一种电池单体(1)，至少包括壳体(2)和布置在所述壳体中的至少一个活性材料块(3、4)，其中，所述活性材料块(3、4)具有多个层(5)，这些层包括至少一个阳极、至少一个阴极和在不同电极之间的隔板；其中，所述壳体(2)包括外罩件(6)和一体式设计的芯件(10)，所述外罩件具有敞开的第一端侧(7)和敞开的第二端侧(8)并且沿周向(9)整周地围绕所述至少一个活性材料块(3、4)，其中，所述芯件(10)具有底部件(11)和盖件(13)以及将所述底部件(11)与盖件(13)相连的中间件(14)，所述底部件布置在所述第一端侧(7)上并且与所述外罩件(6)相连，所述盖件沿轴向(12)与底部件间隔地布置在所述第二端侧(8)上并且与所述外罩件(6)相连。上并且与所述外罩件(6)相连。上并且与所述外罩件(6)相连。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池单体
[0001]本专利技术涉及一种电池单体，其至少包括壳体和布置在所述壳体中的至少一个活性材料块，其中，所述活性材料块具有多个层，这些层包括至少一个阳极、至少一个阴极和在不同电极之间的隔板。
[0002]每个活性材料块尤其具有多个阳极和阴极并且在不同的电极之间具有隔板。堆叠的阴极、阳极和电极构成平坦的、但面较大的活性材料块。每个电极都与从活性材料块向外延伸的放电器连接，以便可以从活性材料块导出电流或者向活性材料块输送电流。阳极的放电器和阴极的放电器分别相互连接，以便将相应的电极并联电连接。
[0003]电池、尤其锂离子电池越来越多地用于驱动机动车。电池通常由电池单体和/或由包括多个电池单体的电池模块组成。
[0004]活性材料块单独或成组地布置在壳体中并且因此构成电池单体。在此尤其应当实现尽可能有效地利用安装空间。在此，Wh/l[每升瓦特小时]值是电池单体的重要特征值。在棱柱形电池单体的当前构造方式中，某个确定比例的壳体容积可以用于单体卷绕体/单体堆叠体。
[0005]此外，电池单体与系统中的冷却装置的连接非常重要。在目前的构造方式中，单体堆叠体/单体卷绕体或活性材料块与系统冷却装置之间的直接的冷却路径不存在。由于目前的构造方式使用深冲构件作为壳体，因此灵活的规格只能是受限制的。在深冲高度和电池单体宽度之间尤其存在相关性。
[0006]在电池单体目前的构造形式中，单体堆叠体/单体卷绕体或活性材料块布置在深冲的壳体件内。深冲的壳体件与遮盖组件连接，遮盖组件通常具有用于接触一种电极类型的放电器的集电器、用于容纳集电器并将其相对于壳体件电绝缘的容纳栅格、用于提供集电器与电池单体的环境的电接触的接头以及用于将该接头相对于壳体绝缘的绝缘件。
[0007]由于棱柱形电池单体的目前使用深冲壳体件和遮盖组件的构造方式导致以下限制：由于遮盖组件与单体卷绕体的放电器相接触，壳体的最大的安装空间利用率为大约80％；规格尺寸受壳体件的深冲限制(电池单体厚度与电池单体深度之间的相关性)；电池单体与冷却系统的热接触较差；组件成本(深冲壳体件和遮盖组件)。
[0008]由文献DE 10 2017 103 237 A1已知一种具有挤出容器的电池组件。
[0009]由文献EP 3 133 667 A1已知一种用于制造电池单体的方法。
[0010]由文献DE 698 25 810T2已知一种棱柱形电池。
[0011]本专利技术所要解决的技术问题在于，至少部分解决关于现有技术提到的问题。尤其建议一种可廉价制造并且能够实现壳体的有效空间利用的电池单体。
[0012]所述技术问题通过具有根据权利要求1的技术特征的电池单体来解决。有利的扩展设计是从属权利要求的技术方案。在说明书中单独提及的特征能够以技术上有意义的方式相互结合并且可以通过说明书中解释的事实和/或附图中的细节补充，其中示出本专利技术的其它实施变型方案。
[0013]在此建议一种电池单体，至少包括壳体和布置在所述壳体中的至少一个活性材料块。所述活性材料块具有多个层，这些层包括至少一个阳极、至少一个阴极和在不同电极之
间的隔板。所述壳体包括
[0014]‑
外罩件，所述外罩件具有敞开的第一端侧和敞开的第二端侧并且沿周向整周地围绕所述至少一个活性材料块，以及
[0015]‑
一体式设计的芯件。
[0016]所述芯件具有底部件和盖件以及将所述底部件与盖件相连的中间件，所述底部件布置在所述第一端侧上并且与所述外罩件相连，所述盖件沿轴向与底部件间隔地布置在所述第二端侧上并且与所述外罩件相连。所述至少一个活性材料块在中间件的第一侧上沿径向布置在所述外罩件与中间件之间并且在中间件的与第一侧相对置的第二侧上布置在所述外罩件与中间件之间。所述芯件是挤压型材。
[0017]活性材料块以已知的方式尤其包括至少一个阳极和至少一个阴极作为电极。在阳极和阴极之间分别布置有隔板。活性材料尤其作为涂层布置在导电的基底材料上，该基底材料尤其用作放电器。该阳极、阴极和隔板分别被称为层。
[0018]电极尤其以已知的方式布置以构成活性材料块并且被施加电解质或电解液。
[0019]活性材料块尤其具有多个电极和隔板，这些电极和隔板彼此堆叠地布置或者堆叠并且随后共同卷绕地布置。这些层可以分别以任意数量布置为单片堆叠体、层状体、Z形折叠体、卷芯(Jelly Roll)。
[0020]电极尤其设计为膜状，即具有较大的侧面和较小的厚度。在电极的该侧面上或每个侧面上尤其布置有具有活性材料的涂层。隔板分别布置在相邻布置的不同电极的侧面之间。电极的未涂层部分尤其作为放电器从活性材料块延伸出来。
[0021]阳极和阴极尤其分别在活性材料块内相互并联连接，使得多个阳极的放电器彼此导电连接并且多个阴极的放电器彼此导电连接。
[0022]电池单体的壳体尤其仅能塑性变形。壳体也称为硬壳，并且该电池单体例如称为棱柱形电池单体。
[0023]电池单体尤其是含锂的电池单体，尤其是二次单体、即可再充电的电池单体。该电池单体尤其布置在绝缘的单体壳体中。该单体壳体尤其构成单体绝缘件。以下描述的电池单体尤其包括该单体绝缘件。
[0024]壳体在准备好使用的电池单体中尤其设计为一体式的。壳体由外罩件和芯件组成，外罩件和芯件在壳体的制造过程中才被相互连接，但之前作为单件存在。
[0025]外罩部尤其设计为柱形，即仅具有平行于轴向延伸的面。
[0026]芯件是挤压型材并且通过已知的挤压工艺制造。
[0027]在挤压过程中，将起始材料加热到变形温度并利用高压将其挤压通过成形模具。将如此产生的型材从模具中沿进给方向进一步移出。
[0028]盖件、底部件和中间件或两侧分别平行于进给方向延伸。盖件和底部件沿径向、即横向于进给方向和轴向具有比中间件更大的宽度、尤其5倍、优选10倍的宽度。盖件和底部件尤其垂直于中间件延伸。中间件尤其与中间件的宽度平行地具有最小壁厚度，该最小壁厚度为0.2至5毫米、尤其最多3毫米、优选最多2毫米。盖件和底部件尤其具有最小壁厚度，中间件的壁厚度的限度同样适用于该最小壁厚度。但各个部件的壁厚度可以彼此不同地设计。
[0029]盖件和底部件的宽度尤其设计为，该宽度刚好覆盖至少一个活性材料块沿径向的
延伸量。
[0030]铝或铝合金尤其可以用作材料，或者其他材料也可以用作材料。在此，使用的材料尤其应具有良好的导热性，该导热性优选与铝的导热性相当或者比铝的导热性更高。
[0031]所述至少一个活性材料块尤其布置为，多个层在中间件的两侧的区域中分别平行于这两侧延伸。如果仅设有一个活性材料块，则这些层可以围绕中间件卷绕地布置。如果设有两个活性材料块，则每个活性材料块可以与相应侧相邻地布置。
[0032]为了制造电池单体，尤其首先提供芯件。将至少一个活性材料块布置在芯件上，布置在盖件和底部件之间。在此，至少一个活性材料块可以由电绝缘件包围。
[0033]尤其可以通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池单体(1)，至少包括壳体(2)和布置在所述壳体中的至少一个活性材料块(3、4)，其中，所述活性材料块(3、4)具有多个层(5)，这些层包括至少一个阳极、至少一个阴极和在不同电极之间的隔板；其中，所述壳体(2)包括外罩件(6)和一体式设计的芯件(10)，所述外罩件具有敞开的第一端侧(7)和敞开的第二端侧(8)并且沿周向(9)整周地围绕所述至少一个活性材料块(3、4)，其中，所述芯件(10)具有底部件(11)和盖件(13)以及将所述底部件(11)与盖件(13)相连的中间件(14)，所述底部件布置在所述第一端侧(7)上并且与所述外罩件(6)相连，所述盖件沿轴向(12)与底部件间隔地布置在所述第二端侧(8)上并且与所述外罩件(6)相连；其中，所述至少一个活性材料块(3、4)在中间件(14)的第一侧(15)上沿径向(16)布置在所述外罩件(6)与中间件(14)之间并且在中间件(14)的与第一侧(15)相对置的第二侧(17)上布置在所述外罩件(6)与中间件(14)之间；其中，所述芯件(10)是挤压型材。2.根据权利要求1所述的电池单体(1)，其中，所述底部件(11)完全封闭所述第一端侧(7)。3.根据前述权利要求中任一项所述的电池单体(1)，其中，纵向(18)垂直于所述轴向(12)并且平行于所述中间件(14)的两侧(15、17)延伸；其中，所述盖件(13)具有沿所述纵向(18)分别通过空隙(19、20)彼此间隔地布置的多个盖段(21)，所述盖件(13)在所述第二端侧(8)上通过这些盖段与所述外罩件(6)相连；其中，所述盖件(13)具有至少一个第一空隙(19)和至少一个第二空隙(20)。4.根据权利要求1所述的电池单体(1)，其中，纵向(18)垂直于所述轴向(12)并且平行于所述中间件(14)的两侧(15、17)延伸；其中，所述底部件(11)沿所述纵向(18)具有第一空隙(19)和至少一个盖段(21)，并且所述盖件(13)沿所述纵向(18)具有第二空隙(20)和至少一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：
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