本發(fā)明基于一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的帶有金屬殼體的電池單體。本發(fā)明的主題還有用于制造這種電池單體的方法。本發(fā)明還涉及帶有這種電池單體的電池。
背景技術(shù):
由現(xiàn)有技術(shù)已知,電池如特別是鋰離子電池至少由一個電池模塊構(gòu)成,或者也有利地由多個電池模塊構(gòu)成。此外,電池模塊還優(yōu)選具有多個單獨(dú)的電池單體,這些電池單體相互連接成所述電池模塊。為此,各個電池單體分別具有正的以及負(fù)的電壓接頭,且通過單體連接器串聯(lián)地或并聯(lián)地相互連接。在各個電池單體相互并聯(lián)連接時,電池模塊的容量或電流強(qiáng)度提高,而在各個電池單體相互串聯(lián)連接時,電池模塊的電壓提高。
在此,一個單一電池單體的正的或負(fù)的電壓接頭設(shè)置在電池單體殼體的與外圍相鄰的外側(cè)面上,而且與容納在電池單體內(nèi)部的電極復(fù)合物的正極或負(fù)極電連接。因此,由于這些電壓接頭以及它們通過單體連接器進(jìn)行的連接需要安裝空間,致使電池模塊的可實(shí)現(xiàn)的能量密度減小了。
由現(xiàn)有技術(shù)例如由de102011076919a1已知一種具有殼體的電池單體,該殼體帶有至少一個設(shè)置在殼體中的電極復(fù)合物。在此,殼體具有兩個殼體部件,這些殼體部件把電極復(fù)合物與外圍基本上分開。第一殼體部件與電極復(fù)合物的正極電連接,第二殼體部件與電極復(fù)合物的負(fù)極電連接。此外,在第一殼體部件與第二殼體部件之間設(shè)置有絕緣部件。這樣就可在第一殼體部件上和在第二殼體部件上電接觸該電池單體,由此可以通過放棄單獨(dú)地設(shè)置在殼體的與外圍相鄰的外側(cè)面上的電壓接頭來提高可實(shí)現(xiàn)的能量密度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的帶有金屬的殼體的電池單體及其制造方法具有如下優(yōu)點(diǎn):為了電絕緣而設(shè)置在金屬的殼體的第一殼體部件和第二殼體部件之間的至少一個絕緣部件具有至少一個阻隔層,所述至少一個阻隔層特別是減小了電解質(zhì)溶劑和液體擴(kuò)散透過絕緣部件。這樣一來,相比于由現(xiàn)有技術(shù)已知的電池單體,可以特別改善地保護(hù)容納在金屬的殼體內(nèi)部的電極復(fù)合物免受來自電池單體外圍的影響。
根據(jù)本發(fā)明,提出一種帶有金屬的殼體的電池單體特別是鋰離子電池單體。在此,在該金屬的殼體中容納著電極復(fù)合物。此外,該金屬的殼體具有第一殼體部件和第二殼體部件,第一殼體部件與電極復(fù)合物的正極電連接,第二殼體部件與電極復(fù)合物的負(fù)極電連接。另外,電池單體具有至少一個絕緣部件,所述絕緣部件被構(gòu)造用于使得兩個殼體部件彼此電絕緣,且設(shè)置在兩個殼體部件之間。在此,至少一個絕緣部件具有至少一個阻隔層。
采用在從屬權(quán)利要求中介紹的措施可以實(shí)現(xiàn)對在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的裝置或在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的方法的有利的改進(jìn)和改善。
第一殼體部件、第二殼體部件和絕緣部件優(yōu)選形成一個容納電極復(fù)合物的內(nèi)腔,該絕緣部件設(shè)置在第一殼體部件和第二殼體部件之間,用于使得這些殼體部件彼此電絕緣,該內(nèi)腔特別是相對于電池單體的外圍封閉,由此使得容納在內(nèi)腔中的電極復(fù)合物與外圍隔開。這樣就能使得電極復(fù)合物特別是按下述方式與電池單體的外圍隔開:只能通過第一殼體部件截取電極復(fù)合物的正極的電壓,只能通過第二殼體部件截取電極復(fù)合物的負(fù)極的電壓。另外,設(shè)置至少一個阻隔層減小了并非所愿的透過絕緣部件的擴(kuò)散。
