[go: up one dir, main page]

DE102008059963B4 - Single cell for a battery and method for its production - Google Patents

Single cell for a battery and method for its production Download PDF

Info

Publication number
DE102008059963B4
DE102008059963B4 DE102008059963.8A DE102008059963A DE102008059963B4 DE 102008059963 B4 DE102008059963 B4 DE 102008059963B4 DE 102008059963 A DE102008059963 A DE 102008059963A DE 102008059963 B4 DE102008059963 B4 DE 102008059963B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrically
single cell
cell
copper
housing part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008059963.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008059963A1 (en
Inventor
Dr.Ing. Meintschel Jens
Dr.Dipl.-Ing. Schröter Dirk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102008059963.8A priority Critical patent/DE102008059963B4/en
Priority to PCT/EP2009/008108 priority patent/WO2010063364A1/en
Publication of DE102008059963A1 publication Critical patent/DE102008059963A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008059963B4 publication Critical patent/DE102008059963B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/545Terminals formed by the casing of the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/562Terminals characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Einzelzelle (2) für eine Batterie, bei welcher Einzelzelle (2) innerhalb eines Zellengehäuses ein Elektrodenstapel (1) angeordnet wird, dessen einzelne Elektroden mit Stromableiterfahnen (4) elektrisch leitend verbunden werden, wobei die Elektroden durch einen Separator voneinander isolierend getrennt werden, bei welchem Verfahren Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden werden, wobei die Stromableiterfahnen (4) eines Pols elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt werden, wobei das Zellengehäuse mit zwei elektrisch leitenden Gehäuseteilen (8) ausgestattet wird, die voneinander elektrisch isoliert werden, wobei die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit einem der elektrisch leitenden Gehäuseteile (8) elektrisch leitend verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit dem elektrisch leitenden Gehäuseteil (8) durch indirektes Punktschweißen mittels zweier auf das Gehäuseteil (8) gepresster Schweißelektroden (10) elektrisch leitend verbunden werden, wobei die Einzelzelle (2) in Form einer Flachzelle hergestellt wird und die Gehäuseteile (8) als flache Bleche einander parallel liegend ausgebildet sind, wobei die Gehäuseteile (8) durch einen randseitig umlaufenden Rahmen (6) voneinander elektrisch isoliert werden, in welchen Rahmen (6) zwei voneinander beabstandete Materialrücknahmen (7) eingebracht werden, wobei in die Materialrücknahmen (7) Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität eingelegt werden.Method for producing a single cell (2) for a battery, in which single cell (2) an electrode stack (1) is arranged within a cell housing, the individual electrodes of which are electrically conductively connected to current collector lugs (4), the electrodes being isolated from one another by a separator are separated, in which method current collector lugs (4) of the same polarity are connected to one another in an electrically conductive manner to form a pole, the current collector lugs (4) of one pole being pressed and / or welded together in an electrically conductive manner, the cell housing with two electrically conductive housing parts (8) which are electrically insulated from one another, the current conductor lugs (4) each having one polarity being connected to one of the electrically conductive housing parts (8) in an electrically conductive manner, characterized in that the current conductor lugs (4) each have one polarity with the electrically conductive housing part ( 8) through i ndirect spot welding by means of two welding electrodes (10) pressed onto the housing part (8) are electrically conductively connected, the individual cell (2) being produced in the form of a flat cell and the housing parts (8) being designed as flat sheets lying parallel to one another, the housing parts (8) are electrically isolated from one another by a frame (6) running around the edge, in which frame (6) two spaced-apart material recesses (7) are introduced, with current conductor lugs (4) of the same polarity being inserted into the material recesses (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzelzelle für eine Batterie mit einem innerhalb eines Zellengehäuses angeordneten Elektrodenstapel, dessen einzelne Elektroden, vorzugsweise Elektrodenfolien, mit Stromableiterfahnen elektrisch leitend verbunden sind, wobei zumindest Elektroden unterschiedlicher Polarität durch einen Separator, vorzugsweise eine Separatorfolie, voneinander isolierend getrennt sind, bei welcher Einzelzellen Stromableiterfahnen gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden sind, wobei die Stromableiterfahnen eines Pols elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt sind, wobei das Zellengehäuse zwei elektrisch leitende Gehäuseteile umfasst, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die Stromableiterfahnen jeweils einer Polarität mit einem der elektrisch leitenden Gehäuseteile elektrisch leitend verbunden sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung der Einzelzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beides, beispielsweise in der Energietechnik, hierbei insbesondere in der zumindest unterstützend batteriebetriebenen Fahrzeugtechnik eingesetzt und hier als bekannt unterstellt wird.The invention relates to a single cell for a battery having an electrode stack arranged within a cell housing, whose individual electrodes, preferably electrode foils, are electrically conductively connected to current discharge lugs, wherein at least electrodes of different polarity are separated from one another by a separator, preferably a separator foil, in which case Single cells Stromableiterfahnen the same polarity are electrically connected together to form a pole, wherein the Stromableiterfahnen a pole electrically pressed together and / or welded, wherein the cell housing comprises two electrically conductive housing parts which are electrically insulated from each other, wherein the Stromableiterfahnen each having a polarity one of the electrically conductive housing parts are electrically conductively connected, according to the preamble of claim 14 and a corresponding method for producing the single cell ge according to the preamble of claim 1, as both used, for example in power engineering, in this case in particular in the at least supporting battery-powered vehicle technology and is assumed to be known here.

Insbesondere bei Lithium-Ionen-Zellen für Mild-Hybrid Fahrzeuge, die sinnvollerweise als Flachzellen ausgeführt sind, werden mit elektrochemisch wirksamen Materialien beschichtete Aluminium- und Kupferfolien als Elektrodenfolien verwendet. Die Elektrodenfolien werden zu einem Elektrodenstapel übereinander gestapelt, wobei die einzelnen Elektrodenfolien durch einen Separator, vorzugsweise ebenfalls als eine Folie ausgeführt, voreinander elektrisch und auch räumlich getrennt werden. Die Kontaktierung einer Elektrodenfolie nach außen wird mittels einer an der Elektrodenfolie angeschweißten Stromableiterfahne vorgenommen, die durch das Zellengehäuse geführt werden muss. Da das Zellengehäuse einer Einzelzelle üblicherweise aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, gebildet ist, müssen die Stromableiterfahnen im Durchführungsbereich unter anderem elektrisch isoliert werden. Die Dichtigkeit des Zellengehäuses im Durchführungsbereich ist nur sehr schwierig und ausgesprochen aufwändig herzustellen. Insbesondere betrifft dieses Problem sowohl die Druckfestigkeit als auch die Abdichtung gegen Feuchtigkeit. So ist unter anderem der Eintrag von Feuchte immer noch ein sehr schwierig und ausgesprochen aufwändig zu lösendes Problem.Particularly in the case of lithium-ion cells for mild-hybrid vehicles, which are expediently designed as flat cells, aluminum and copper foils coated with electrochemically active materials are used as electrode foils. The electrode foils are stacked to form an electrode stack, the individual electrode foils being separated from one another electrically and also spatially by a separator, preferably also in the form of a foil. The contacting of an electrode foil to the outside is carried out by means of a welded to the electrode foil Stromableiterfahne which must be guided through the cell housing. Since the cell housing of a single cell is usually formed of metal, preferably of aluminum, the current collector lugs must be electrically isolated in the feedthrough area, among other things. The tightness of the cell housing in the lead-through area is very difficult and extremely complicated to produce. In particular, this problem relates to both the compressive strength and the seal against moisture. Thus, among other things, the entry of moisture is still a very difficult and extremely complicated problem to be solved.

