电池单元、方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有由复合金属箔(4)制成的袋(3)和具有至少一个原电池(7)的电池单元(1)，其中，所述袋(3)具有沿接缝方向(N)延伸并且以流体密封的方式封闭袋(3)的内部空间(5)的接缝(6)，所述至少一个原电池设置在袋内部空间(5)中；其中，在所述接缝(6)的区域中，将袋(3)的两个箔片部分(8)以平面方式彼此叠置，使得接缝(6)处的箔片部分(8)共同形成远离袋内部空间(5)突出的突出部(9)；其中，所述箔片部分(8)的邻接边缘(10)由绝缘带(11)重叠，所述绝缘带在两个端部处横向于接缝方向(N)被翻转；其中，所述突出部(9)至少部分地包括折叠部(13)，其中，箔片部分(8)连同绝缘带(11)一起被折叠。折叠。折叠。

【技术实现步骤摘要】
电池单元、方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种电池单元和用于制造这种电池单元的方法。此外，本专利技术涉及一种尤其是通过这种方法用于制造这种电池单元的装置。

技术介绍

[0002]一段时间以来，传统的电池单元已经实现了由复合金属箔制成的袋，该袋界定了袋内部空间，该袋内部空间借助于密封接缝以流体密封的方式来封闭。通常，电池单元的至少一个原电池容纳在该袋内部空间中。这种电池单元也被本领域技术人员称为“袋状电池”。为了使通过接缝封闭的袋具有更好的稳定性，并使复合金属箔的非电绝缘的邻接边缘远离电池单元的外部环境，袋的存在于接缝区域中并且终止于复合金属箔的邻接边缘的突出部通常是折边的。
[0003]特别地，当这种袋由通过复合金属箔制成的两个袋部段(所述两个袋部段通过接缝连接以形成袋)形成时，被证明是有问题的，但是，在成品电池的袋部段之间能够产生电势。尽管复合金属箔通常被涂覆以相对于电池单元的周边进行电绝缘，但复合金属箔的邻接边缘通常由于袋部段的切割而未被涂覆并且因此不被电绝缘。如果电池系统内的导电部件与这种电池单元接触，这会带来电短路的风险。
[0004]因此，在这种背景下，通常在折边之后用电绝缘的绝缘带将突出部包围。然而，在折边之后，这种电绝缘的绝缘带难以应用。尤其是在折边之后，只能通过电绝缘的绝缘带对邻接边缘进行较差的覆盖，从而无法充分可靠地防止这种传统电池的邻接边缘的电短路。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的一个目的特别是关于上述问题提出用于电池单元和用于制造这种电池单元的方法以及用于制造这种电池单元的装置的新的途径。
[0006]该问题通过独立专利权利要求1、独立方法权利要求5和独立装置权利要求6来实现。优选实施例是从属权利要求的主题。
[0007]因此，本专利技术的基本思想是，在电池具有复合金属箔的袋的情况下，所述袋包括接缝，所述接缝以流体密封的方式封闭袋的袋内部空间，并将袋的两个箔片部分彼此连接，以折叠所述两个箔片部分连同电绝缘带的存在于接缝区域中的突出部，该电绝缘带以边缘保护的方式包围突出部。因此，本专利技术基于这样的总体思想，即将存在于突出部中的由彼此贴靠的两个箔片部分构成的复合件与电绝缘的绝缘带整体折叠以产生折叠部，所述两个箔片部分背离接缝终止于邻接边缘，并且所述电绝缘的绝缘带重叠邻接边缘并且以边缘保护的方式以U形方式包围突出部。
[0008]因此，与传统的电池单元相比，能够有利地改进绝缘带在邻接边缘上的紧固，并且由此能够实现改善邻接边缘的电绝缘。这提高了电池单元在运行期间的安全性，以及当电池单元在制造过程中由工人处理时以及在更高级别的系统中安装时的安全性。
[0009]根据本专利技术的电池单元(其能够是所谓的“袋状电池”)包括由复合金属箔制成的
袋，其中，所述袋具有沿接缝方向延伸并且以流体密封的方式封闭袋的袋内部空间的接缝、尤其是密封焊缝。电池单元包括布置在袋内部空间中的至少一个原电池。在此，在接缝区域中，袋的两个箔片部分以平面的方式彼此叠置，使得接缝处的箔片部分一起形成背离袋内部空间突出的突出部，其中，突出部中的箔片部分终止于邻接边缘。在本文中，“箔片部分”能够理解为袋的复合金属箔的区域。因此，箔片部分能够存在于单一的、连贯的复合金属箔上，或者分别存在于复合金属箔的单独件上。沿接缝的方向，邻接边缘至少部分地被电绝缘的、尤其是是自粘附的绝缘带重叠，所述绝缘带在两个端部处横向于接缝方向朝向所述箔片部分的两个外侧翻转，所述两个外侧彼此相反地设置、与邻接边缘邻接。突出部在此至少部分地包括尤其是U形或卷起的折叠部，其中，箔片部分与绝缘带一起沿袋内部空间的方向折叠。折叠部能够是边缘。如上面已经指出的那样，根据本专利技术的电池成功地紧固了绝缘带，与传统电池单元相比的绝缘带得到了改进，并且因此实现了复合金属箔的邻接边缘的更加可靠的电绝缘。