由于特別是第一殼體部件與電極復(fù)合物的正極電連接,且第二殼體部件與電極復(fù)合物的負(fù)極電連接,所以可以在第一殼體部件上截取電極復(fù)合物的正電壓,且可以在第二殼體部件上截取負(fù)電壓。但由此就需要通過設(shè)置絕緣部件來使得第一殼體部件和第二殼體部件彼此電絕緣。此外,絕緣部件也可以被構(gòu)造用于使得金屬的殼體相對于外圍、特別是相對于冷卻板電絕緣。
第一殼體部件和第二殼體部件在此由導(dǎo)電的材料構(gòu)成。第一殼體部件和第二殼體部件特別是可以由金屬的材料比如鋁或鋼-鎳-混合物構(gòu)成。第一殼體部件和第二殼體部件還可以由鍍鎳的鋼和/或鍍鎳的鋁構(gòu)成。
特別地,絕緣部件可以使得第一殼體部件和第二殼體部件相互機(jī)械地連接,尤其是使得第一殼體部件和第二殼體部件形狀配合地連接。此外,絕緣部件可以特別是通過選擇具有合適的彈性模量的材料來適當(dāng)?shù)貥?gòu)造,從而可以消除作用到這些殼體部件上的負(fù)荷,而不會在絕緣部件中產(chǎn)生裂紋或者傷及電池單體。
有益的是,在金屬的殼體的外面上設(shè)置至少一個阻隔層。金屬的殼體的外面在此尤其系指金屬的殼體的與電池單體外圍相鄰地布置的表面。在此,至少一個阻隔層特別是適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在金屬的殼體的外面上,從而能減小在金屬的殼體與絕緣部件之間的連接部位發(fā)生擴(kuò)散。對此尤其也可行的是,至少一個阻隔層連貫地設(shè)置在絕緣部件的外面和金屬的殼體的外面上,以便保護(hù)連接部位。由此可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小溶劑或液體擴(kuò)散透過至少一個絕緣部件。
有利的是,至少一個阻隔層由塑料-鋁-復(fù)合物構(gòu)成。至少一個阻隔層優(yōu)選由聚乙烯-鋁-復(fù)合物構(gòu)成。阻隔層在此特別是被構(gòu)造成三層復(fù)合物,其包括承載層、阻隔物和熱封層,其中,阻隔物設(shè)置在承載層和熱封層之間。承載層特別是可以由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯酰胺、聚醚砜、聚乙烯亞胺、聚鄰苯二甲酸酯(polyphtalat)或聚對苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成,且直接設(shè)置在至少一個絕緣部件上。阻隔物尤其可以由鋁膜構(gòu)成。此外,阻隔物可以被構(gòu)造成蒸鍍到承載層上的鋁層或陶瓷層。阻隔物用于防止或者減少擴(kuò)散透過阻隔層。熱封層特別是由聚乙烯構(gòu)成,且用于通過熱封在阻隔層與絕緣部件之間產(chǎn)生連接。承載層特別是由聚乙烯構(gòu)成,阻隔物由鋁構(gòu)成,熱封層由聚乙烯構(gòu)成,從而形成稱為pe-al-pe-阻隔層的三層復(fù)合物。此外,阻隔層或阻隔物可以構(gòu)造成氧化硅層。所述三層復(fù)合物優(yōu)選包括特別是用于提高機(jī)械穩(wěn)固性的其它層,其中,三層復(fù)合物特別是可以包括兩個其它的層,因而是一種五層復(fù)合物。這里需要說明,也可以通過粘接或粘接帶進(jìn)行連接,如此后所述。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,至少一個阻隔層設(shè)置在至少一個絕緣部件的與電池單體外圍相鄰的外面上。