の)ガルバニセルの内部で不均等な力の分散が生じる。さらに、ガルバニセルは通常、充電/放電の間に膨張する可能性があり、これにより、ガルバニセルは、セルハウジングの平坦ではない内表面に対して押し付けられ、これによっても同様に、通常では不均等な圧力分散が起こる。
このことによって、不都合な条件下では、ガルバニセルへの損傷が引き起こされる可能性がある。さらに、このことによって、不都合な条件下では、電池セルの寿命が短かくなりうる。さらに通常では、ピーク圧力に耐えるためにセルハウジングをより頑丈に形成する必要があり、これにより、セルハウジングは典型的に重量が比較的重い。
ガルバニセルへのセルハウジングの圧力の均等な分散が起きる電池セル、特にリチウムイオン電池セル、又は電池、特にリチウムイオン電池、又は電池セルを製造する方法を、本発明の実施形態によって有利なやり方で示すことが可能である。
本発明の第1の観点によれば、少なくとも1つのガルバニセルと、第1のセルハウジング要素及び第2のセルハウジング要素と、を備える電池セルであって、2つのセルハウジング要素は共にガルバニセルをほぼ完全に包囲し、第1のセルハウジング要素は、その内表面に内側凹部を有し、内側凹部は、第1のセルハウジング要素の、内表面と直接的に表裏一体にある外表面では、第1の他の電池セルへの電気的接触のための外側凸部であり、及び/又は、第2のセルハウジング要素は、その内表面に内側凸部を有し、内側凸部は、第2のセルハウジング要素の、内表面と直接的に表裏一体にある外表面では、第2の他の電池セルへの電気的接触のための外側凹部である、上記電池セルにおいて、第1の補償要素及び/又は第2の補償要素であって、第1の補償要素は、当該第1の補償要素が内側凹部と共に第1のセルハウジング要素のほぼ平坦な内表面を形成するように、内側凹部に対して相補的に形成され、かつ、当該第1の補償要素が内側凹部と共に第1のセルハウジング要素のほぼ平坦な内表面を形成するように、内側凹部に配置され、及び/又は、第2の補償要素は、当該第2の補償要素が内側凸部と共に第2のセルハウジング要素のほぼ平坦な内表面を形成するように、内側凸部に対して相補的に形成され、かつ、当該第2の補償要素が内側凸部と共に第2のセルハウジング要素のほぼ平坦な内表面を形成するように、配置される、上記第1の補償要素及び/又は第2の補償要素を含むことを特徴とする、上記電池セルが提案される。
これによる利点は、ガルバニセルに対して通常では小さな力が作用し、又は、ガルバニセルとセルハウジングとの間で発生した力が均等に分散されることである。ガルバニセルは、セルハウジング若しくはセルハウジング要素の内表面、又はセルハウジング要素の複数の内表面と、大きな面により接触する。通常では、電池セル又はガルバニセルの内部ではピーク圧力が発生せず又は小さなピーク圧力しか発生せず、発生した圧力、特に重量圧力がガルバニセル上でほぼ均等に分散される。このことにより典型的に、セルハウジングはガルバニセルの外殻としても薄壁で形成可能であり、従って重量が軽い。さらに、電池セルは通常では寿命が長い。さらに通常では小さな力がガルバニセルに対して作用する。
本発明の第2の観点によれば、本発明に係る少なくとも2つの電池セルを含む電池であって、電池セルのうちの第1の電池セルの外側凸部が、少なくとも部分的に、電池セルのうちの第2の電池セルの外側凹部に配置され、電池セル同士が、外側凸部及び外側凹部を介して互いに電気的に接続される、上記電池が提案される。
これにより、通常では、電池セル間の技術的には簡単な電気的接続が実現される。さらに、電池は、通常では特に形状安定的に形成される。
本発明の第3の観点によれば、電池セルを製造する方法であって、電池セルは、少なくとも1つのガルバニセルと、セルハウジングと、を備え、セルハウジングは、少なくとも1つの第1のセルハウジング要素と、少なくとも1つの第2のセルハウジング要素と、を有し、2つのセルハウジング要素は共にガルバニセルをほぼ完全に包囲し、第1のセルハウジング要素は、内側凹部を含む内表面を有し、内側凹部は、第1のセルハウジング要素の、内表面と直接的に表裏一体にある外表面では、第1の他の電池セルへの電気的接触のための外側凸部であり、及び/又は、第2のセルハウジング要素は、内側凸部を含む内表面を有し、内側凸部は、第2のセルハウジング要素の、内表面と直接的に表裏一体にある外表面では、第2の他の電池セルへの電気的接触のための外側凹部であり、
本方法は、以下の工程、即ち、
第1のセルハウジング要素及び第2のセルハウジング要素を準備する工程と、
ガルバニセルを準備する工程と、
第2のセルハウジング要素の内表面の平坦な表面を形成するために、内側凸部の周りの第2のセルハウジング要素の内表面に、補償材料を塗布する工程、及び/又は、第1のセルハウジング要素の内表面の平坦な表面を形成するために、第1のセルハウジング要素の内側凹部に、補償材料を塗布する工程と、