[0010]在电池单元的优选的进一步改进中，袋包括由复合金属箔制成的两个袋部段、尤其是半壳形袋半部，所述两个袋部段在以流体密封的方式包围袋内部空间的情况下以材料结合的方式接合以形成袋，并且袋部段中的每一个具有箔片部分之一。突出部在接缝处沿对应于接缝方向的周向方向延伸，优选地以类似接缝的方式延伸。在使用两个这样的袋部段的情况下，在产生接缝之前，袋内部空间特别容易接近，从而能够特别容易地将至少一个原电池放置在袋内部空间中。
[0011]根据电池的有利的另一改进，袋具有带有两个窄侧和两个宽侧的矩形几何形状。在这种情况下，所述侧中的相对的至少一个、优选两个侧由具有折叠部的突出部界定。所述侧中的至少一个设计为无折叠。在至少一个无折叠侧上，存在从袋内部空间向外突出的至少一个电连接电极，所述至少一个电连接电极在袋内部空间中与至少一个原电池电连接。优选彼此相对的两个侧、尤其优选彼此相对的两个窄侧分别配备有一个这样的电连接电极。这种电池单元在结构上特别紧凑。
[0012]有利地，复合金属箔在外侧和/或内侧被涂覆，其中，邻接边缘在任何情况下都未被涂覆。通过不对邻接边缘进行单独涂覆，能够节省成本。
[0013]本专利技术还涉及用于制造根据本专利技术的对应于上述描述的电池单元的方法。该方法包括至少六个步骤a)、b)、c)、d)、e)和f)。根据第一步骤a)，提供至少一个由复合金属箔制成的开放式袋半成品，其部分地界定袋内部空间。在第二步骤b)中，将所述至少一个原电池布置在步骤a)中提供的袋半成品的袋内部空间中。根据第三步骤c)，将箔片部分局部彼此贴靠放置并产生接缝，使得在制造袋时，具有由于步骤b)容纳在其中的至少一个原电池的袋内部空间以流体密封的方式封闭，并形成突出部。在第四步骤d)中，电绝缘的绝缘带相对于接缝的方向至少部分地安装到根据步骤c)形成的突出部中的箔片部分中的第一个的外侧，使得绝缘带的部分背离袋内部空间突出并伸出超过到邻接边缘。在第五步骤e)中，将根据步骤d)安装的绝缘带的自由部分折叠，使得通过绝缘带重叠邻接边缘，并且横向于接缝方向的该部分被施加到箔片部分中的第二个的外侧上，以便以边缘保护的方式以U形方式包围突出部。接下来是第六步骤f)，根据该步骤，突出部的边缘区域连同在步骤e)中折叠的绝缘带一起被折叠，从而产生折叠部。根据本专利技术的电池单元的上述优点也转移到根据本专利技术的用于制造这种电池单元的方法中。
[0014]此外，本专利技术涉及一种用于制造根据本专利技术的电池单元的装置，尤其是通过如上所述的根据本专利技术的方法。该装置包括沿调整方向可调节地移动的条带，所述调整方向在借助于所述装置制造电池单元期间至少部分地对应于接缝方向，所述条带具有沿调整方向凹入的凹槽，用于对突出部的边缘部分连同以边缘保护的方式包围突出部的绝缘带一起进行折叠。凹槽在调整方向上具有变化的横截面轮廓，其被设计成使得当突出部连同绝缘带一起沿调整方向被拉出通过凹槽时，仍无折叠的突出部的边缘区域连同绝缘带一起通过装置被折叠，产生折叠部。应当理解的是，替代地或附加地，条带能够在突出部之上被拉出。条带能够通过一次成型、尤其是通过增材制造工艺来制造。条带能够具有塑料材料或分别能够由这种塑料材料构成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池单元(1)，特别是袋状电池(2)，
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其具有由复合金属箔(4)制成的袋(3)，其中,所述袋(3)具有沿接缝方向(N)延伸并以流体密封的方式封闭袋(3)的袋内部空间(5)的接缝(6)，尤其是密封接缝，
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其具有设置在所述袋内部空间(5)中的至少一个原电池(7)，
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其中，在所述接缝(6)的区域中，所述袋(3)的两个箔片部分(8)以平面的方式彼此抵靠，其中，所述箔片部分(8)在接缝(6)处共同形成远离所述袋内部空间(5)突出的突出部(9)，并且其中，所述箔片部分(8)在邻接边缘(10)中的突出部(9)中终止，
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其中，所述邻接边缘(10)至少部分地由电绝缘的、尤其是自粘附的绝缘带(11)重叠，所述绝缘带在两个端部处横向于接缝方向(N)朝向所述箔片部分(8)的两个外侧(12)翻转，所述两个外侧相反地设置、与邻接边缘(10)邻接，
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其中，所述突出部(9)至少部分地包括折叠部(13)、尤其是U形的折叠部，其中，所述箔片部分(8)与绝缘带(11)一起沿袋内部空间(5)的方向折叠。2.根据权利要求1所述的电池单元(1)，其特征在于，