至少一個絕緣部件具有特別是多個表面。在此,所述多個表面包括至少一個與第一殼體部件相鄰地布置的表面、至少一個與第二殼體部件相鄰地布置的表面、至少一個與容納電極復(fù)合物的內(nèi)腔相鄰地布置的表面和至少一個與電池單體外圍相鄰地布置的表面,其中,只有一個與電池單體外圍相鄰地布置的表面稱為至少一個絕緣部件的外面。把至少一個阻隔層設(shè)置在至少一個絕緣部件的與電池單體外圍相鄰的外面上具有如下優(yōu)點(diǎn):該外面可從外圍夠到,因而可以簡單地設(shè)置至少一個阻隔層。當(dāng)然也可以把至少一個阻隔層設(shè)置在至少一個絕緣部件的與第一殼體部件、第二殼體部件或電池單體的內(nèi)腔相鄰地布置的表面上。此外也可以在至少一個絕緣部件的多個表面上分別設(shè)置一個阻隔層,它們特別是也可以一體地構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,至少一個阻隔層整合到至少一個絕緣部件中。由此可以降低在電池單體的制造期間的安裝成本,因為省去了在安裝期間設(shè)置阻隔層。特別是可以把至少一個阻隔層整合到至少一個絕緣部件的內(nèi)部中。換句話說,這意味著,整合到至少一個絕緣部件的內(nèi)部中的阻隔層從外部至少部分地看不到。在此尤其也可行的是,把多個可以并排布置的阻隔層整合到絕緣部件中。
有利地,第一殼體部件和/或第二殼體部件半殼狀地構(gòu)造。在此也可行的是,第一殼體部件和第二殼體部件相同地構(gòu)造。
特別地,半殼狀地構(gòu)造的第一殼體部件具有第一端面、第一內(nèi)面和第一外面。第一內(nèi)面在此系指第一殼體部件的與容納電極復(fù)合物的內(nèi)腔相鄰地布置的表面。第一外面在此系指第一殼體部件的與電池單體外圍相鄰地布置的表面。第一端面在此系指第一殼體部件的與第一內(nèi)面和第一外面相鄰地布置的表面,其中,第一端面特別是設(shè)置在第一內(nèi)面和第一外面之間。特別地,半殼狀地構(gòu)造的第二殼體部件具有第二端面、第二內(nèi)面和第二外面。第二內(nèi)面在此系指第二殼體部件的與容納電極復(fù)合物的內(nèi)腔相鄰地布置的表面。第二外面在此系指第二殼體部件的與電池單體外圍相鄰地布置的表面。第二端面在此系指第二殼體部件的與第二內(nèi)面和第二外面相鄰地布置的表面,其中,第二端面特別是設(shè)置在第二內(nèi)面和第二外面之間。特別地,第一端面和第二端面彼此相鄰地布置,且僅僅通過至少一個絕緣部件彼此隔開。
有益地,至少一個絕緣部件完全地覆蓋第一和第二端面,并且還至少部分地覆蓋第一和第二殼體部件的至少一個內(nèi)面和至少一個外面。由此可以確保兩個殼體部件彼此間的可靠的電絕緣。
有益的是,至少一個絕緣部件h形地或t形地構(gòu)造。這具有如下優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)第一殼體部件以及第二殼體部件彼此間的可靠的電絕緣,同時可以實(shí)現(xiàn)第一殼體部件與第二殼體部件的在機(jī)械上可靠的連接。
有利的是,至少一個絕緣部件具有至少一個給定斷裂部位。該給定斷裂部位在此被設(shè)計用于在存在于金屬的殼體內(nèi)部的壓力以上斷裂。給定斷裂部位特別是在6巴的壓力以上斷裂。這具有如下優(yōu)點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)電池單體的受控的爆裂。
優(yōu)選容納在由第一和第二殼體部件以及至少一個絕緣部件形成的內(nèi)腔中的電極復(fù)合物特別是被構(gòu)造成電極堆或電極卷。
此外,所有結(jié)合所述的根據(jù)本發(fā)明的電池單體提到的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)當(dāng)然也適合與本發(fā)明的方法和/或電池相結(jié)合。