ガルバニセルが、2つのセルハウジング要素の内表面の間の、当該2つのセルハウジング要素により形成される空所に封じ込められるように、2つのセルハウジング要素によってガルバニセルをほぼ完全に包囲する工程と、
を含む、上記方法が提案される。
これによる利点は、本方法により製造された電池セルでは、ガルバニセルに対して通常は小さな力又は均等に分散された力が作用することである。ガルバニセルは、セルハウジング要素の内表面、又はセルハウジング要素の複数の内表面と、大きな面により接触する。通常では、電池セルの内部ではピーク圧力が発生せず又は小さなピーク圧力しか発生せず、発生した圧力、特に重量圧力がガルバニセル上でほぼ均等に分散される。このことにより典型的に、セルハウジングはガルバニセルの外殻としても薄壁で形成可能であり、従って重量が軽い。さらに、本方法により製造された電池セルは、通常では寿命が長い。さらに通常では、小さな力がガルバニセルに対して作用する。
さらに、本方法は、通常では技術的には簡単に実現されうる。さらに、セルハウジング要素の内表面が特に平らに形成される。
本発明の実施形態についての構想は、特に、以下に記載する思想及び認識に基づくものと見做されうる。
一実施形態によれば、第1のセルハウジング要素の内表面、及び/又は、第2のセルハウジング要素の内表面はそれぞれ、ほぼ平坦な膨張領域を含み、第1のセルハウジング要素の内側凹部は、第1のセルハウジング要素の膨張領域をぐるりと取り囲み、第2のセルハウジング要素の内側凸部は、第2のセルハウジング要素の膨張領域をぐるりと取り囲む。これによる利点は、通常では、ガルバニセルが膨張領域において膨張しうることであり、その際に、電池セルに隣接する複数の電池セルへと力が伝達されることがない。これにより、ガルバニセルが膨張した際に、通常では、電池セルと他の電池セルとの間の機械的及び/又は電気的な接触が損なわれない。
一実施形態によれば、第1の補償要素同士が互いに結合されており、及び/又は、第2の補償要素同士が互いに結合されている。これにより、補償要素が通常では技術的に簡単に配置されて位置調整されうる。このことにより、典型的に、電池セルを製造する時間が短縮される。
一実施形態によれば、第1の補償要素、及び/又は、第2の補償要素は、プラスチック材料を含み、特に、第1の補償要素、及び/又は、第2の補償要素は、プラスチック材料から成る。これによる利点は、通常では、電池セルの製造コストが小さいことである。
一実施形態によれば、第1の補償要素、及び/又は、第2の補償要素は、領域単位で、第1のセルハウジング要素の内表面とガルバニセルとの間、及び/又は、第2のセルハウジング要素の内表面とガルバニセルとの間に配置される。これによる利点は、一般に、可能な限り少ない材料又は空間が補償要素のために必要なことである。というのは、平坦な内表面を作るためにどうしても必要な量の材料だけが補償要素のために利用されるからである。これにより、セルハウジング要素の内表面の既に平坦な領域の被覆が通常では回避される。これにより、通常では、ガルバニセル(複数を含む)のための空間又はスペースが増え、従って電池セルの貯蔵容量が増える。さらに、これにより通常ではコストが下がる。
一実施形態によれば、補償材料は、領域単位で、第1のセルハウジング要素及び/又は第2のセルハウジング要素の内表面に塗布される。これによる利点は、本方法では一般に、可能な限り少ない材料又は空間が補償要素のために必要だからである。というのは、平坦な内表面を作るためにどうしても必要な量の材料だけが補償要素のために利用され又は塗布されるからである。これにより、セルハウジング要素の内表面の既に平坦な領域の被覆が通常では回避される。これにより、通常では、ガルバニセル(複数を含む)のための空間又はスペースが増え、従って、電池セルの貯蔵容量が増える。さらに、これにより通常ではコストが下がる。
一実施形態によれば、補償材料は、第1のセルハウジング要素及び/又は第2のセルハウジング要素の膨張領域の周りに塗布される。これによる利点は、通常では、ガルバニセルが膨張領域において膨張しうることであり、その際に、電池セルに隣接する複数の電池セルへと力が伝達されることがない。これにより、ガルバニセルが膨張した際に、通常では、電池セルと他の電池セルとの間の機械的及び/又は電気的な接触が損なわれない。
一実施形態によれば、補償材料は、当該補償材料が一貫した面を形成するよう塗布される。これによる利点は、補償材料を通常では迅速に塗布できることである。このことにより、通常で製造時間が短縮される。