Aus der US 7,029,789 B2 ist eine Batterie bekannt, bei der zwei Einheiten aus drei parallel geschalteten Einzelzellen vorgesehen sind. Die positiven Sammelelektroden einer der Einheiten werden mit den negativen Sammelelektroden der anderen Einheit mittels Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder Calking verbunden.From the US 7,029,789 B2 a battery is known in which two units of three parallel-connected single cells are provided. The positive collecting electrodes of one of the units are connected to the negative collecting electrodes of the other unit by means of ultrasonic welding, spot welding or calking.

Aus der US 2006/0088761 A1 ist ein Batteriemodul bekannt, das eine Vielzahl gestapelter Flachzellen umfasst. Jede der Flachzellen umfasst ein Energieerzeugungsteil, das in einem Gehäuseteil gekapselt ist. Anschlusselektroden der von Elektrodenfolien der Flachzellen sind dabei mittels Laserschweißen miteinander verbunden.From the US 2006/0088761 A1 For example, a battery module comprising a plurality of stacked flat cells is known. Each of the flat cells includes a power generation part encapsulated in a housing part. Terminal electrodes of the electrode films of the flat cells are connected to each other by means of laser welding.

Ferner beschreibt die WO 2006/050125 A1 eine elektrochemische Zelle, die einen Elektrodenstapel und einen isolierenden Rahmen enthält. Der Elektrodenstapel besteht aus Elektrodenplatten, die jeweils durch isolierende Separatoren voneinander getrennt werden und Stromableiterfahnen besitzen. Dabei werden die Ableiterfahnen gleicher Polarität mittels Widerstandspunktschweißen miteinander verbunden und Ableiterfahnen eines dabei entstandenen Stapels danach mittels Laserschweißen mit einem der beiden elektrisch leitfähigen Gehäuseteile verschweißt.Furthermore, the describes WO 2006/050125 A1 an electrochemical cell containing an electrode stack and an insulating frame. The electrode stack consists of electrode plates which are separated from each other by insulating separators and have current discharge lugs. In this case, the arrester lugs of the same polarity are connected to one another by means of resistance spot welding, and conductor lugs of a stack formed in this case are then welded to one of the two electrically conductive housing parts by means of laser welding.

Die DE 32 04 261 C2 beschreibt eine Batteriezelle, die eine Anoden- und eine Kathodenlage enthält, die mittels eines als isolierendes Trennelement ausgebildeten Separators getrennt sind. Die Batteriezelle umfasst zwei elektrisch leitfähige Gehäuseteile, an die als Anschlussfahnen ausgebildete Ableiterfahnen mittels des indirekten Punktschweißverfahrens angebracht sind. Die beiden Gehäuseteile sind mittels einer isolierenden Dichtung voneinander getrennt.The DE 32 04 261 C2 describes a battery cell containing an anode and a cathode layer separated by a separator formed as an insulating separator. The battery cell comprises two electrically conductive housing parts, to which are constructed as terminal lugs formed Ableiterfahnen by means of the indirect spot welding process. The two housing parts are separated by means of an insulating seal.

Aus der US 2007/0037054 A1 ist eine Batteriezelle bekannt, die eine Elektrodenplatte enthält, welche einen positiven und einen negativen Polanschluss besitzt. An diese Polanschlüsse werden mittels eines einseitigen Punktschweißverfahrens Metallplatten/-fahnen befestigt.From the US 2007/0037054 A1 For example, a battery cell is known that includes an electrode plate having a positive and a negative terminal. Metal plates / lugs are attached to these pole terminals by means of a one-sided spot welding process.

Weiterhin offenbart die US 6,406,815 B1 eine Batterie, die einen Elektrodenstapel enthält, wobei einzelne Elektroden mittels isolierender Separatorfolien voneinander getrennt sind. Die Elektroden besitzen Ableiterfahnen, die gebündelt an zwei elektrisch leitfähige Gehäuseteile geschweißt werden. Die leitfähigen Gehäuseteile sind jeweils mittels einer Plastikmanschette voneinander elektrisch isoliert.Furthermore, the disclosure US Pat. No. 6,406,815 B1 a battery containing an electrode stack, wherein individual electrodes are separated from one another by means of insulating separator foils. The electrodes have arrester lugs, which are bundled welded to two electrically conductive housing parts. The conductive housing parts are each electrically insulated from each other by means of a plastic sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einzelzelle für eine Batterie sowie ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, wobei insbesondere der Einfluss der Ableiterfahnen auf die Lebensdauer der Batterie reduziert werden soll.The invention has for its object to provide an improved single cell for a battery and an improved method for their production, in particular, the influence of the Ableitfahnen on the life of the battery should be reduced.

Hinsichtlich der Einzelzelle für eine Batterie wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 14 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens zu Herstellung der Einzelzelle für eine Batterie wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the single cell for a battery, the object is achieved by the in Claim 14 specified features solved. With regard to the method for producing the single cell for a battery, the object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Einzelzelle für eine Batterie wird innerhalb eines Zellengehäuses ein Elektrodenstapel angeordnet. Der Elektrodenstapel umfasst einzelne Elektroden, vorzugsweise Elektrodenfolien, die untereinander mit Stromableiterfahnen elektrisch leitend verbunden werden. Die Elektroden unterschiedlicher Polarität sind durch einen Separator, vorzugsweise eine Separatorfolie, voneinander isolierend getrennt. Stromableiterfahnen gleicher Polarität werden elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden. Dabei werden die Stromableiterfahnen eines Pols elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt. Das Zellengehäuse umfasst zwei elektrisch leitende Gehäuseteile, die voneinander elektrisch isoliert sind. Die Stromableiterfahnen jeweils einer Polarität werden mit einem der elektrisch leitenden Gehäuseteile elektrisch leitend verbunden, vorzugsweise durch indirektes Punktschweißen mittels zweier auf das Gehäuseteil gepresster Schweißelektroden. Ferner wird erfindungsgemäß die Einzelzelle in Form einer Flachzelle hergestellt und die Gehäuseteile sind als im Wesentlichen flache Bleche einander parallel liegend ausgebildet, wobei die Gehäuseteile durch einen randseitig umlaufenden Rahmen voneinander elektrisch isoliert werden, in welchen Rahmen zwei voneinander beabstandete Materialrücknahmen eingebracht werden, wobei in die Materialrücknahmen Stromableiterfahnen gleicher Polarität eingelegt werden. Beim indirekten Punktschweißen werden zwei Schweißelektroden an verschiedenen Stellen des zu verschweißenden Bauteils aufgepresst. Eine Verschweißung durch Stromfluss erfolgt nur im Bereich der Elektroden während ein zwischen den Elektroden liegender Bereich des Bauteils zumindest bei ausreichendem Querschnitt lediglich dem Stromfluss zwischen den Elektroden dient, dabei jedoch nicht aufgeschmolzen wird. Auf diese Weise können die elektrischen Pole ohne aufwändige Abdichtungsmaßnahmen vom Inneren der Einzelzelle nach außen geführt werden. Aufgrund der Ausbildung der Materialrücknahmen und der Anordnung der Stromableiterfahnen in diesen sind Vibrationssicherheit und damit die Stabilität der Einzelzelle erhöht.In a method according to the invention for producing a single cell for a battery, an electrode stack is arranged within a cell housing. The electrode stack comprises individual electrodes, preferably electrode foils, which are electrically conductively connected to each other with current discharge lugs. The electrodes of different polarity are separated from one another by a separator, preferably a separator film. Stromableiterfahnen same polarity are electrically connected together to form a pole. The current collector lugs of a pole are electrically conductively pressed together and / or welded. The cell housing comprises two electrically conductive housing parts, which are electrically insulated from one another. The current collector lugs, each of a polarity, are electrically conductively connected to one of the electrically conductive housing parts, preferably by indirect spot welding by means of two welding electrodes pressed onto the housing part. Furthermore, according to the invention, the single cell is produced in the form of a flat cell and the housing parts are formed as substantially flat sheets lying parallel to each other, wherein the housing parts are electrically insulated from each other by a peripheral frame, in which frame two spaced-apart material withdrawals are introduced, wherein in the Material returns Current collector flags of the same polarity are inserted. In indirect spot welding, two welding electrodes are pressed on at different points of the component to be welded. Welding by current flow takes place only in the region of the electrodes, while a region of the component lying between the electrodes serves, at least when there is sufficient cross section, only the current flow between the electrodes, but is not melted thereby. In this way, the electrical poles can be performed without elaborate sealing measures from the inside of the single cell to the outside. Due to the formation of the material returns and the arrangement of the Stromableiterfahnen in these vibration safety and thus the stability of the single cell are increased.