此外,本發(fā)明涉及一種用于制造上述電池單體特別是鋰離子電池單體的方法,所述電池單體帶有金屬的殼體,該殼體具有第一殼體部件和第二殼體部件。在此,在金屬的殼體中容納有電極復(fù)合物,使得第一殼體部件與電極復(fù)合物的正極電連接,第二殼體部件與電極復(fù)合物的負(fù)極電連接。在這兩個殼體部件之間設(shè)置著至少一個絕緣部件。在至少一個絕緣部件的外面上和/或在金屬的殼體的外面上設(shè)置有阻隔層。
有利的是,阻隔層通過熱封與至少一個絕緣部件的外面和/或與金屬的殼體的外面連接。在此特別有利的是,阻隔層被構(gòu)造成包括至少三層的上述三層復(fù)合物,該三層復(fù)合物優(yōu)選被構(gòu)造成pe-al-pe-阻隔層,其中,可以采用用于提高機(jī)械穩(wěn)固性的其它層。
此外有利的是,阻隔層通過粘接與至少一個絕緣部件的外面和/或與金屬的殼體的外面連接。在此特別有利的是,所述粘接通過2k-環(huán)氧樹脂-粘接系(klebesystem)、可熱激活的粘接系或者可通過uv輻射激活的粘接系進(jìn)行。
此外可以有利的是,阻隔層被構(gòu)造成粘接帶,該粘接帶具有至少一個用于限制擴(kuò)散的阻隔物。這樣就能以簡單的方式產(chǎn)生連接。
本發(fā)明的電池單體可用于機(jī)動應(yīng)用中的特別是電動車輛和電動自行車中的電池,且可用于靜止式工作中的應(yīng)用的電池。
附圖說明
附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例,在下面的說明中對其予以詳述。
其中:
圖1為本發(fā)明的電池單體的一種實(shí)施方式的立體圖;
圖2為本發(fā)明的電池單體的第一實(shí)施方式的剖視圖;
圖2a為t形絕緣部件的實(shí)施方式的剖視圖;
圖3為本發(fā)明的電池單體的第二實(shí)施方式的剖視圖;
圖4為本發(fā)明的電池單體的第三實(shí)施方式的剖視圖;
圖4a為h形絕緣部件的實(shí)施方式的剖視圖;
圖5為本發(fā)明的電池單體的第四實(shí)施方式的剖視圖;
圖6為本發(fā)明的電池單體的第五實(shí)施方式的剖視圖;
圖6a為本發(fā)明的電池單體的另一實(shí)施方式的剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1以立體圖示出本發(fā)明的電池單體1的一種實(shí)施方式。
該電池單體1具有金屬的殼體2,在該殼體中容納著在圖1中看不到的電極復(fù)合物3。
此外,金屬的殼體2具有第一殼體部件4和第二殼體部件5。該第一殼體部件4與同樣看不到的電極復(fù)合物3的在圖1中看不到的正極8電連接。第二殼體部件5與同樣看不到的電極復(fù)合物3的在圖1中看不到的負(fù)極9電連接。
圖1中所示的電池單體1的金屬的殼體2的第一殼體部件4和第二殼體部件5被構(gòu)造成半殼形。
在圖1還可看到阻隔層6,該阻隔層優(yōu)選設(shè)置在金屬的殼體2的和絕緣部件10的稍后還要介紹的外面上。
金屬的殼體2、特別是半殼形地構(gòu)造的第一殼體部件4和第二殼體部件5、電極復(fù)合物3以及阻隔層6的構(gòu)造和布置情況將參照后續(xù)附圖2~6詳述。在此,在圖2~6中分別示出根據(jù)本發(fā)明的電池單體1的一些實(shí)施方式,這些實(shí)施方式在按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖中示出。但為明了起見,所示的這些剖視圖分別省去示出整個剖面。
