[发明专利]具有带有管状的凸出部的壳体的电池单池

说明书

介绍了一种电池单池（10）、特别是锂离子电池单池，该电池单池包括电极总装（5）和壳体（1），所述电极总装具有带有至少一个接触耳片（9a）的阳极和带有至少一个接触耳片（9b）的阴极，所述壳体包括一底面（12）、至少四个侧面（14）和一顶面（13），其特征在于，所述壳体（1）具有管状的凸出部（3），该凸出部特别地具有开口（7）。

技术领域

本发明涉及一种电池单池、特别是锂离子电池单池，所述电池单池具有电极总装（Elektrodenensemble）和壳体，并且本发明涉及一种用于制造所述电池单池的方法。

背景技术

电池单池是电化学的储能器，所述储能器在其放电时将存储的化学能通过电化学反应转化为电能。日益明显的是，在将来新的电池系统不仅使用在静止的应用中、例如用在风力发电站中，而且使用在被设计为混合动力车或电动车的机动车中以及电气设备中，在可靠性、安全性、有效功率和使用寿命方面对所述电池系统提出了十分高的要求。由于其较大的能量密度而特别将锂离子电池作为储能器用于电驱动的机动车。

在KR 20050121897中公开了一种具有壳体的棱柱形的二次电池，所述壳体由敞开的棱柱形的容器和顶盖构成。所述容器与顶盖如此连接，使得环绕的凸出部围绕电池延伸。

在JP H09213284中公开了一种由两个半壳体构成的壳体，所述半壳体分别包括一个底面和两个侧面。

发明内容

根据本发明，提供了带有电极总装和壳体的电池单池以及用于制造这种电池单池的方法。这特别基于以下事实：电池单池包括带有一底面、至少四个侧面和一顶面的壳体，其中所述壳体具有管状的凸出部。

根据本发明的电池单池带来可十分好的体积比能量比率（Volumen-zu-Energie-Verhältnis）的优点，从而壳体内部的空间被最优地利用。此外，坚固的壳体为电池单池提供了机械保护。同样有利的是，根据本发明的电池单池可以通过壳体有效地冷却，并且此外允许简单且廉价地制造。

上述电池单池的其他有利的实施方式包括：所述管状的凸出部包括与所述电池单池的壳体相同的材料；所述管状的凸出部的开口与所述管盖通过至少一个密封件密封；所述密封件包括弹性体；所述管状的凸出部的开口与所述管盖通过所述管盖的卷边、翻边、激光焊接或粘接来密封；所述管状的凸出部包括螺纹，所述管盖旋到所述螺纹上；所述管盖包括铜、铝和不锈钢中的至少一种；所述电极总装以缠绕的或堆叠的形式存在；所述壳体由半壳体构成；所述壳体由包括塑料的半壳体构成。

因此，有利的是，在一种实施方式中将管状的凸出部定位在两个对置的壳体面上，因为这样可以实现十分有利地装配由相应的电池单池构成的模块，其中电池单池通过夹紧而互相接触。在另一有利的实施方式中，在同一模块壳体内布置了至少两个电池单池，在所述模块壳体内电池单池通过夹紧相互接触。

在另一实施方式中有利的是，管状的凸出部定位在同一壳体面上，因为电池单池可以由此例如在对置的侧上被冷却，并且此外可以直接邻接其他电池单池，这节省了空间。

此外有利的是，管状的凸出部包括与电池单池的壳体一样的材料，因为必要时在制造时仅需要一个成形件，例如在对部件进行注塑时。在分开地制造壳体与管状的凸出部的情况下，有利的是，将由相同材料构成的部件持久地结合在一起通常比由不同的材料构成的部件的情况更简单。

包括阳极、分离器和阴极的电极总装被定位在根据本发明的电池单池的壳体中。阳极和阴极分别具有至少各一个接触耳片，所述接触耳片在剪切阳极箔和阴极箔时被分开，并且用于接触电池单池。

有利的是，将接触耳片定位在管状的凸出部内，因为在电池单池的内部中由此有更多的空间可供电极总装使用，由此相比于没有管状的凸出部的电池单池明显提高了体积比能量比率。

就缠绕的电极总装而言，阳极、分离器和阴极叠置地堆叠并且然后被卷起。替代地，电极总装以堆叠的形式而存在。