本発明の可能な特徴又は利点の幾つかが、本明細書では電池セル、又は電池セルを製造する方法の様々な実施形態に関して記載されることに注意されたい。本発明の他の実施形態に到達するために、上記の特徴を適切なやり方で組み合わせ、調整し、又は交換することが可能であることが当業者には分かるであろう。
以下では、本発明の実施形態が、添付の図面を参照して記載される。図面も、以下の明細書の記載も、本発明を限定するものとして解釈されない。
本発明の一実施形態に係る電池セルの、第1の補償要素を含むマットの斜視図を示す。 本発明の一実施形態に係る電池セルの、セルハウジング要素の表側の斜視図を示す。 図2のセルハウジング要素の裏側の斜視図を示し、図1のマットがセルハウジング要素の中に配置されている。 複数の個々の第1の補償要素を示す。 第2の補償要素を含むマットを示す。 補償要素が配置された電池セルの横断面を示す。 補償要素が配置された電池セルの横断面を示す。 ガルバニセルが無い状態での、第1の補償要素及び第2の補償要素を含む電池セルの疑似的な展開図を示す。
図面は単に概略的なものであり、実際の寸法には忠実ではない。図面では、同じ又は同様に機能する構成要素に同じ符号が付される。
図1は、本発明の一実施形態に係る電池セル20の補償要素50、65〜69を含むマット60の斜視図を示している。図2は、本発明の一実施形態に係る電池セル20の第1のセルハウジング要素12の表側の斜視図を示している。図3は、図2の第1のセルハウジング要素12の裏側の斜視図を示しており、図1のマット60は、第1のセルハウジング要素12の中に配置されている。
本発明に係る電池セル20は、1つ以上のガルバニセルと、第1のセルハウジング要素12と、第2のセルハウジング要素16と、を有する。2つのセルハウジング要素12、16は共に、ガルバニセル(複数を含む)を包囲し又はぐるりと取り囲む。この2つのセルハウジング要素12、16が一緒に、ほぼ直方体形状の内部空間又は空所を形成し、この中にガルバニセルが配置される。ガルバニセルは例えば上記空所の側面において、電気的に互いに絶縁された第1のセルハウジング12及び第2のセルハウジング16と接続されており、従って、第1のセルハウジング要素12と第2のセルハウジング要素16は異なる電位にある。
第1のセルハウジング要素12は、その外表面14に外側凸部30を有し、この外側凸部30は、第1のセルハウジング要素12の、外表面14と直接的に表裏一体にある内表面13上では、内側凹部30となり又は内側凹部30である。第2のセルハウジング要素16は、その外表面18に外側凹部40を有し、この外側凹部40は、第2のセルハウジング要素16の、外表面18と直接的に表裏一体にある内表面17では、内側凸部40となり又は内側凸部40である。
図2では、第1のセルハウジング要素12の外表面14(図2上方)の外側凸部30が見て取れる。外部凸部30は、第1のセルハウジング要素12の矩形の平坦な膨張領域25をぐるりと取り囲んでいる。図3は、図2のセルハウジング要素12の裏側の斜視図であり、ここでは図1のマット60が第1のセルハウジング12要素の中に配置されている。図3は、第1のセルハウジング要素12の内表面13を示しており、図3の第1のセルハウジング要素12は、図1に対して、水平方向に伸びる軸を中心として180°回転させられている。
外側凸部30及び/外側凹部40は、直接的に隣接する電池セル20との物理的な接触のために構成されている。外側凸部30及び/又は外側凹部40は、電池セル20と、直接的に隣接する電池セル20と、の電気的接続のためにも構成されている。
複数の電池セル20が重ねられて積層又は配置された際に、その際電池セル20の位置は純粋に並進的に重力に対して平行な方向においてずらされているのだが、直接的に隣リ合う電池セル20は、セルハウジング要素12、16の膨張領域25において互いに間隔を有している。この場合、ガルバニセル又はセルハウジング12、16は上記膨張領域では膨張することが可能であり、その際に、応力(Spannung)が発生することはなく、かつ、直接的に隣り合う電池セル20間の接触に変化が生じることがない。
ガルバニセルへの接触のための平坦な又は平らな又は平面的な内表面13を実現するために、第1の補償要素50、65〜69が、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30に配置されている。第1の補償要素50、65〜69は、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30若しくは開口部、又は外側凸部30に配置されている。このために、図2及び図3で示されるセルハウジング要素12では、補償要素50、65〜69を含む図1に示したマット60が利用されうる。マット60は、第1のセルハウジング要素12の内表面13上の内側凹部30に対して相補的に形成された凸状部の形状による複数の第1の補償要素50、65〜69を有する。マット60の上記凸状部は、図3では、第1のセルハウジング要素12の内表面13の内側凹部30に配置されている。
