[發明專利]電池單體以及由多個電池單體組成的蓄電池

無效

• 申請號: 201280038334.7
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN103733376A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: J·邁因斯歇爾;D·施勒特爾
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/20;H01M2/22;H01M2/30;H01M10/04;H01M10/613;H01M10/647;H01M10/6551;H01M10/6553
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;殷玲

技術領域

本發明涉及一種按權利要求1的前序部分的特征的、用于蓄電池的電池單體。此外，本發明涉及一種按權利要求5的前序部分的特征的、具有多個電池單體的蓄電池。

背景技術

由現有技術已知蓄電池，尤其是應用于車輛中的高壓蓄電池，所述蓄電池具有大量串聯和/或并聯連接的電池單體。在此，所述電池單體通常與控制電子系統和/或監控電子系統以及冷卻裝置一起布置在共用的蓄單體殼體中。對于所述電池單體而言，已知和常用不同的構造形式。

優選使用傳統的雙極的框式扁平電池（Rahmenflachzelle）作為電池單體。這樣的電池由兩個平面金屬覆蓋板所包圍。在一個有利的實施例中，可以將所述覆蓋板中的至少一個以外殼形式實施。殼體側壁通過電絕緣的框架彼此分隔并且同時起到電池單體的極的作用，用以導入或導出電能。電池單體的損耗熱量經由相應加厚的覆蓋板或殼體側壁傳導到電池單體的窄面上并且輸出到冷卻板上，冷卻劑或冷卻液穿流該冷卻板。為了實現覆蓋板或殼體側壁以及金屬冷卻板（其優選設置有用于冷卻劑的通道）的電絕緣，在其間布置了熱導箔。為了改善熱傳遞，覆蓋板或殼體側壁在冷卻板的區域中與其平行地以90°卷邊形成冷卻接線片（Kühlfahne）。此外，經由該熱導路徑還根據需要實現了對電池單體的加熱，例如在外部溫度低的情況下。為此，例如經加熱的冷卻劑穿流所述金屬冷卻板。

優選采用熱壓工藝來封閉電池單體。為此，框架或部件本身至少在密封縫的區域中由熱塑性材料構成。

電池單體的電化學活性部分是電極堆垛或電極線圈，其由陰極箔和陽極箔組成的層構成，所述陰極箔和陽極箔分別由隔板層分隔開。例如在鋰離子電池中應用經鍍層的鋁箔或銅箔。陰極箔和陽極箔在至少一個邊緣上未鍍層并且從電極堆垛中接線片狀地突出，并且共同連接成電流導出接線片。該電流導出接線片與覆蓋板的內側或與殼體側壁的內側連接，以實現電耦合。為此，采用了傳統的沖壓或熔焊工藝，例如電阻點焊接、超聲波焊接或激光焊接。備選地或附加地，可以設置力鎖合連接，例如鉚接。

在一種可能的實施中，通過對電池單體的覆蓋板或殼體側壁的焊接而串聯地電接通雙極的框式扁平電池，所述電池單體并排地布置在單體組中。為此，覆蓋板或殼體側壁的頂面設置有舌狀的延長部，該延長部突出到電池單體的覆蓋輪廓上并且例如通過壓焊工藝得以連接。

發明內容

本發明尤其基于下述任務，即提出一種經優化的用于蓄電池的電池單體以及一種相比于現有技術經優化的由多個電池單體組成的蓄電池。

根據本發明，所述任務通過具有權利要求1所述特征的電池單體來解決。關于所述蓄電池的任務通過權利要求5中所提出的特征來解決。

本發明的優選實施方式和改進方案在從屬權利要求中提出。

在用于蓄電池的電池單體中，具有布置在單體殼體內的電極堆垛，其中該單體殼體由兩個導電的殼體側壁成形，所述殼體側壁基本平行對置地布置并且構造成外殼狀地并具有邊緣側環繞的外殼凸緣，其中外殼凸緣在形成凸緣區域的情況下材料鎖合地彼此連接并且彼此電絕緣，其中電極堆垛的極觸點接線片導電地與殼體側壁連接，根據本發明，殼體側壁中的至少一個構造得至少逐段地突出于所述單體殼體的至少一個殼體邊緣的凸緣區域，其中殼體側壁的突出于凸緣區域的部段沿單體內部的方向并且沿殼體側壁的外殼底部的方向彎曲，同時在彎曲狀態下以可預設的值突出于相應的外殼底部。為了實現盡可能高的從電池單體向冷卻板的熱傳遞和/或為了在單體組中實現相鄰電池單體的簡便的電耦合及熱耦合，所述單體殼體的至少一個殼體側壁逐段地具有突出于所述凸緣區域的部段，該部段沿朝著單體內部的方向彎曲。通過由此產生的、相比于傳統電池單體有所增大的殼體表面，熱傳遞面同樣有所增大并且由此優化了對電池單體的冷卻。

在本發明的一種可能的實施方式中，殼體側壁在單體殼體的兩個對置的殼體邊緣上構造得至少逐段地突出于凸緣區域，其中突出的部段相互沿朝著單體內部的方向彎曲。由此將兩個對置的殼體邊緣應用于熱傳遞，以及由此更好地從電池單體中導出熱量。

有利的是，殼體側壁的突出于凸緣區域的部段相對于外殼底部成直角地或近似成直角地彎曲。這實現了平的或近似平的面，在該面上可以以簡便的方式和方法布置傳統的冷卻板。

尤其優選的是，不同極性的相鄰的殼體側壁的突出于凸緣區域的部段彼此對應地構成。由此，并排布置在單體組中的電池單體可以簡便地進行電接觸。