Vorzugsweise ist einer der Pole aus Kupfer gebildet. Zwischen den aus Kupfer gebildeten Pol und das entsprechende, aus Aluminium gebildete Gehäuseteil kann eine Folie aus einem Zusatzwerkstoff, beispielsweise Nickel, eingelegt werden, um eine Anbindung zwischen dem Pol und dem Gehäuseteil zu verbessern.Preferably, one of the poles is formed of copper. Between the pole formed from copper and the corresponding housing part formed from aluminum, a film of a filler material, for example nickel, can be inserted in order to improve a connection between the pole and the housing part.

Insbesondere kann einer der Pole aus Aluminium gebildet und mit dem entsprechenden, aus Aluminium gebildeten Gehäuseteil elektrisch leitend verbunden werden, während der andere der Pole aus Kupfer gebildet und mit dem entsprechenden, zumindest in einem Kontaktbereich zum Pol Kupfer, umfassenden Gehäuseteil elektrisch leitend verbunden wird. Zur Vermeidung von Kontaktkorrosion beim Nebeneinanderstapeln von Einzelzellen, insbesondere bei Reihenschaltung, kann das Kupfer umfassende Gehäuseteil an einer Außenseite mit einer Aluminiumschicht versehen werden, beispielsweise durch Walzplattieren oder elektrochemisch.In particular, one of the poles may be formed of aluminum and electrically conductively connected to the corresponding housing part formed of aluminum, while the other of the poles is formed of copper and electrically conductively connected to the corresponding, at least in a contact region to the pole copper comprehensive housing part. To avoid contact corrosion in the juxtaposition of individual cells, in particular in series connection, the housing part comprising copper can be provided on one outer side with an aluminum layer, for example by roll-plating or electrochemically.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann zwischen die Stromableiterfahnen gleicher Polarität und die Materialrücknahme jeweils eine elastische Matte eingebracht werden. Auf diese Weise kann eine Vorspannung zwischen der Materialrücknahme und den Stromableiterfahnen verbessert werden. Die elastische Matte kann beispielsweise Glasfasern umfassen und/oder als ein Keramikvlies ausgebildet sein. Eine solche elastische Matte verhindert beim Schweißen einen unerwünschten Wärmeeintrag, in den beispielsweise aus Kunststoff gebildeten Rahmen.In a preferred embodiment, an elastic mat can be introduced in each case between the current discharge lugs of the same polarity and the material withdrawal. In this way, a bias between the material withdrawal and the Stromableiterfahnen be improved. The elastic mat may for example comprise glass fibers and / or be formed as a ceramic fleece. Such an elastic mat prevents unwanted heat input during welding, for example, in the frame formed of plastic.

Die Stromableiterfahnen gleicher Polarität können vor dem Verschweißen mit dem Gehäuseteil untereinander elektrisch leitend verbunden werden, beispielsweise mittels Punktschweißen oder Ultraschallschweißen, da die Schmelztiefe beim indirekten Punktschweißen begrenzt ist.The Stromableiterfahnen same polarity can be electrically connected to each other before welding to the housing part, for example by means of spot welding or ultrasonic welding, since the melting depth is limited in the indirect spot welding.

Vorzugsweise dient als Stromableiterfahne ein nach außerhalb des Elektrodenstapels geführter Randbereich der jeweiligen Elektrodenfolie. Ein zusätzliches Bauteil und eine zusätzlich erforderliche Kontaktierung entfallen somit. Gleichzeitig ist diese Art der Kontaktierung sehr sicher gegen zumindest viele, insbesondere äußere Einflüsse wie Stöße oder Vibrationen.Preferably serves as Stromableiterfahne an outwardly of the electrode stack led edge region of the respective electrode foil. An additional component and an additional required contact thus eliminated. At the same time, this type of contacting is very safe against at least many, especially external influences such as shock or vibration.

Vorzugsweise sind die Elektrodenfolien einer der Elektroden aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung und die Elektrodenfolien der anderen Elektrode aus Aluminiumfolie oder einer aluminiumhaltigen Legierung gebildet.Preferably, the electrode foils are one of the electrodes made of copper or a copper-containing alloy, and the electrode foils of the other electrode are formed of aluminum foil or an aluminum-containing alloy.

Durch eine oder mehrere der genannten Maßnahmen ist es möglich, bei einer preiswerten Herstellung den Aufbau eines Zellengehäuses zu vereinfachen, die Vibrationssicherheit und damit die Stabilität, die Lebensdauer sowie dadurch wiederum auch die Verwendungsvielfalt zu erhöhen, eine gute Bauraumausnutzung innerhalb eines Batteriekastens zu ermöglichen, insbesondere auch durch die nun möglichen variablen Kontaktierungspositionen. Insbesondere ist auch der Ausschuss durch das vereinfachte Kontaktierungsverfahren verringert. Des Weiteren ist durch die einfache Kontaktierung an der verschlossenen Einzelzelle deren Herstellung deutlich erleichtert. Ferner ist durch die stoffschlüssige Kontaktierung der Stromableiterfahnen die Stromtragfähigkeit verbessert. Auch liegt keine Schwächung der Druckdichtigkeit des Zellengehäuses der Einzelzelle vor, da keine Kontaktdurchführung der Pole erfolgt. Hiermit ist direkt auch die Verbesserung der Dichtigkeit des Inneren des Zellengehäuses gegenüber einem Durchtritt an Feuchtigkeit verbunden.By one or more of the measures mentioned, it is possible to simplify the construction of a cell housing in a low-cost production, in particular to increase the vibration safety and thus the stability, the service life and, in turn, also the variety of uses, a good space utilization within a battery box also by the now possible variable contacting positions. In particular, the committee is reduced by the simplified contacting method. Furthermore, the simple contacting of the closed individual cell makes their production considerably easier. Furthermore, the current carrying capacity is improved by the cohesive contacting of the Stromableiterfahnen. There is also no weakening of the pressure tightness of the cell housing of the single cell, since there is no contact implementation of the poles. This is directly connected to the improvement of the tightness of the interior of the cell case against a passage of moisture.