圖2所示為本發(fā)明的電池單體1的第一實(shí)施方式的按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖。
圖2中現(xiàn)在能看到的電極復(fù)合物3在此可以構(gòu)造成電極卷或電極堆。此外,電極復(fù)合物3具有至少一個正極8和至少一個負(fù)極9。在此,至少一個正極8與第一殼體部件4電連接。在此,至少一個負(fù)極9與第二殼體部件5電連接。這樣一來,第一殼體部件4可以形成整個電池單體1的正極,第二殼體部件5可以形成整個電池單體1的負(fù)極,從而可以省去在電池單體1的金屬的殼體2上的額外的電壓接頭(spannungsabgriff)。但對于電池單體1的這種構(gòu)造來說,需要使得第一殼體部件4和第二殼體部件5彼此電絕緣。為此,電池單體1具有至少一個被構(gòu)造用于使得兩個殼體部件4、5彼此電絕緣的絕緣部件10。該絕緣部件10設(shè)置在兩個殼體部件4、5之間。
在這里現(xiàn)在還要再次詳細(xì)地介紹第一殼體部件4和第二殼體部件5的構(gòu)造。如已述,第一殼體部件4和第二殼體部件5半殼狀地構(gòu)造。這種半殼狀地構(gòu)造的殼體部件4、5主要具有形成底部的第一殼體壁11且具有至少一個形成側(cè)壁的第二殼體壁12。對于棱柱形地構(gòu)造的第一或第二殼體部件4、5而言,這種第一或第二殼體部件4、5具有四個第二殼體壁12,這些第二殼體壁特別是彼此垂直地布置,且垂直于形成底部的第一殼體壁11布置。在與底部相對的一側(cè),半殼狀地構(gòu)造的第一或第二殼體部件4、5開口,且沒有其它殼體壁。換句話說,這意味著,半殼狀地構(gòu)造的第一或第二殼體部件4、5的內(nèi)部可從與底部相對的一側(cè)夠到。特別是如由圖1和圖2可見,這些殼體壁可以通過倒圓的連接部位相互連接。
第一殼體部件4的形成底部的第一殼體壁11具有內(nèi)面111和外面112。此外,第一殼體部件4的第二殼體壁12具有第一內(nèi)面121和第一外面122。此外,第二殼體壁12具有第一端面125。內(nèi)面111和第一內(nèi)面121分別與金屬的殼體2的容納電極復(fù)合物3的內(nèi)腔14相鄰地布置。外面112和第一外面122分別與金屬的殼體2的外圍13相鄰地布置。
第一端面125與第一內(nèi)面121和第一外面122相鄰地布置,特別地,第一端面125設(shè)置在第一內(nèi)面121和第一外面122之間。特別地,第一端面125應(yīng)稱為第一殼體部件4的第二殼體壁12的過渡區(qū)域,該過渡區(qū)域既不直接地與外圍13相鄰地布置,也不與內(nèi)腔14相鄰地布置。
第二殼體部件5的形成底部的第一殼體壁11具有內(nèi)面113和外面114。此外,第二殼體部件5的第二殼體壁12具有第二內(nèi)面123和第二外面124。此外,第二殼體壁12具有第二端面126。內(nèi)面113和第二內(nèi)面123分別與金屬的殼體2的容納電極復(fù)合物3的內(nèi)腔14相鄰地布置。外面114和第二外面124分別與金屬的殼體2的外圍13相鄰地布置。
第二端面126與第二內(nèi)面123和第二外面124相鄰地布置,特別地,第二端面125設(shè)置在第二內(nèi)面123和第二外面124之間。特別地,第二端面126應(yīng)稱為第二殼體部件5的第二殼體壁12的過渡區(qū)域,該過渡區(qū)域既不直接地與外圍13相鄰地布置,也不與內(nèi)腔14相鄰地布置。
如由圖1和2可見,金屬的殼體2的第一殼體部件4和第二殼體部件5以如下方式設(shè)置:使得兩個殼體部件4、5的開口彼此相向地布置,特別是使得兩個端面125、126彼此相鄰地布置且通過至少一個絕緣部件10彼此隔開。這樣一來,第一殼體壁11以及第二殼體壁12形成內(nèi)腔14,該內(nèi)腔容納著電極復(fù)合物3。然而,內(nèi)腔14被第一殼體壁11和第二殼體壁12只是幾乎完全封閉,因為特別是如由2可見,第一端面125和第二端面126還通過間隔15彼此間隔開地布置。該間隔15因而防止兩個殼體部件4、5的直接接觸,這些殼體部件分別與電極復(fù)合物3的至少一個極8、9連接。