マット60は、ほぼ矩形に形成されている。マット60は、空いた領域(マット60の材料が存在しない)空いた領域をぐるりと取り囲んでいる。この空いた領域は、ガルバニセルの膨張のための容積室(Volumen)を提供する役目を果たす。さらに、マット60の上記空いた領域では、第1のセルハウジング要素12の内表面13が既に平坦に又は平らに形成されている。
第1のセルハウジング要素12の内表面13に第1の補償要素50、65〜69を含むマット60を載置し、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30にマット60の凸状部又は第1の補償要素50、65〜69を導入することによって、第1のセルハウジング要素12の平坦な又は平らな内表面13が形成される。第1のセルハウジング要素12の上記内表面13は、セルハウジングにガルバニセルが入れられた後には、大きな面によりガルバニセルに接触する。
ガルバニセルは、その外表面が同様に平坦な又は平らな又は平面的な表面をしている。これにより、ガルバニセルからセルハウジング又はセルハウジング要素12へと力、特に重力が大きな面により伝達され、又はその逆も然りである。これにより、ピーク圧力の無い均等な力の分散が達成される。
セルハウジング要素12、16は、セルハウジングを半分に割ったものであってもよい。第1のセルハウジング要素12は、第2のセルハウジング要素16と同じ構造で形成されてもよい。
図4は、複数の個々の第1の補償要素50、65〜69を示している。この補償要素50、65〜69は、図4に示すような個々の補償要素50、65〜69でありうる。個々の補償要素50、65〜69は、ガルバニセルの内側凹部30に嵌め込まれる。
図5は、第2の補償要素62、63を含むマット61を示している。図5では、第2の補償要素62、63は、その中央に貫通口又は孔を有する平坦な要素である。孔は、第2のセルハウジング要素16の内表面17の内側凸部を収容するために役立つ。
第2のセルハウジング要素16の内表面17の内側凸部40を補うために、開口部又は空洞部を含むマット61が利用される。第2のセルハウジング要素16の内表面17の内側凸部40は、マット61の開口部又は凹部に導入される。このようにして、ガルバニセルの平坦な又は平面的な又は平らな表面への接触のための、第2のセルハウジング要素16の平らな又は平坦な又は平面的な内表面17が形成される。上記開口部又は空洞部は、マット61の全高さに亘って貫通している。このことは、開口部又は空洞部がマット61に設けられた孔であることを意味している。
補償要素50、65〜69、又はガルバニセルの平らな表面は、第1のセルハウジング要素12第1及び/又は第2のセルハウジング要素16の第1の内表面13、17に補償材料が塗布されることでも形成されうる。塗布された材料の表面は、平らに延ばされ又は製造中又は製造後は平らに保たれる。
(例えばディスペンシング(Dispensen)により)液状又はどろどろの状態の補償材料が塗布された後で、補償材料は、第2のセルハウジング要素16の内表面17の内側凸部40を包囲し、及び/又は、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30に進入する。このようにして、補償要素50、65〜69が形成される。これにより、不均一又は不揃いな内側凸部40及び/又は内側凹部30も補償材料によって補償されうる。
固定的な形状による補償要素50、65〜69を、第1のセルハウジング要素12の内表面13、及び/又は、第2のセルハウジング要素16の内表面17に付けることも想定されうる。
図6は、個々の第1の補償要素50が配置された電池セル20の横断面を示している。電池セル20の(図6では下側の)内側凹部30には、個々の第1の補償要素50が嵌め込まれている。これにより、図6での下側では、セルハウジング10の(平らな又は平坦な)内表面に接触するための平らな又は平面的な表面が形成される。図6では上方にある第2のセルハウジング要素16では、その内表面に、第2の補償要素62、63によりぐるりと取り囲まれた内側凸部40が形成されている。
図7は、補償要素50、65〜69、62、63が配置された電池セル20の断面図を示している。ここでは、個々の第1の補償要素50、65〜69が、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30に配置されている(図7上方)。第1のセルハウジング要素16の内部凸部40は(図7下方)、第2の補償要素62、63を含むマット61によって囲まれており、第2の補償要素62、63が第2のセルハウジング要素16の内側凸部40をぐるりと取り囲んでいる。これにより、第1の補償要素50、65〜69及び第2の補償要素62、63によって、第1のセルハウジング要素12の平坦な内表面(図7の上方)、及び第2のセルハウジング要素16の平坦な内表面17(図7の下方)が形成される。
マット61は、ガルバニセルの内側凸部40をぐるりと取り囲んでいる。マット61の開口部は、第2のセルハウジング要素16の内表面17の内側凸部40に対して相補的に形成されている。個々の第1の補償要素50、65〜69は、第1のセルハウジング要素12の内表面13の内側凹部30に対して相補的に形成されている。
内側凸部40間の空いた空間を充填すること及び内側凹部30を充填することによって、内側凸部40又は外側凸部30がそこから突出する表面に対して平行な方向における、内側凸部40及び内側凹部30の材料弾性定数が改善される。これにより、電池セル20の安定性又は弾性が向上する。
従って、補償要素50、65〜69、62、63は、内側凸部40/外側凹部40、及び/又は、内側凹部30/外側凸部30に対してそれぞれ相補的に形成される凸部(Positiv)又は凹部(Negativ)となりうる。
重ねて配置又は積層される電池セル20の数は、2個、3個、4個、5個、又は5よりも多い個数でありうる。電池セル20は、外側凸部30及び外側凹部40によって、技術的に簡単に電気的に互いに接続されうる。
膨張領域がセルハウジング要素12、16に存在しないことも同様に想定されうる。
補償要素50、65〜69、62、63の材料は、プラスチック、又は、ゴム等の天然材料を含んでもよい。補償要素50、65〜69、62、63は、発泡材から成ってもよく又は発泡材を含んでもよい。補償要素50、65〜69、62、63が硬質表面を含み又は硬質材料から成ることも想定されうる。これにより、発生した力が特に良好に伝達されうる。
セルハウジングは、金属及び/又は金属合金を含んでいてもよい。セルハウジングが金属及び/又は金属合金から成ることも想定されうる。さらに、セルハウジングがプラスチックから成り又はプラスチックを含むことも想定されうる。
セルハウジングはほぼ直方体形状に形成される。他の形状も想定されうる。
図8は、ガルバニセルが無い状態での、第1の補償要素50、65〜69及び第2の補償要素62、63を含む電池セル20の疑似的な展開図を示している。ガルバニセルは、2つのセルハウジング要素12、16の内表面13、17の間に配置される。第1のセルハウジング要素12の内表面13は(図8の下方)、第1のセルハウジング要素12の内側凹部30にそれぞれが配置された個々の第1の補償要素50、65〜69によって、平らな内表面13を有する。第2のセルハウジング要素16の内表面17は(図8の上方)、内表面17の内側凸部40をぐるりと取り囲む第2の補償要素62、63を含むマット61によって、同様に平らな内表面17を有する。これにより、ガルバニセルは、セルハウジングを共に形成する2つのセルハウジング要素12、16の2つの平らな又は平坦な内表面13、17に接触する。同時に、セルハウジングは、その外表面に、外側凸部(30)(図8では図示せず)と、外側凹部40(図8上方)と、を有する。
最後に、「有する」「含む」等の概念は他の構成要素又は工程を排除せず、「1つの」又は「或る」という概念は複数を排除しないということに注意されたい。請求項中の符号は、限定的なものと見做されない。

Claims (10)

  1. 少なくとも1つのガルバニセルと、
    第1のセルハウジング要素(12)及び第2のセルハウジング要素(16)と、を備える電池セル(20)であって、
    2つの前記セルハウジング要素(12、16)は共に前記ガルバニセルをほぼ完全に包囲し、
    前記第1のセルハウジング要素(12)は、その内表面(13)に内側凹部(30)を有し、前記内側凹部(30)は、前記第1のセルハウジング要素(12)の、前記内表面(13)と直接的に表裏一体にある外表面(14)では、第1の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凸部(30)であり、及び/又は、
    前記第2のセルハウジング要素(16)は、その内表面(17)に内側凸部(40)を有し、前記内側凸部(40)は、前記第2のセルハウジング要素(16)の、前記内表面(17)と直接的に表裏一体にある外表面(18)では、第2の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凹部(40)である、前記電池セル(20)において、
    第1の補償要素(50、65〜69)及び/又は第2の補償要素(62、63)であって、