Vorzugsweise ist die Einzelzelle eine Lithium-Ion-Zelle.Preferably, the single cell is a lithium-ion cell.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Elektrodenstapels einer als Flachzelle ausgebildeten Einzelzelle, 1 1 is a schematic sectional view of an electrode stack of a single cell designed as a flat cell,

2 schematisch eine Gesamtansicht des Elektrodenstapels der Flachzelle gemäß 1, 2 schematically an overall view of the electrode stack of the flat cell according to 1 .

3 schematisch eine Schnittdarstellung des Elektrodenstapels gemäß 1, welcher in einem Rahmen angeordnet ist, 3 schematically a sectional view of the electrode stack according to 1 which is arranged in a frame,

4 schematisch eine Gesamtansicht des in dem Rahmen angeordneten Elektrodenstapels gemäß 3, 4 schematically an overall view of the arranged in the frame electrode stack according to 3 .

5 schematisch eine Schnittdarstellung des in dem Rahmen angeordneten Elektrodenstapels gemäß 3 mit zwei an dem Rahmen angeordneten Gehäuseteilen, 5 schematically a sectional view of the arranged in the frame electrode stack according to 3 with two housing parts arranged on the frame,

6 schematisch eine Vergrößerung eines Randbereichs des in dem Rahmen angeordneten Elektrodenstapels mit zwei an dem Rahmen angeordneten Gehäuseteilen gemäß 5, 6 schematically an enlargement of an edge region of the arranged in the frame electrode stack with two arranged on the frame housing parts according to 5 .

7 eine perspektivische Ansicht der Flachzelle aus 6 während des Kontaktierens eines der Gehäuseteile mit einem der Pole durch indirektes Punktschweißen, 7 a perspective view of the flat cell 6 during the contacting of one of the housing parts with one of the poles by indirect spot welding,

8 eine Schnittansicht der Flachzelle aus 6, 8th a sectional view of the flat cell 6 .

9 eine symbolische Darstellung einer Stromversorgung beim indirekten Punktschweißen der Flachzelle, 9 a symbolic representation of a power supply during indirect spot welding of the flat cell,

10 eine Explosionsdarstellung der Einzelzelle mit elastischen Matten zwischen dem Rahmen und Stromableiterfahnen der Elektroden, und 10 an exploded view of the single cell with elastic mats between the frame and Stromableiterfahnen the electrodes, and

11 eine Schnittansicht der Einzelzelle aus 10. 11 a sectional view of the single cell 10 ,

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugzeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 stellt eine Schnittdarstellung eines Elektrodenstapels 1 einer in den 5 bis 8 näher dargestellten Einzelzelle 2 dar. In einem mittleren Bereich sind dabei Elektrodenfolien 3 unterschiedlicher Polarität, Insbesondere Aluminium- und/oder Kupferfolien und/oder Folien aus einer Metalllegierung, übereinander gestapelt und mittels eines Separators (nicht dargestellt), insbesondere einer Separatorfolie, elektrisch voneinander isoliert. 1 represents a sectional view of an electrode stack 1 one in the 5 to 8th detailed single cell 2 In a middle area are thereby electrode films 3 different polarity, in particular aluminum and / or copper foils and / or films of a metal alloy, stacked on top of each other and electrically insulated from each other by means of a separator (not shown), in particular a Separatorfolie.

In einem über den mittleren Bereich des Elektrodenstapels 1 überstehenden Randbereich der Elektrodenfolien 3, den Stromableiterfahnen 4, sind Elektrodenfolien 3 gleicher Polarität elektrisch miteinander verbunden. Dabei werden die Stromableiterfahnen 4 elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt und bilden die Pole des Elektrodenstapels 1.In one over the middle area of the electrode stack 1 projecting edge region of the electrode films 3 , the current collector flags 4 , are electrode foils 3 the same polarity electrically connected. At the same time the current discharge lugs become 4 electrically conductive pressed together and / or welded and form the poles of the electrode stack 1 ,

2 zeigt den Elektrodenstapel 1 der Flachzelle 2 gemäß 1 in einer perspektivischen Gesamtansicht. 2 shows the electrode stack 1 the flat cell 2 according to 1 in a perspective overall view.

3 stellt eine Schnittdarstellung des Elektrodenstapels 1 gemäß 1 dar, wobei der Elektrodenstapel 1 in einem den Elektrodenstapel 1 randseitig umlaufenden Rahmen 6 angeordnet ist. Dieser Rahmen 6 weist zwei voneinander beabstandete Materialrücknahmen 7 auf, die dabei so ausgebildet sind, dass die aus den Stromableiterfahnen 4 gebildeten Pole in den Materialrücknahmen 7 angeordnet werden. Die lichte Höhe der Materialrücknahmen 7 ist so ausgebildet, dass sie der entsprechenden Erstreckung der unbeeinflusst übereinander gestapelten Stromableiterfahnen 4 entspricht oder geringer als diese ist. Die Tiefe der Materialrücknahmen 7 entspricht der entsprechenden Erstreckung der Stromableiterfahnen 4 oder ist größer ausgebildet als diese. Der Rahmen 6 ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, so dass die aus den Stromableiterfahnen 4 gebildeten Pole unterschiedlicher Polarität elektrisch voneinander isoliert sind und in vorteilhafter Weise auf zusätzliche Anordnungen zu einer elektrischen Isolation verzichtet werden kann. 3 represents a sectional view of the electrode stack 1 according to 1 wherein the electrode stack 1 in one the electrode stack 1 Edge surrounding frame 6 is arranged. This frame 6 has two spaced material returns 7 on, which are designed so that the out of the Stromableiterfahnen 4 formed poles in the material returns 7 to be ordered. The clear height of the material returns 7 is formed so that they correspond to the extent of the unaffected stacked Stromableiterfahnen 4 is equal to or less than this. The depth of material returns 7 corresponds to the corresponding extent of the Stromableiterfahnen 4 or is designed larger than this. The frame 6 is preferably made of an electrically insulating material, so that from the Stromableiterfahnen 4 formed poles of different polarity are electrically isolated from each other and can be advantageously dispensed with additional arrangements for electrical isolation.