電池單體1的至少一個絕緣部件10在此至少部分地設(shè)置在第一殼體部件4和第二殼體部件5之間,用于使得兩個殼體部件4、5彼此電絕緣。在此,絕緣部件10以如下方式設(shè)置:使得絕緣部件10完全地覆蓋第一端面125和第二端面126。特別地,絕緣部件10至少部分地設(shè)置在第一端面125和第二端面126之間,從而絕緣部件10用于保持間隔15或者不低于該間隔15的最小值。由此,絕緣部件10用于機(jī)械地保持間隔15。
圖2中示出的絕緣部件10被t形地構(gòu)造。這系指,絕緣部件10如圖2a中所示具有第一部分101和第二部分102,第一部分特別是可以設(shè)置在第一端面125和第二端面126之間,進(jìn)而用于保持間隔15,第二部分特別是可以設(shè)置在金屬的殼體2的外部,且用于兩個殼體部件4、5的可靠的機(jī)械連接。虛線在此用來便于理解第一部分101和第二部分102之間的界限。絕緣部件10優(yōu)選一體地構(gòu)造。絕緣部件10的第一部分101和第二部分102特別是彼此垂直地布置,其中,第一部分101居中地布置在第二部分102上。
絕緣部件10可以優(yōu)選地與第一殼體部件4和第二殼體部件5通過粘接而連接。由此在第一殼體部件4與絕緣部件10、特別是t形地構(gòu)造的絕緣部件10的第二部分102之間,以及在第二殼體部件5與絕緣部件10、特別是t形的絕緣部件10的第二部分102之間,分別設(shè)置粘接層16。通過絕緣部件10與第一殼體部件4且與第二殼體部件5的連接,一方面完全地封閉內(nèi)腔14,另一方面可以構(gòu)造在第一殼體部件4和第二殼體部件5之間的機(jī)械的連接。這樣就能省去用于穩(wěn)固電池單體1的金屬的殼體2的額外的固定機(jī)構(gòu)。
絕緣部件10還具有阻隔層6。
如由圖2a可見,t形地構(gòu)造的絕緣部件10優(yōu)選具有多個表面103。至少一個表面104可以與電池單體1的金屬的殼體2的第一外面122、124或第一內(nèi)面121、123之一相鄰地布置,且可以特別是通過粘接與金屬的殼體2的第一外面122、124或第一內(nèi)面121、123之一連接。至少一個表面105可以與第一端面125或第二端面126相鄰地布置。至少一個表面106可以與電池單體1的內(nèi)腔14相鄰地布置。至少一個表面107可以與電池單體1的外圍14相鄰地布置,也可以稱為外面107。換句話說,這意味著,只有這種表面103稱為外面107,這些表面在電池單體1組裝之后并不直接與電池單體1的金屬的殼體2的第一外面122、124連接,覆蓋第一端面125或第二端面126,或者直接與電池單體的內(nèi)腔14相鄰地布置。再換句話說,這意味著,只有外面107在電池單體1組裝之后且特別是在設(shè)置阻隔層6之前才可從電池單體1的外圍13看到。絕緣部件10的在圖2a中示出的實(shí)施方式可以用于根據(jù)圖2的本發(fā)明的電池單體1的第一實(shí)施方式。
就根據(jù)本發(fā)明的電池單體1的在圖2中示出的第一實(shí)施方式而言,在外面107上設(shè)置有阻隔層6。
此外由圖2可見,在金屬的殼體2的外面122、124之一上,特別是在第一外面122和第二外面124上,設(shè)置有阻隔層6。在此,阻隔層6經(jīng)過構(gòu)造,使得它既布置在金屬的殼體2的外面122、124上,又布置在與外圍13相鄰的外面107上。這樣就能實(shí)現(xiàn)利用阻隔層6覆蓋在金屬的殼體2與絕緣部件10之間的與外圍13相鄰的用位置17表示的連接部位。