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所述袋(3)包括由复合金属箔(4)制成的两个袋部段(14)、尤其是半壳形状的袋半部，所述两个袋部段在以流体密封的方式包围所述袋内部空间(5)的情况下以材料结合的方式接合以形成袋(3)，并且所述两个袋部段之一形成所述箔片部分(8)之一；
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所述突出部(9)在接缝(6)处沿对应于接缝方向(N)的周向方向(U)以类似接缝的方式环绕。3.根据权利要求1或2所述的电池单元(1)，其特征在于，
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所述袋(3)具有带有两个窄侧和两个宽侧(16、17)的矩形几何形状；
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所述侧(16、17)中的彼此相对的至少一个、优选两个由具有折叠部(13)的突出部(9)确定，
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其中，所述侧(16、17)中的至少一个以无折叠的形式形成；
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其中，在所述至少一个无折叠侧(16、17)上存在从袋内部空间(5)向外突出的至少一个电连接电极(18)，所述至少一个电连接电极在袋内部空间(5)中电连接到所述至少一个原电池(7)。4.根据权利要求1至3之一所述的电池单元(1)，其特征在于，
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所述复合金属箔(4)在外部和/或内部被涂覆；
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所述邻接边缘(10)没有涂层。5.一种用于制造根据前述权利要求之一所述的电池单元(1)的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供由复合金属箔(4)制成的界定袋内部空间(5)的至少一个开口半成品袋，b)将所述至少一个原电池(7)布置在步骤a)中提供的半成品袋的袋内部空间(5)中，c)将箔片部分(8)局部地彼此贴靠并产生接缝(6)，使得在制造袋(3)时，具有由于步骤b)容纳在其中的至少一个原电池(7)的所述袋内部空间(5)以流体密封的方式封闭，并且形成突出部(9)，
d)至少部分地将电绝缘的绝缘带(11)安装到根据步骤c)形成的突出部(9)中的箔片部分(8、8a)中的第一个的外侧(12)上，使得绝缘带(11)的背离所述袋内部空间(5)的部分(19)突出超过所述邻接边缘(10)，e)将根据步骤d)安装的绝缘带(11)的部分(19)翻转，使得借助于所述绝缘带(11)与邻接边缘(10)重叠，并且横向于接缝方向(N)的所述部分(19)施加在箔片部分(8、8a)中的第二个的外侧(12)上，以便以边缘保护的方式以U形方式包围突出部(9)，f)将所述突出部(9)的边缘区域(20)与在步骤e)中翻转的绝缘带(11)一起折叠，从而产生折叠部(13)。6.一种用于制造根据权利要求1至4之一所述的电池单元(1)的装置(21)，尤其是通过根据权利要求5的方法，
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所述装置具有沿调整方向(V)可调整地移动的条带(22)，所述调整方向在借助于装置(21)制造电池单元(1)期间至少部分地对应于接缝方向(N)，所述条带具有沿调整方向(V)凹入的凹槽(23)，用于对突出部(9)的边缘区域(20)连同以边缘保护的方式包围突出部(9)的绝缘带(11)一起进行折叠，
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其中，所述凹槽(23)的横截面(24)的轮廓在调整方向(V)上变化，所述轮廓形成为使得当所述突出部(9)连同绝缘带(11)沿调整方向(V)被拉出通过凹槽(23)时，仍然无折叠的突出部(9)的所述边缘区域(20)连同绝缘带(11)一起借助于装置(21)被折叠，产生折叠部(13)。7.根据权利要求6所述的装置(21)，其特征在于，所述凹槽(23)的横截面(24)的轮廓以离散图像序列(25)的方式在调整方向(V)上变化，所述离散图像序列是在所述边缘区域(20)折叠时通过所述边缘区域的移动的时间连续快照(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁迪格，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：