4 zeigt eine Gesamtansicht des in dem Rahmen 6 angeordneten Elektrodenstapels 1 gemäß 3. 4 shows an overall view of the in the frame 6 arranged electrode stack 1 according to 3 ,

5 stellt eine Schnittdarstellung des in dem Rahmen 6 angeordneten Elektrodenstapels 1 gemäß 3 dar, wobei an dem Rahmen 6 zwei flache Gehäuseteile 8 angeordnet sind. Eine Befestigung der Gehäuseteile 8 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise mittels Kleben und/oder Umbördeln der Gehäuseteile 8 in eine nicht näher dargestellte umlaufende Aussparung in dem Rahmen 6. Der Rahmen 8 und die Gehäuseteile 8 bilden dabei ein Zellengehäuse zu einem Schutz des Elektrodenstapels 1 vor eindringenden Partikeln, Feuchte und vor mechanischen Einwirkungen auf den Elektrodenstapel 1. 5 represents a sectional view of the frame 6 arranged electrode stack 1 according to 3 being on the frame 6 two flat housing parts 8th are arranged. An attachment of the housing parts 8th takes place in a manner not shown by means of gluing and / or flanging the housing parts 8th in a non-illustrated circumferential recess in the frame 6 , The frame 8th and the housing parts 8th form a cell case to protect the electrode stack 1 against penetrating particles, moisture and against mechanical effects on the electrode stack 1 ,

Dabei werden die aus den Stromableiterfahnen 4 gebildeten Pole gegen die Gehäuseteile 8 gepresst, so dass ein elektrisches Potenzial der Stromableiterfahnen 5 an jeweils einem der Gehäuseteile 8 anliegt, welche mittels des Rahmens 6 voneinander elektrisch isoliert sind.These are the out of the Stromableiterfahnen 4 formed poles against the housing parts 8th pressed, so that an electric potential of the current collector flags 5 on each one of the housing parts 8th is present, which by means of the frame 6 are electrically isolated from each other.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann zwischen den Polen, welche z. B. aus Kupfer gefertigt sind, und den Gehäuseteilen 8, welche z. B. aus Aluminium gefertigt sind, zusätzlich eine nicht näher dargestellte Folie, welche z. B. aus Nickel gefertigt ist, eingebracht werden, um eine verbesserte Anbindung zwischen den Polen und den Gehäuseteilen 8 zu erreichen.In one embodiment of the invention can between the poles, which z. B. are made of copper, and the housing parts 8th which z. B. made of aluminum, in addition a film not shown, which z. B. made of nickel, are introduced to improve connection between the poles and the housing parts 8th to reach.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es weiterhin möglich, eine nicht näher dargestellte elektrisch isolierende Folie zwischen den Polen und den Gehäuseteilen 8 anzuordnen bzw. die Gehäuseteile 8 einseitig mit einer elektrischen isolierenden Schicht auszuführen, so dass eine elektrische Kontaktierung der Pole mit den Gehäuseteilen 8 erst bei einem, wie in 7 dargestellten, Verschweißen der Flachseiten 8 mit den Polen entsteht. Diese Ausführungsform kann insbesondere verwendet werden, wenn die elektrische Kontaktierung der Pole mit den Gehäuseteilen 8 mittels Laserschweißen erfolgt.In one embodiment of the invention, it is also possible, an electrically insulating film, not shown, between the poles and the housing parts 8th to arrange or the housing parts 8th to perform on one side with an electrical insulating layer, so that an electrical contact of the poles with the housing parts 8th first at one, as in 7 shown, welding the flat sides 8th arises with the Poles. This embodiment can be used in particular when the electrical contacting of the poles with the housing parts 8th done by laser welding.

6 zeigt eine Vergrößerung eines Randbereichs des in dem Rahmen 6 angeordneten Elektrodenstapels 1 mit zwei an dem Rahmen 6 angeordneten Gehäuseteilen 8 gemäß 5. 6 shows an enlargement of an edge region of the in the frame 6 arranged electrode stack 1 with two on the frame 6 arranged housing parts 8th according to 5 ,

7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Flachzelle 2 aus 6 während des Kontaktierens eines der Gehäuseteile 8 mit einem der Pole durch indirektes Punktschweißen. Die Flachzelle 2 liegt dabei zumindest im Bereich eines der Pole auf einer Unterlage 9 auf. Auf das zu kontaktierende Gehäuseteil 8 werden zwei Schweißelektroden 10 angepresst. Durch einen Stromfluss zwischen den Schweißelektroden 10 wird ein Bereich des Gehäuseteils 8 und der Stromableiterfahnen 4 in unmittelbarer Nähe der Schweißelektrode 10 und unterhalb aufgeschmolzen, während ein zwischen den Schweißelektroden liegender Bereich des Gehäuseteils 8 und der Stromableiterfahnen 4 lediglich dem Stromfluss zwischen den Schweißelektroden 10 dient, dabei jedoch nicht aufgeschmolzen wird. Zur Erhöhung eines Fügequerschnitts können mehrere solcher Doppelschweißungen für denselben Pol durchgeführt werden. 7 shows a perspective view of the flat cell 2 out 6 while contacting one of the housing parts 8th with one of the poles by indirect spot welding. The flat cell 2 lies at least in the area of one of the poles on a base 9 on. On the housing part to be contacted 8th become two welding electrodes 10 pressed. Through a current flow between the welding electrodes 10 becomes an area of the housing part 8th and the current collector flags 4 in the immediate vicinity of the welding electrode 10 and melted down, while a lying between the welding electrodes region of the housing part 8th and the current collector flags 4 only the current flow between the welding electrodes 10 serves, but is not melted. To increase a joining cross section, a plurality of such double welds can be carried out for the same pole.

8 zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts der Flachzelle 2 aus 6 während des indirekten Punktschweißens. In einem Kontaktierungsbereich 11 ist das Gehäuseteil 8 mit den Stromableiterfahnen 4 verschmolzen. 8th shows a sectional view of a section of the flat cell 2 out 6 during indirect spot welding. In a contacting area 11 is the housing part 8th with the current collector flags 4 merged.

9 ist eine symbolische Darstellung einer Stromversorgung beim indirekten Punktschweißen der Flachzelle 2. Hierzu ist ein Schweißtransformator 12 vorgesehen. An dessen Primärwicklung 13 wird eine Wechselspannung angelegt. An eine Sekundärwicklung 14 sind die beiden Schweißelektroden 10 angeschlossen. Wenn beide Schweißelektroden 10 an das Gehäuseteil 8 angepresst sind, ergibt sich ein Stromfluss durch die Sekundärwicklung über die Schweißelektroden 10, die Kontaktierungsbereiche 11, das Gehäuseteil 8 und zumindest einen Teil der Stromableiterfahnen 4. 10 zeigt eine Explosionsdarstellung der Einzelzelle 2 mit elastischen Matten 15 zwischen den Materialrücknahmen 7 des Rahmens 6 und den Stromableiterfahnen 4 der Pole. Auf diese Weise kann eine Vorspannung zwischen der Materialrücknahme 7 und den Stromableiterfahnen 4 verbessert werden. Die elastische Matte 7 kann beispielsweise Glasfasern umfassen und/oder als ein Keramikvlies ausgebildet sein. Eine solche elastische Matte 7 verhindert beim Schweißen einen unerwünschten Wärmeeintrag in dem beispielsweise aus Kunststoff gebildeten Rahmen 6. 9 is a symbolic representation of a power supply in the indirect spot welding of the flat cell 2 , This is a welding transformer 12 intended. At its primary winding 13 an alternating voltage is applied. To a secondary winding 14 are the two welding electrodes 10 connected. If both welding electrodes 10 to the housing part 8th Pressed, there is a current flow through the secondary winding via the welding electrodes 10 , the contacting areas 11 , the housing part 8th and at least part of the current collector lugs 4 , 10 shows an exploded view of the single cell 2 with elastic mats 15 between the material returns 7 of the frame 6 and the current collector flags 4 the Pole. In this way, a bias between the material withdrawal 7 and the current collector flags 4 be improved. The elastic mat 7 may for example comprise glass fibers and / or be formed as a ceramic fleece. Such an elastic mat 7 prevented during welding an undesirable heat input in the frame formed for example of plastic 6 ,