圖2還示出,絕緣部件10具有至少一個給定斷裂部位25。圖2中所示的絕緣部件10特別是具有兩個給定斷裂部位25。這些給定斷裂部位25應(yīng)在一定的位于內(nèi)腔14內(nèi)部的壓力之上實(shí)現(xiàn)絕緣部件10的規(guī)定的斷裂,以便由此實(shí)現(xiàn)受控的壓力降低。
圖3所示為本發(fā)明的電池單體1的第二實(shí)施方式的按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖。
電池單體1的在圖3中示出的第二實(shí)施方式與電池單體1的在圖2中示出的第一實(shí)施方式的區(qū)別特別是在于t形地構(gòu)造的絕緣部件10的布置方式,該絕緣部件現(xiàn)在按下述方式設(shè)置:使得第二部分102并非布置在金屬的殼體2的外部,而是布置在金屬的殼體2的內(nèi)部。
特別地,絕緣部件10通過粘接與第一內(nèi)面121和第二內(nèi)面123連接,從而在絕緣部件10與第一內(nèi)面121和第二內(nèi)面123之間設(shè)置有粘接層16。
此外,如由圖3可見,第一殼體部件4和第二殼體部件5分別具有被設(shè)計用于容納絕緣部件10的凹缺19。特別地,這些凹缺19經(jīng)過構(gòu)造,使得它們能夠容納在圖2a中示出的且t形地構(gòu)造的絕緣部件10的第二部分102。在此,絕緣部件10的在圖2a中示出的實(shí)施方式也可以用于電池單體1的根據(jù)圖3的第二實(shí)施方式。在此需要說明,對表面104~107的上述定義仍然適用,從而圖2a的附圖標(biāo)記104~107不再適用于電池單體1的根據(jù)圖3的第二實(shí)施方式。
此外,圖3中所示的電池單體1具有阻隔層6,該阻隔層特別是平坦地構(gòu)造,且設(shè)置在第一外面122、第二外面124和絕緣部件10、特別是外面107上。在此,阻隔層6可以與第一外面122、第二外面124和絕緣部件通過粘接或熱封而連接,其中,在粘接時,如由圖3可見,設(shè)置有粘接層16。
圖3中所示的第二實(shí)施方式具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在內(nèi)腔14中的壓力增大時也能保持電池單體1的機(jī)械穩(wěn)固性,因為絕緣部件10的第二部分102能承受力。
圖4所示為本發(fā)明的電池單體1的第三實(shí)施方式的按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖。
在此,電池單體1的在圖4中示出的第三實(shí)施方式與在圖1和2中示出的第一或第二實(shí)施方式的區(qū)別主要在于,絕緣部件10被h形地構(gòu)造。
h形的絕緣部件10在此把t形的絕緣部件10的第二部分102在金屬的殼體2外部的圖2中所示的布置方式與t形的絕緣部件10的第二部分102在金屬的殼體2內(nèi)部的圖3中所示的布置方式組合起來。
圖4a示出h形構(gòu)造的絕緣部件10的一種實(shí)施方式。在此,對表面104~107的結(jié)合圖2a所做的定義仍然適用。如由圖4a可見,絕緣部件10具有第一部分101,該第一部分設(shè)置在第一端面125和第二端面126之間,且具有兩個布置在h形的絕緣部件10的相對側(cè)的第二部分102,其中,兩個第二部分102之一布置在金屬的殼體2外部,而兩個第二部分102中的另一個布置在金屬的殼體2內(nèi)部且特別是容納在凹缺19中。
h形構(gòu)造的絕緣部件10可以如已述通過粘接或熱封與第一殼體部件4和/或第二殼體部件5連接,從而在第一殼體部件4或第二殼體部件5與h形構(gòu)造的絕緣部件10之間設(shè)置有粘接層16,特別是設(shè)置有多個粘接層16。
在絕緣部件10的與外圍13相鄰的外面107上,絕緣部件10具有已述的阻隔層6。
h形的絕緣部件10用于兩個殼體部件4、5之間的可靠的電絕緣,且可以同時保證兩個殼體部件4、5之間的穩(wěn)固的機(jī)械連接。
圖5所示為本發(fā)明的電池單體1的第四實(shí)施方式的按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖。
電池單體1的在圖5中示出的第四實(shí)施方式與前述實(shí)施方式的區(qū)別在于,電池單體1還附加地具有至少一個其它的絕緣部件20。電池單體1的在圖5中示出的第四實(shí)施方式特別是具有兩個其它的絕緣部件20。至少一個其它的絕緣部件20用于增大電池單體1相對于外圍13的絕緣區(qū)域。
此外,第四實(shí)施方式具有阻隔層16,該阻隔層設(shè)置在至少一個絕緣部件10的外面107上,且設(shè)置在兩個其它的絕緣部件20的外面107上。
此外由圖5可見,至少一個絕緣部件10和至少一個其它的絕緣部件20被粘接層16分隔,該粘接層用于使得金屬的殼體2與阻隔層6連接。
圖6所示為本發(fā)明的電池單體1的第五實(shí)施方式的按照圖1中所示的平面7剖切的剖視圖。
不同于已述的實(shí)施方式,第一殼體部件4和第二殼體部件5并非相同地構(gòu)造。特別地,第一殼體部件4的第二殼體壁12不同于第二殼體部件5的第二殼體壁12,其中,如由圖6可見,表示半殼形地構(gòu)造的第一殼體部件4的深度的長度21大于表示半殼形地構(gòu)造的第二殼體部件5的深度的長度22。長度21優(yōu)選為長度22的雙倍大。
如由圖6可見,電池單體1具有兩個絕緣部件10。特別地,第一殼體部件4具有第一絕緣部件21,第二殼體部件5具有第二絕緣部件22。在此,第一絕緣部件21設(shè)置在內(nèi)面111與電極復(fù)合物3之間,以及設(shè)置在第一內(nèi)面121與電極復(fù)合物3之間。在此,第二絕緣部件22設(shè)置在內(nèi)面113與電極復(fù)合物3之間,以及設(shè)置在第二內(nèi)面123與電極復(fù)合物3之間。但在此,電極復(fù)合物3的正極8或負(fù)極9仍與第一殼體部件4或第二殼體部件5電連接。
此外,第二絕緣部件22經(jīng)過構(gòu)造,使得第二絕緣部件22至少部分地覆蓋第一外面122。另外,第二絕緣部件22設(shè)置在第一端面125與第二端面126之間,進(jìn)而用于保證電絕緣。
此外由圖6可見,電池單體1具有阻隔層6。該阻隔層6在此設(shè)置在第二殼體部件5的第二殼體壁12的第二外面124上,且設(shè)置在第二絕緣部件22的外面107上。由此可以減少溶劑或濕氣擴(kuò)散透過第一絕緣部件21和/或第二絕緣部件22。
圖6a所示為本發(fā)明的電池單體1的另一實(shí)施方式的剖視圖。
圖6a中所示的電池單體1具有絕緣部件10,該絕緣部件經(jīng)過構(gòu)造,從而絕緣部件10布置在第一端面125與第二端面126之間,且絕緣部件10布置在第二內(nèi)面123和第一外面122上。由此可以采用簡單的方式提供可靠的電絕緣和可靠的機(jī)械連接。
此外,根據(jù)圖6a的電池單體1具有阻隔層6,該阻隔層設(shè)置在絕緣部件10的外面107上,且設(shè)置在第二殼體部件5的第二殼體壁12的第二外面124上。這樣就可以保證可靠的擴(kuò)散防護(hù),所述擴(kuò)散防護(hù)特別是可靠地防護(hù)連接部位17。當(dāng)然可行的是,絕緣部件10和阻隔層6如上所述通過粘接或熱封與金屬的殼體2或絕緣部件10連接。
所有通過附圖介紹的實(shí)施方式都僅僅用來便于理解本發(fā)明,必要時可以任意地相互組合,而絕不應(yīng)限制本發(fā)明。