    前記第1の補償要素(50、65〜69)は、当該第1の補償要素(50、65〜69)が前記内側凹部(30)と共に前記第1のセルハウジング要素(12)のほぼ平坦な内表面(13)を形成するように、前記内側凹部(30)に対して相補的に形成され、かつ、当該第1の補償要素(50、65〜69)が前記内側凹部(30)と共に前記第1のセルハウジング要素(12)のほぼ平坦な内表面(13)を形成するように、前記内側凹部(30)に配置され、及び/又は、
    前記第2の補償要素(62、63)は、当該第2の補償要素(62、63)が前記内部凸部(40)と共に前記第2のセルハウジング要素(16)のほぼ平坦な内表面(17)を形成するように、前記内側凸部(40)に対して相補的に形成され、かつ、当該第2の補償要素(62、63)が前記内側凸部(40)と共に前記第2のセルハウジング要素(16)のほぼ平坦な内表面(17)を形成するように、配置される、
    前記第1の補償要素(50、65〜69)及び/又は前記第2の補償要素(62、63)を含む、
    ことを特徴とする電池セル(20)。
  2. 前記第1のセルハウジング要素(12)の前記内表面(13)、及び/又は、前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内表面(17)はそれぞれ、ほぼ平坦な膨張領域(25)を含み、
    前記第1のセルハウジング要素(12)の前記内側凹部(30)は、前記第1のセルハウジング要素(12)の前記膨張領域(25)をぐるりと取り囲み、前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内側凸部(40)は、前記第2のセルハウジング要素(16)の前記膨張領域をぐるりと取り囲む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電池セル(20)。
  3. 前記第1の補償要素(50、65〜69)同士は互いに結合されており、及び/又は、前記第2の補償要素(62、63)同士は互いに結合されている、請求項1又は2に記載の電池セル(20)。
  4. 前記第1の補償要素(50、65〜69)、及び/又は、前記第2の補償要素(62、63)は、プラスチック材料を含み、特に、プラスチック材料から成る、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電池セル(20)。
  5. 前記第1の補償要素(50、65〜69)、及び/又は、前記第2の補償要素(62、63)は、領域単位で、前記第1のセルハウジング要素(12)の前記内表面(13)と前記ガルバニセルとの間、及び/又は、前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内表面(17)と前記ガルバニセルとの間に配置される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池セル(20)。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の少なくとも2つの電池セル(20)を含む電池であって、
    前記電池セル(20)のうちの第1の電池セル(20)の前記外側凸部(30)が、少なくとも部分的に、前記電池セル(20)のうちの第2の電池セル(20)の外側凹部(40)に配置され、
    前記電池セル(20)同士が、前記外側凸部(30)及び前記外側凹部(40)を介して互いに電気的に接続される、
    ことを特徴とする電池。
  7. 電池セル(20)を製造する方法であって、
    前記電池セル(20)は、少なくとも1つのガルバニセルと、セルハウジングと、を備え、前記セルハウジングは、少なくとも1つの第1のセルハウジング要素(12)と、少なくとも1つの第2のセルハウジング要素(16)と、を有し、2つの前記セルハウジング要素(12、16)は共に前記ガルバニセルをほぼ完全に包囲し、
    前記第1のセルハウジング要素(12)は、内側凹部(30)を含む内表面(13)を有し、前記内側凹部(30)は、前記第1のセルハウジング要素(12)の、前記内表面(13)と直接的に表裏一体にある外表面(14)では、第1の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凸部(30)であり、及び/又は、
    前記第2のセルハウジング要素(16)は、内側凸部(40)含む内表面(17)を有し、前記内側凸部(40)は、前記第2のセルハウジング要素(16)の、前記内表面(17)と直接的に表裏一体にある外表面(18)では、第2の他の電池セル(20)への電気的接触のための外側凹部(40)であり、
    前記方法は、以下の工程、即ち、
    前記第1のセルハウジング要素(12)及び前記第2のセルハウジング要素(16)を準備する工程と、
    前記ガルバニセルを準備する工程と、
    前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内表面(17)の平坦な表面を形成するために、前記内側凸部(40)の周りの前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内表面(17)に、補償材料を塗布する工程、及び/又は、前記第1のセルハウジング要素(12)の前記内表面(13)の平坦な表面を形成するために、前記第1のセルハウジング要素(12)の前記内側凹部(30)に、補償材料を塗布する工程と、
    前記ガルバニセルが、前記2つのセルハウジング要素(12、16)の前記内表面(13、17)の間の、当該2つのセルハウジング要素(12、16)により形成される空所に封じ込められるように、前記2つのセルハウジング要素(12、16)によって前記ガルバニセルをほぼ完全に包囲する工程と、
    を含むことを特徴とする方法。
  8. 前記補償材料は、領域単位で、前記第1のセルハウジング要素(12)及び/又は前記第2のセルハウジング要素(16)の前記内表面(13、17)に塗布される、請求項7に記載の方法。
  9. 前記補償材料は、前記第1のセルハウジング要素(12)及び/又は前記第2のセルハウジング要素(16)の膨張領域(25)の周りに塗布される、請求項7又は8に記載の方法。
  10. 前記補償材料は、当該補償材料が一貫した面を形成するよう塗布される、請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022123533A1 (de) 2022-09-14 2024-03-14 Elringklinger Ag Batteriemodulträger und Batteriespeichervorrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142039A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Honda Motor Co Ltd バッテリ
US20040258985A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 Kun-June Tsai Battery having electrical connection stabilizing means and battery assembly using same
JP2005259379A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
JP2005285455A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
WO2012150047A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Batteriegehäuse
JP2013513212A (ja) * 2009-12-08 2013-04-18 リ−テック・バッテリー・ゲーエムベーハー 電気化学エネルギー貯蔵装置および多数のこのような電気化学エネルギー貯蔵装置の構造体
US20150037617A1 (en) * 2013-08-05 2015-02-05 Ozca Engineering Solutions Ltd. Selectively conducting battery casing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3312853B2 (ja) * 1996-09-26 2002-08-12 松下電器産業株式会社 電池間接続構造
JP3759872B2 (ja) * 2000-05-12 2006-03-29 本田技研工業株式会社 セルモジュール
CN101273494B (zh) * 2006-10-27 2012-02-22 株式会社旭电化研究所 电连接构造
DE102007004567A1 (de) * 2007-01-30 2008-07-31 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung mit wenigstens einer elektrochemischen Zelle
JP2008243760A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Misuzu Kogyo:Kk シート状部材の積層接合体