11 zeigt die Einzelzelle aus 10 im montierten Zustand in einer Schnittdarstellung. Die gezeigten elastischen Matten 15 sind auch einsetzbar, warm die Kontaktierung zwischen dem Gehäuseteil 8 und den Stromableiterfahnen 4 auf andere Weise als mittels indirektem Punktschweißen erfolgt, beispielsweise mittels Laserschweißen oder Verpressen. 11 shows the single cell 10 in the assembled state in a sectional view. The elastic mats shown 15 are also used, warm the contact between the housing part 8th and the current collector flags 4 other than by indirect spot welding, for example by laser welding or compression.

Insbesondere kann einer der Pole aus Aluminium gebildet und mit dem entsprechenden, aus Aluminium gebildeten Gehäuseteil 8 elektrisch leitend verbunden werden, während der andere der Pole aus Kupfer gebildet und mit dem entsprechenden, zumindest in einem Kontaktbereich zum Pol, Kupfer umfassenden Gehäuseteil 8 elektrisch leitend verbunden wird. Zur Vermeidung von Kontaktkorrosion beim Nebeneinanderstapeln von Einzelzellen kann das Kupfer umfassende Gehäuseteil 8 an einer Außenseite mit einer Aluminiumschicht versehen werden, beispielsweise durch Walzplattieren oder elektrochemisch.In particular, one of the poles may be formed from aluminum and with the corresponding housing part formed from aluminum 8th electrically connected, while the other of the poles formed of copper and with the corresponding, at least in a contact region to the pole, copper housing part 8th electrically connected. To avoid contact corrosion when stacking side by side of single cells, the copper housing comprehensive part 8th be provided on an outer side with an aluminum layer, for example by roll-plating or electrochemically.

Die Einzelzelle 2 kann abweichend in einer anderen Form als der einer Flachzelle ausgebildet sein.The single cell 2 may be formed differently in a different form than a flat cell.

Die Stromableiterfahnen 4 gleicher Polarität können vor dem Verschweißen mit dem Gehäuseteil 8 untereinander elektrisch leitend verbunden werden, beispielsweise mittels Punktschweißen oder Ultraschallschweißen.The current collector flags 4 the same polarity can before welding to the housing part 8th be electrically connected to each other, for example by means of spot welding or ultrasonic welding.

Vorzugsweise dient als Stromableiterfahne 4 ein nach außerhalb des Elektrodenstapels 1 geführter Randbereich der jeweiligen Elektrodenfolie 3.Preferably serves as Stromableiterfahne 4 one to outside the electrode stack 1 Guided edge region of the respective electrode foil 3 ,

Vorzugsweise sind die Elektrodenfolien 3 einer der Elektroden aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung und die Elektrodenfolien 3 der anderen Elektrode aus Aluminiumfolie oder einer aluminiumhaltigen Legierung gebildet.Preferably, the electrode films 3 one of the electrodes of copper or a copper-containing alloy and the electrode foils 3 the other electrode formed of aluminum foil or an aluminum-containing alloy.

Vorzugsweise ist die Einzelzelle 2 eine Lithium-Ion-Zelle.Preferably, the single cell is 2 a lithium-ion cell.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektrodenstapelelectrode stack
22
Einzelzellesingle cell
33
Elektrodenfolieelectrode foil
44
Stromableiterfahnedischarge lug
66
Rahmenframe
77
MaterialrücknahmeMaterialrücknahme
88th
Gehäuseteilhousing part
99
Unterlagedocument
1010
Schweißelektrodewelding electrode
1111
Kontaktierungsbereichcontacting
1212
Schweißtransformatorwelding transformer
1313
Primärwicklungprimary
1414
Sekundärwicklungsecondary winding
1515
elastische Matteelastic mat

Claims (25)

Verfahren zur Herstellung einer Einzelzelle (2) für eine Batterie, bei welcher Einzelzelle (2) innerhalb eines Zellengehäuses ein Elektrodenstapel (1) angeordnet wird, dessen einzelne Elektroden mit Stromableiterfahnen (4) elektrisch leitend verbunden werden, wobei die Elektroden durch einen Separator voneinander isolierend getrennt werden, bei welchem Verfahren Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden werden, wobei die Stromableiterfahnen (4) eines Pols elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt werden, wobei das Zellengehäuse mit zwei elektrisch leitenden Gehäuseteilen (8) ausgestattet wird, die voneinander elektrisch isoliert werden, wobei die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit einem der elektrisch leitenden Gehäuseteile (8) elektrisch leitend verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit dem elektrisch leitenden Gehäuseteil (8) durch indirektes Punktschweißen mittels zweier auf das Gehäuseteil (8) gepresster Schweißelektroden (10) elektrisch leitend verbunden werden, wobei die Einzelzelle (2) in Form einer Flachzelle hergestellt wird und die Gehäuseteile (8) als flache Bleche einander parallel liegend ausgebildet sind, wobei die Gehäuseteile (8) durch einen randseitig umlaufenden Rahmen (6) voneinander elektrisch isoliert werden, in welchen Rahmen (6) zwei voneinander beabstandete Materialrücknahmen (7) eingebracht werden, wobei in die Materialrücknahmen (7) Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität eingelegt werden.Method for producing a single cell ( 2 ) for a battery, in which single cell ( 2 ) within a cell housing an electrode stack ( 1 ) whose individual electrodes are provided with current discharge lugs ( 4 ) are electrically conductively connected, wherein the electrodes are separated by a separator from each other insulating, in which method Stromableiterfahnen ( 4 ) of the same polarity are electrically conductively connected together to form a pole, wherein the current discharge lugs ( 4 ) of a pole are electrically conductively pressed together and / or welded together, wherein the cell housing with two electrically conductive housing parts ( 8th ), which are electrically isolated from each other, wherein the current discharge lugs ( 4 ) each having a polarity with one of the electrically conductive housing parts ( 8th ) are electrically conductively connected, characterized in that the Stromableiterfahnen ( 4 ) each having a polarity with the electrically conductive housing part ( 8th ) by indirect spot welding by means of two on the housing part ( 8th ) pressed welding electrodes ( 10 ) are electrically conductively connected, wherein the single cell ( 2 ) is produced in the form of a flat cell and the housing parts ( 8th ) are formed as flat sheets lying parallel to each other, wherein the housing parts ( 8th ) by a peripheral frame ( 6 ) are electrically isolated from each other, in which frame ( 6 ) two spaced material returns ( 7 ), whereby the material withdrawals ( 7 ) Current discharge lugs ( 4 ) of the same polarity are inserted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektroden Elektrodenfolien (3) eingesetzt werden.Method according to Claim 1, characterized in that electrode foils ( 3 ) are used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Separator eine Separatorfolie eingesetzt wird.A method according to claim 1, characterized in that a Separatorfolie is used as a separator. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Pole aus Kupfer gebildet wird und dass zwischen dem aus Kupfer gebildeten Pol und das entsprechende, aus Aluminium gebildete Gehäuseteil (8) eine Folie aus einem Zusatzwerkstoff eingelegt wird.A method according to claim 1, characterized in that one of the poles is formed of copper and that between the pole formed of copper and the corresponding, formed from aluminum housing part ( 8th ) a foil is inserted from a filler material. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzwerkstoff Nickel verwendet wird.A method according to claim 4, characterized in that nickel is used as the filler material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Pole aus Aluminium gebildet und mit dem entsprechenden, aus Aluminium gebildeten Gehäuseteil (8) elektrisch leitend verbunden wird, wobei der andere der Pole aus Kupfer gebildet und mit dem entsprechenden, zumindest in einem Kontaktbereich zum Pol Kupfer umfassenden Gehäuseteil (8) elektrisch leitend verbunden wird.A method according to claim 1, characterized in that one of the poles formed of aluminum and with the corresponding, formed from aluminum housing part ( 8th ) is electrically conductively connected, wherein the other of the poles formed of copper and with the corresponding, at least in a contact region to the pole copper comprehensive housing part ( 8th ) is electrically connected. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer umfassende Gehäuseteil (8) an einer Außenseite mit einer Aluminiumschicht versehen wird.A method according to claim 6, characterized in that the housing part comprising copper ( 8th ) is provided on an outer side with an aluminum layer. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumschicht durch Walzplattieren aufgetragen wird.A method according to claim 7, characterized in that the aluminum layer is applied by roll cladding. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumschicht elektrochemisch aufgetragen wird.A method according to claim 7, characterized in that the aluminum layer is applied electrochemically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität und die Materialrücknahme (7) eine elastische Matte (15) eingebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that between the current discharge lugs ( 4 ) of the same polarity and the material withdrawal ( 7 ) an elastic mat ( 15 ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasfasern umfassende elastische Matte (15) verwendet wird. Method according to claim 10, characterized in that an elastic mat comprising glass fibers ( 15 ) is used. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keramikvlies als elastische Matte (15) verwendet wird.A method according to claim 10, characterized in that a ceramic fleece as an elastic mat ( 15 ) is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität vor dem indirekten Punktschweißen untereinander elektrisch leitend verbunden werden.Method according to Claim 1, characterized in that the current discharge lugs ( 4 ) of the same polarity are electrically conductively connected to each other before the indirect spot welding. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromableiterfahne (4) ein nach außerhalb des Elektrodenstapels (1) geführter Randbereich der jeweiligen Elektrodenfolie (3) gewählt wird.A method according to claim 1, characterized in that as Stromableiterfahne ( 4 ) to outside the electrode stack ( 1 ) guided edge region of the respective electrode foil ( 3 ) is selected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrodenfolie (3) eine Kupfer- und/oder eine Aluminiumfolie oder eine Folie aus einer derartigen Legierung gewählt wird.Method according to claim 1, characterized in that as electrode foil ( 3 ) a copper and / or an aluminum foil or a foil of such an alloy is selected. Einzelzelle (2) für eine Batterie mit einem innerhalb eines Zellengehäuses angeordneten Elektrodenstapel (1), dessen einzelne Elektroden mit Stromableiterfahnen (4) elektrisch leitend verbunden sind, wobei zumindest Elektroden unterschiedlicher Polarität durch einen Separator voneinander isolierend getrennt sind, wobei Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität elektrisch leitend miteinander zu einem Pol verbunden sind, wobei die Stromableiterfahnen (4) eines Pols elektrisch leitend miteinander verpresst und/oder verschweißt sind, wobei das Zellengehäuse zwei elektrisch leitende Gehäuseteile (8) umfasst, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit einem der elektrisch leitenden Gehäuseteile (8) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterfahnen (4) jeweils einer Polarität mit dem elektrisch leitenden Gehäuseteil (8) durch indirektes Punktschweißen mittels zweier auf das Gehäuseteil (8) gepresster Schweißelektroden (10) elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Einzelzelle (2) in Form einer Flachzelle gebildet ist, wobei die Gehäuseteile (8) als flache Bleche einander parallel liegend ausgebildet sind, wobei die Gehäuseteile (8) durch einen randseitig umlaufenden Rahmen (6) voneinander elektrisch isoliert sind, wobei im Rahmen (6) zwei voneinander beabstandete Materialrücknahmen (7) zur Aufnahme der Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität vorgesehen sind.Single cell ( 2 ) for a battery having an electrode stack arranged inside a cell housing ( 1 ), whose individual electrodes with current discharge lugs ( 4 ) are electrically conductively connected, wherein at least electrodes of different polarity are separated by a separator from each other in an insulating manner, wherein Stromableiterfahnen ( 4 ) of the same polarity are electrically conductively connected to one another with a pole, wherein the current discharge lugs ( 4 ) of a pole are electrically conductively pressed together and / or welded to one another, wherein the cell housing has two electrically conductive housing parts ( 8th ), which are electrically isolated from each other, wherein the current discharge lugs ( 4 ) each having a polarity with one of the electrically conductive housing parts ( 8th ) are electrically conductively connected, characterized in that the Stromableiterfahnen ( 4 ) each having a polarity with the electrically conductive housing part ( 8th ) by indirect spot welding by means of two on the housing part ( 8th ) pressed welding electrodes ( 10 ) are electrically connected, wherein the single cell ( 2 ) is formed in the form of a flat cell, wherein the housing parts ( 8th ) are formed as flat sheets lying parallel to each other, wherein the housing parts ( 8th ) by a peripheral frame ( 6 ) are electrically isolated from each other, wherein in the frame ( 6 ) two spaced material returns ( 7 ) for receiving the current discharge lugs ( 4 ) of the same polarity are provided. Einzelzelle (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Pole aus Kupfer gebildet ist und dass zwischen dem aus Kupfer gebildeten Pol und dem entsprechenden, aus Aluminium gebildeten Gehäuseteil (8) eine Folie aus einem Zusatzwerkstoff eingelegt ist.Single cell ( 2 ) according to claim 16, characterized in that one of the poles is formed of copper and that between the pole formed of copper and the corresponding, formed from aluminum housing part ( 8th ) is inserted a film of a filler material. Einzelzelle (2) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus dem Zusatzwerkstoff Nickel umfasst.Single cell ( 2 ) according to claim 17, characterized in that the film of the filler material comprises nickel. Einzelzelle (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Pole aus Aluminium gebildet und mit dem entsprechenden, aus Aluminium gebildeten Gehäuseteil (8) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der andere der Pole aus Kupfer gebildet und mit dem entsprechenden, zumindest in einem Kontaktbereich zum Pol Kupfer umfassenden Gehäuseteil (8) elektrisch leitend verbunden ist.Single cell ( 2 ) according to claim 16, characterized in that one of the poles formed of aluminum and with the corresponding, formed from aluminum housing part ( 8th ) is electrically conductively connected, wherein the other of the poles formed of copper and with the corresponding, at least in a contact region to the pole copper comprehensive housing part ( 8th ) is electrically connected. Einzelzelle (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer umfassende Gehäuseteil (8) an einer Außenseite mit einer Aluminiumschicht versehen ist.Single cell ( 2 ) according to claim 19, characterized in that the housing part comprising copper ( 8th ) is provided on an outer side with an aluminum layer. Einzelzelle (2) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stromableiterfahnen (4) gleicher Polarität und der Materialrücknahme (7) eine elastische Matte (15) angeordnet ist.Single cell ( 2 ) according to claim 18, characterized in that between the current discharge lugs ( 4 ) of the same polarity and the material withdrawal ( 7 ) an elastic mat ( 15 ) is arranged. Einzelzelle (2) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Matte (15) Glasfasern umfasst.Single cell ( 2 ) according to claim 21, characterized in that the elastic mat ( 15 ) Glass fibers. Einzelzelle (2) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Matte (15) als ein Keramikvlies ausgebildet ist.Single cell ( 2 ) according to claim 21, characterized in that the elastic mat ( 15 ) is formed as a ceramic fleece. Einzelzelle (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterfahne (4) als ein nach außerhalb des Elektrodenstapels (1) geführter Randbereich der jeweiligen Elektrodenfolie (3) ausgebildet ist.Single cell ( 2 ) according to claim 16, characterized in that the current collector lug ( 4 ) as one to the outside of the electrode stack ( 1 ) guided edge region of the respective electrode foil ( 3 ) is trained. Einzelzelle (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenfolie (3) als eine Kupfer- und/oder eine Aluminiumfolie oder eine Folie aus einer derartigen Legierung gebildet ist.Single cell ( 2 ) according to claim 16, characterized in that the electrode foil ( 3 ) is formed as a copper and / or an aluminum foil or a foil of such an alloy.
DE102008059963.8A 2008-12-02 2008-12-02 Single cell for a battery and method for its production Expired - Fee Related DE102008059963B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008059963.8A DE102008059963B4 (en) 2008-12-02 2008-12-02 Single cell for a battery and method for its production
PCT/EP2009/008108 WO2010063364A1 (en) 2008-12-02 2009-11-13 Individual cell for a battery and method for the production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008059963.8A DE102008059963B4 (en) 2008-12-02 2008-12-02 Single cell for a battery and method for its production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008059963A1 DE102008059963A1 (en) 2010-06-10
DE102008059963B4 true DE102008059963B4 (en) 2014-11-27