JP5268393B2 (ja) * 2008-03-07 2013-08-21 三洋電機株式会社 バッテリパック
JP2009224227A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Toshiba Corp 電池モジュールおよびこれを備えたバッテリパック
AT508742B1 (de) * 2009-09-10 2011-07-15 Norman Neuhold Einsatz für ein akkumulatorteil
CN202226134U (zh) * 2011-07-29 2012-05-23 珈伟太阳能(武汉)有限公司 太阳能电池串周转托盘
JP2013143331A (ja) 2012-01-12 2013-07-22 Fdk Twicell Co Ltd アルカリ二次電池の製造方法及びこの製造方法により製造したアルカリ二次電池
KR101732285B1 (ko) * 2012-11-09 2017-05-02 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 조전지 및 조전지의 제조 방법
CN105474457B (zh) * 2013-08-26 2018-04-06 日产自动车株式会社 空气电池及电池组
KR101747397B1 (ko) * 2013-09-25 2017-06-14 주식회사 엘지화학 댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈
CN203644902U (zh) * 2013-10-30 2014-06-11 刘立健 电池组装置
CN203923400U (zh) * 2014-05-14 2014-11-05 湖南创元铝业有限公司 降低铝液水平电流的铝电解阴极结构
WO2016152565A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 日本碍子株式会社 全固体リチウム電池
US10128475B2 (en) * 2015-08-20 2018-11-13 Savior Products, Inc. Integrated battery and vibration and/or shock isolation assembly
US10062882B2 (en) * 2015-10-16 2018-08-28 Bosch Battery Systems Llc Force generating assembly for a battery pack
US11171379B2 (en) * 2018-05-11 2021-11-09 Savior Products, Inc. Battery with integrated shock and vibration protection features

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142039A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Honda Motor Co Ltd バッテリ
US20040258985A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 Kun-June Tsai Battery having electrical connection stabilizing means and battery assembly using same
JP2005259379A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
JP2005285455A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2013513212A (ja) * 2009-12-08 2013-04-18 リ−テック・バッテリー・ゲーエムベーハー 電気化学エネルギー貯蔵装置および多数のこのような電気化学エネルギー貯蔵装置の構造体
WO2012150047A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Batteriegehäuse
US20150037617A1 (en) * 2013-08-05 2015-02-05 Ozca Engineering Solutions Ltd. Selectively conducting battery casing

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