Family

ID=41395065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008059963.8A Expired - Fee Related DE102008059963B4 (en) 2008-12-02 2008-12-02 Single cell for a battery and method for its production

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008059963B4 (en)
WO (1) WO2010063364A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130216872A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Johnson Controls Technology Company Prismatic electrochemical cell
DE102014018975A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Battery cell for a motor vehicle battery
DE102019001893A1 (en) 2019-03-18 2019-11-14 Daimler Ag Method for producing electrical connections of at least two battery cells for a battery of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle
CN113921994B (en) * 2021-09-30 2024-07-30 宁德新能源科技有限公司 Battery and electric equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3204261C2 (en) * 1981-02-10 1989-03-09 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka, Jp
US6406815B1 (en) * 2000-02-11 2002-06-18 Delphi Technologies, Inc. Compact lithium ion battery and method of manufacturing
WO2006050125A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Medtronic, Inc. Laser penetration weld
US20070037054A1 (en) * 2000-11-01 2007-02-15 Sony Corporation Battery, method of manufacturing the same, method of manufacturing weldment, and pedestal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2596034B2 (en) * 1988-01-20 1997-04-02 松下電器産業株式会社 Sealed lead-acid battery
JP2696872B2 (en) * 1988-01-27 1998-01-14 松下電器産業株式会社 Sealed lead-acid battery
JP3849733B2 (en) * 1997-10-08 2006-11-22 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション Nonaqueous electrolyte secondary battery
US6056185A (en) * 1998-03-18 2000-05-02 Ga-Tek Inc. Method of connecting batteries to electronic circuits
US5972532A (en) * 1998-05-04 1999-10-26 Saft America, Inc. Current collection through the ends of a spirally wound electrochemical cell
JP4428905B2 (en) 2002-02-01 2010-03-10 日本電気株式会社 Flat battery and battery pack using the same
KR100796097B1 (en) 2004-10-26 2008-01-21 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Battery module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3204261C2 (en) * 1981-02-10 1989-03-09 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka, Jp
US6406815B1 (en) * 2000-02-11 2002-06-18 Delphi Technologies, Inc. Compact lithium ion battery and method of manufacturing
US20070037054A1 (en) * 2000-11-01 2007-02-15 Sony Corporation Battery, method of manufacturing the same, method of manufacturing weldment, and pedestal
WO2006050125A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Medtronic, Inc. Laser penetration weld

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008059963A1 (en) 2010-06-10
WO2010063364A1 (en) 2010-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007063181B4 (en) Single cell for a battery and method for its production
DE102007063184B4 (en) Single cell for a battery for electrical contacting
DE102011076919A1 (en) Battery cell, battery or battery cell module, method for producing a battery cell and motor vehicle
DE102008010814B4 (en) Single cell for a battery and its use
DE102006054309A1 (en) Battery cell with contact element arrangement
EP3618147B1 (en) Battery cell and method for manufacturing the same
EP2740177A1 (en) Individual cell for a battery, and a battery
DE102013021332A1 (en) Cell module for a battery, battery and method of manufacturing a cell module
DE102008059963B4 (en) Single cell for a battery and method for its production
EP2243179B1 (en) Method for producing an individual cell for a battery
DE112010006062B4 (en) Electrode structure of a lithium battery
DE102013021115A1 (en) Single cell, method for producing a single cell and electric battery
DE102021127860A1 (en) Method for manufacturing a battery cell and battery cell
DE102013206636A1 (en) Battery cell with a cover consisting of at least two parts and a method for producing a battery cell
DE102022120549A1 (en) Battery with a housing and an electrically insulating covering
WO2009103520A1 (en) Individual cell for a battery and method for producing an individual cell for a battery
DE102022103702A1 (en) battery cell
DE102022106690A1 (en) Battery and battery stack with potential equalization to the enclosure
DE102022103705A1 (en) battery cell
DE102022111386A1 (en) battery
DE102008059944B4 (en) Single cell battery, method of making the battery and its use
DE102013021113A1 (en) Single cell, method for producing a single cell and electric battery
DE102013206631A1 (en) Battery cell with a cover consisting of at least two parts and a method for producing a battery cell
DE102013206633A1 (en) Battery cell with a cover consisting of at least two parts and a method for producing a battery cell
DE102008059951A1 (en) Single cell for a battery and method of manufacturing a single cell

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee