(57)【要約】本発明は、２つの外装金属板（２、３、６、７）から形成されたハウジングの中に配置された電極箔積層体（４）と、２つの外装金属板（２、３、６、７）を電気的に相互から絶縁するために用いられるフレーム（５）とを含み、１つの極の各電極箔の各集電体タブが、電極接触部（４．１、４．２）の形成のために、相互に結合されており、それぞれの電極接触部（４．１、４．２）は外装金属板（２、３、６、７）と結合されており、外装金属板（２、３、６、７）はそれぞれ単セル（１）の電極を形成している、バッテリー用単セル（１）に関する。本発明によれば、同じ極性の各集電体タブは、それぞれ電極箔積層体（４）の電極側面（Ｐ１、Ｐ２）で導出されており、電極側面（Ｐ１、Ｐ２）の中央領域において電極接触部（４．１、４．２）と互いに結合されており、電極接触部（４．１、４．２）は電極側面（Ｐ１、Ｐ２）に対して平行に、特に、それぞれの電極側面（Ｐ１、Ｐ２）の半分に対して平行になるように折り曲げられ、外装金属板（２、３、６、７）と結合されている。
2014524637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの外装金属板（２、３、６、７）から形成されたハウジングの中に配置された電極箔積層体（４）と、２つの前記外装金属板（２、３、６、７）を電気的に相互から絶縁するために用いられるフレーム（５）とを含み、１つの極の各電極箔の各集電体タブが、電極接触部（４．１、４．２）の形成のために、相互に結合されており、それぞれの前記電極接触部（４．１、４．２）は前記外装金属板（２、３、６、７）と結合されており、前記外装金属板（２、３、６、７）はそれぞれ単セル（１）の電極を形成している、バッテリー用単セル（１）において、前記電極箔積層体（４）のそれぞれ電極側面（Ｐ１、Ｐ２）に、同じ極性の前記集電体タブが導出され、前記電極側面（Ｐ１、Ｐ２）の中央領域において前記電極接触部（４．１、４．２）と互いに結合されていること、および、前記電極接触部（４．１、４．２）が前記電極側面（Ｐ１、Ｐ２）に平行になるように折り曲げられ、前記外装金属板（２、３、６、７）と結合されていることを特徴とする、単セル（１）。
【請求項２】
前記外装金属板（６、７）がシェル形に形成され、前記電極接触部（４．１、４．２）が前記外装金属板（６、７）の前面壁（６．４、７．４）とそれぞれ結合されていることを特徴とする、請求項１記載の単セル（１）。
【請求項３】
それぞれの前記電極接触部（４．１、４．２）が少なくとも一体結合で、それぞれの前記外装金属板（６、７）の前記前面壁（６．４、７．４）に固定されていることを特徴とする、請求項２記載の単セル（１）。
【請求項４】
前記外装金属板（２、３）が平形に形成され、それぞれの前記電極接触部（４．１、４．２）が電気伝導性の接触エレメント（１２、１３）によって、前記外装金属板（２、３）と結合されていることを特徴とする、請求項１記載の単セル（１）。
【請求項５】
前記接触エレメント（１２、１３）が少なくとも一体結合で、前記外装金属板（２、３）と結合されていることを特徴とする、請求項４記載の単セル（１）。
【請求項６】
前記接触エレメント（１２、１３）が金属板であることを特徴とする、請求項４記載の単セル（１）
【請求項７】
前記金属板が折り曲げられ、その一方の脚（１２．２、１３．２）は前記電極接触部（４．１、４．２）と、および他方の脚（１２．１、１３．１）は前記外装金属板（２、３）と結合されていることを特徴とする、請求項６記載の単セル（１）。
【請求項８】
それぞれの前記電極接触部（４．１、４．２）が少なくとも一体結合で、それぞれの前記金属板の前記脚（１２．２、１３．２）に固定されていることを特徴とする、請求項７記載の単セル（１）。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の単セル（１）を複数備えるバッテリー。
【請求項１０】
前記バッテリーが車両用バッテリー、特に電気車両、ハイブリッド車両、または燃料電池で駆動される車両のトラクションバッテリーであることを特徴とする、請求項９記載のバッテリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの外装金属板から形成されたハウジングの中に配置された電極箔積層体と、２つの外装金属板を電気的に相互から絶縁するために用いられるフレームとを含み、その際、１つの極の各電極箔の各集電体タブは、電極接触部の形成のために、相互に結合されており、それぞれの電極接触部は外装金属板と結合されており、外装金属板はそれぞれ単セルの電極を形成している形式の、バッテリー用単セルに関する。さらに、本発明は、複数の単セルを有するバッテリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車両用の、特に電気車両用や、ハイブリッド車両用や、燃料電池で駆動される車両用の高電圧バッテリーは、並列におよび／または直列に相互連結される複数の単セルと、１つの電子装置と、１つの冷却／加熱システムとから形成され、これらの構成部品は１つのハウジング内に配置されている。フレームフラットセルとして設計された単セルでは、電極箔積層体が、２つの平形外装金属板か、１つの平形外装金属板と１つのシェル形外装金属板か、２つのシェル形外装金属板か、によって囲まれている。電極箔積層体は、アノード箔とカソード箔とから構成され、両者はセパレータによって電気的に相互から絶縁されている。電極箔積層体の少なくとも１つの縁においては、電極箔は被覆されておらず、集電体タブ（Ｓｔｒｏｍａｂｌｅｉｔｅｒｆａｈｎｅｎ）として電極箔積層体から突き出ており、これらの集電体タブは、電極接触面電極接触部の形成のために、相互に結合されている。このとき、１つの電極接触面電極接触部はそれぞれ外装金属板の１つの内側面と結合されている。両方の外装金属板は、電気絶縁性をもつ１つのフレームによって、空間的に相互に間隔を置いており、単セルの両極を形成している。単セルの充放電時に発生する損失熱は、相応の厚みを持たせた外装金属板を通じて、単セルの小幅面へと導かれるようになっており、冷却剤および／または冷却液が貫流可能な熱伝導プレートへと引き込まれるようになっている。単セルと金属製熱伝導プレートとの電気的絶縁のために、単セルと熱伝導プレートとの間には電気絶縁性をもつ熱伝導箔が配置されており、また外装金属板は、熱伝導プレートの領域においては、熱伝導プレートに対して平行の状態から９０°曲げられている。単セルの閉鎖には、優先的には、ホットプレス法が使用可能である。そのために、フレームは、少なくとも封着継ぎ目の領域は熱可塑性材料で形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の根底にある課題は、従来技術に比べて改良されたバッテリー用単セルとバッテリーを提示することである。
【０００４】
この課題は、本発明によれば、単セルに関しては請求項１にあげた諸特徴によって、またバッテリーに関しては請求項９にあげた諸特徴によって、解決される。
【０００５】
本発明の有利な諸形態が、各従属請求項の主題である。
【０００６】
バッテリー用の単セルは、２つの外装金属板から形成されたハウジングの中に配置された電極箔積層体と、２つの外装金属板を電気的に相互から絶縁するために用いられるフレームとを含み、その際、１つの極の各電極箔の各集電体タブは、電極接触部の形成のために、相互に結合されており、それぞれの電極接触部は外装金属板と結合されており、外装金属板はそれぞれ単セルの電極を形成している。本発明によれば、同じ極性の各集電体タブは、それぞれ電極箔積層体の電極側面で導出されており、電極側面の中央領域において相互に結合されて電極接触部となり、各電極接触部は、電極側面に対して平行に、特に電極側面の半分に対して平行になるように折り曲げられて、外装金属板に結合されている。
【０００７】
その際、集電体タブが導出されている個所である電極側面の中央領域とは、特に、電極箔積層体中の中央あたりに配置されている電極箔積層体と同一平面のことであると理解される。
【０００８】
電極接触部が電極箔積層体の電極側面に対して平行になるように折り曲げられていることにより、外装金属板は、寸法に関して、特に縦の長さに関して、従来より短く設定されることができ、これにより、特に有利な方法においては、単セルの配置のために従来より少ない設置空間しか必要としない。さらに、外装金属板の縦の長さの削減から、材料の節約という結果が生じ、これにより単セルは、従来より低コストで製造可能であり、また重量が減る。
【０００９】
さらに、電極接触部の折り曲げという手段により、電極接触部と、それぞれの外装金属板との接触が、従来より少ない設置空間需要で実施可能である。
【００１０】
好ましくは、外装金属板はシェル形に形成されており、それぞれ１つの電極接触部が１つの外装金属板の前面壁と結合されている。その際、電極箔積層体の電極側面は、特に有利には、シェル形外装金属板の前面壁の方向に配置されている。電極接触部と外装金属板との結合によって、それぞれの外装金属板には電圧を導くようになり、これにより単セルの１つの電極となる。
【００１１】
それぞれの電極接触部とシェル形外装金属板の前面との間の継続的接触を保証するため、電極接触部は少なくとも一体結合で、それぞれの外装金属板の前面壁に固着されている。一体結合で結合を作り出すには、特に超音波溶接法が適している。
【００１２】
別の１つの実施形態では、外装金属板は平形に設計されており、電極箔積層体のそれぞれの電極接触部は、電気伝導性の接触エレメントによって、外装金属板と結合されている。外装金属板を平形で実施することにより、シェル形の実施形態に比べて外装金属板の製造の手間は軽減され、それにより単セル製造の際の費用と時間が軽減されるようになる。その場合、１つの接触エレメントが電極箔積層体のそれぞれ１つの電極側面に接するように配置されて、電極接触部と外装金属板との間の電気的接続を生み出し、これにより各外装金属板が単セル１の動作中に電圧を導く。
【００１３】
好ましくは、接触エレメントは少なくとも一体結合で外装金属板と結合しており、そのためにはやはり特に超音波溶接法が適している。接触エレメントと各外装金属板との結合は、電極箔積層体の各電極接触部と各外装金属板との間の接触エレメントを介した接触が、単セルの全耐用年数にわたって存続し続けるように実施されていることが特に好ましい。
【００１４】
１つの有利な形態においては、接触エレメントは１つの薄い金属板であり、電極接触部と外装金属板との間に配置されており、かつ、上記のように、少なくとも外装金属板と一体結合で結合している。その際、上記の薄い金属板が、非常に良好な電気伝導性を有する金属で、しかも、単セルが充放電時すなわち動作時においては同じ損失熱を発生させるため、高い耐熱性も有している金属で製造されていることが、特に有利な方法である。
【００１５】
それぞれの外装金属板と、電極箔積層体のそれぞれの電極接触部との間の接触を、設置空間を最適化して実現できるために、上記の薄い金属板は、好ましくは、折り曲げられた形態になっており、それにより２つの脚を有する。好ましくは、一方の脚が電極接触部と結合しており、他方の脚が外装金属板と結合している。特に、上記の薄い金属板の両脚は互いに９０°の角度になるように折り曲げられており、それにより、それぞれの電極接触部は、設置空間最適化の観点のもと、一方の脚に平面的に密着し、他方の脚は最大可能な平面をもって外装金属板と結合している。
【００１６】
単セルの１つの好ましい実施形態においては、それぞれの電極接触部は、少なくとも一体結合で、接触エレメントとしてのそれぞれの薄い金属板の１脚に固定されている。
【００１７】
さらに計画され得るのは、１つの外装金属板は単セルのハウジングの形成のためにシェル形に設計され、他方の外装金属板は平形に設計されていて、かつ、シェル形の外装金属板に割り当てられた電極接触部は外装金属板の前面壁と結合しており、平形の外装金属板に割り当てられた電極接触部は接触エレメントを介して、特に折り曲げられた薄い金属板の形の接触エレメントを介して、外装金属板に結合していることである。
【００１８】
本発明はさらに、前述の説明に基づいて形成された単セルを複数有するバッテリーに関する。複数の電極接触部が電極箔積層体のそれぞれの電極側面の中央領域において配置され、電極側面に平行になるように折り曲げられていることにより、バッテリーの寸法も縮小されることができるようになっており、これにより、バッテリー配置のための設置空間需要とバッテリー重量も、同様に低減されている。
【００１９】
好ましくは、上記バッテリーは、車両用バッテリーであり、特に電気車両、ハイブリッド車両、または燃料電池で駆動される車両の、トラクションバッテリーである。
【００２０】
上記単セルが、そしてそれにより上記単セルを使って構成される車両用バッテリーが、設置空間を縮小して実施されることのできるものであるため、上記に説明されたように、車両用バッテリーとして上記バッテリーを配置するための車両内での設置空間も、縮小可能になっている。さらに、これにより、車両用バッテリーの重量と、車両の総重量も、軽減され得る。
【００２１】
本発明の実施例が、以下に、図を用いてさらに詳しく説明される。
各図が示すものは次の通りである：
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術による、ハウジング形成のための平形の外装金属板を備えた単セルの概略的分解図である。
【図２】平形の外装金属板を備えた単セルの、組み立てた状態における概略的斜視図である。
【図３】平形の外装金属板を備えた単セルの概略的断面図である。
【図４】従来技術による、シェル形の外装金属板を備えた単セルの概略的分解図である。
【図５】シェル形の外装金属板を備えた単セルの概略的断面図である。
【図６】シェル形の外装金属板を備えた、本発明による単セルの第１の実施形態の概略的分解図である。
【図７】図６に示した単セルの、組み立てた状態における概略的斜視図である。
【図８】単セルの概略的断面図である。
【図９】単セルの拡大部分の概略的断面図である。
【図１０】両方の外装金属板を互い違いに開いた状態の単セルの概略的斜視図である。
【図１１】製造の１過程において両方の外装金属板を互い違いに開いた状態の単セルの概略的断面図である。
【図１２】平形の外装金属板と接触エレメントとを備えた、本発明による単セルの第２の実施形態の概略的分解図である。
【図１３】単セルの概略的断面図である。
【図１４】単セルの拡大部分の概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
互いに相応する部品には、すべての図の中で同一の参照符号が付されている。
【００２４】
図１から図１４までにそれぞれ図示された単セル１は、バッテリーの構成部品であり、特に、電気車両やハイブリッド車両や燃料電池で駆動される車両のためのトラクションバッテリーという形の車両用バッテリーの構成部品である。
【００２５】
図１から図３までは、ハウジング形成のための平形の外装金属板２および３を備えた、従来技術による単セル１を示しており、図１では単セル１の分解図が、図２では組み立てた状態における単セル１が、図３では単セル１の断面が示されている。
【００２６】
従来技術による単セル１は、電極箔積層体４と、フレーム５と、２つの平形外装金属板２および３とを備えている。
【００２７】
電極箔積層体４は、個々の電極箔から、好ましくは被覆を施した銅箔と被覆を施したアルミニウム箔から形成されており、銅箔とアルミニウム箔の間には、それぞれ１つのセパレータ箔が、異なる極性の電極箔を空間的に分離するために配置されている。このとき、電極箔積層体４の両側に接して、電極箔積層体４を断絶するように、それぞれ１つのセパレータ箔が配置されており、これにより電極箔積層体４は、外装金属板２および３に対して隔離されており、したがって電気的に絶縁されている。
【００２８】
電極箔積層体４の電極側面Ｐ１およびＰ２のそれぞれにおいて、電極箔の一部分が被覆なしで電極箔積層体４から導出されており、電極箔のこの突き出た領域は、集電体タブと呼ばれる。
【００２９】
集電体タブは、電極側面Ｐ１およびＰ２の縦の長さの中央で、電極箔積層体４から導出されている。
【００３０】
電極接触部４．１および４．２を形成するために、１つの極性の電極箔の集電体タブは相互に結合している、すなわち、集電体タブは互いに付着し合っている。さらに、単セル１の電極を形成するために、電極箔積層体４の電極側面Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの電極接触部４．１、４．２は外装金属板２、３の内側面と、結合している。このために、単セル１の製造時に、プレス法によって、および／または例えば抵抗スポット溶接および／または超音波溶接および／またはレーザー溶接といった融接法によって、電極接触部４．１、電極接触部４．２は外装金属板２、３に、それぞれ固定される。
【００３１】
上記による固定法に加えて、もしくは上記による固定法に代わるものとして、例えばリベットを用いて力結合的に、上記それぞれの電極接触部４．１、４．２が外装金属板２、３に、それぞれ固定されることも考えられる。
【００３２】
動作中には単セル１の両電極として同一の電圧を導く外装金属板２と３とを、空間的に相互から分離し、それにより電気的に相互に絶縁するために、外装金属板２と３との間に、電極箔積層体４の縁部を取り囲むフレーム５が配置されている。好ましくは、フレーム５は、少なくとも部分的には、熱可塑性材料で形成されており、それによりフレーム５は、好ましくはホットプレス法で、両側で外装金属板２および３と結合されている。
【００３３】
このとき単セル１は、組み立てられた状態においては、図２と図３に詳しく描かれているように、直方体である。
【００３４】
図４と図５には、従来技術による単セル１のもう１つの実施形態が示されており、これにはハウジングの形成のためにシェル形の外装金属板６および７が備えられている。さらに、この実施形態における単セル１は、２つの絶縁シェル８および９を有しており、この２つの絶縁シェルの中に、単セル１の組み立てられた状態における電極箔積層体４が配置されている。絶縁シェル８および９により、電極箔積層体４はシェル形外装金属板６および７に対して電気的に絶縁されており、そのために絶縁シェル８および９は電気伝導性のない材料で形成されているか、もしくは少なくとも電気伝導性のない材料で被覆されている。さらにシェル形外装金属板６および７は、絶縁シェル８および９によって、電気的に相互に絶縁されている。
【００３５】
絶縁シェル８および９は、絶縁シェルの面積最大面８．１および９．１に、それぞれ１つの長方形の切り欠き９．２を有しており、単セル１の組み立て時に、この切り欠き９．２を通して、電極箔積層体４の電極接触部４．１および４．２がそれぞれ導出されるようになっている。電極箔積層体４が絶縁シェル８および９の中に配置され、電極接触部４．１および４．２が切り欠き９．２を通して導出されたのち、こうして形成された構成部品はシェル形外装金属板６および７の中に配置される。その際、電極箔積層体４の電極接触部４．１、４．２は、シェル形外装金属板６、７の内側面に密着しており、好ましくは少なくとも一体結合でシェル形外装金属板６ないし７と結合される。
【００３６】
ハウジングを形成するためのシェル形外装金属板６および７は、縁領域が折り曲げられており、それにより、シェル形外装金属板６および７はそれぞれ、シェル形外装金属板の面積最大面６．２および７．２に平行に延びる縁６．１および７．１を有する。
【００３７】
さらに、シェル形外装金属板６および７の縁６．１および７．１のそれぞれに接して、電極箔積層体４の縦の長さに相応し、またシェル形外装金属板６および７の縦の長さに相応して、縁６．１および７．１に対して垂直に張り出した折り曲げ部分６．３および７．３が造形または形成されており、第１のシェル形外装金属板６の折り曲げ部分６．３が図１０に示されている。
【００３８】
シェル形外装金属板６および７の折り曲げ部分６．３および７．３は、単セル１の中で充放電の際に発生する損失熱の排出の改善に役立ち、この損失熱はバッテリーに属する熱伝導プレートへと導かれるようになっている。
【００３９】
シェル形外装金属板６および７の縁６．１と７．１との間には、フレーム５が配置されており、フレーム５は、シェル形外装金属板６と７の相互に対する電気的絶縁に役立ち、また、単セル１の、例えばホットプレス法で実施された閉鎖に役立っている。
【００４０】
図６は、本発明による単セル１の第１の実施形態の分解図である。
【００４１】
単セル１は２つのシェル形外装金属板６および７、２つの絶縁シェル８および９、フレーム５および電極箔積層体４を有する。
【００４２】
設置空間の最適化を図り、単セル１を作るため、そして、シェル形外装金属板６および７と電極接触部４．１および４．２の接触を比較的少ない設置空間需要で実現するため、１極の電極箔の各集電体タブが、それぞれ電極側面Ｐ１およびＰ２の幅の中央で、電極箔積層体４から導出され、電極側面Ｐ１およびＰ２に平行に、特にそれぞれの電極側面Ｐ１およびＰ２の半分に折り曲げられることを、本発明に基づき計画している。
【００４３】
その際、電極接触部４の対応する電極側面Ｐ１およびＰ２に対する電気的絶縁のため、電極接触部４．１および４．２の、折り曲げられた、それぞれ部分４．１．１および４．２．１はプリセット可能な間隔を有する。
【００４４】
それぞれ折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１は、単セル１の１つの電極を形成するため、シェル形の外装金属板６および７と結合され、その際、電極箔積層体４の電極接触部４．１および４．２は、それぞれ逆方向に折り曲げられている。
【００４５】
換言すると、一方の折り曲げられた部分４．１．１の先端は、シェル形の外装金属板６の方向に配置され、もう一方の折り曲げられた部分４．２．１は、他方のシェル形の外装金属板７の方向に配置されている。これらは図８で詳細に表示されている。
【００４６】
電極接触部４．１および４．２とそれぞれのシェル形外装金属板６および７の前面壁６．４および７．４との接触のため、絶縁シェル８および９は、それぞれ、対応する電極接触部４．１および４．２に割り当てられた前面壁８．２および９．３のうちのいずれかにおいて、資材抜去部８．３および９．４を有する。
【００４７】
その際、資材抜去部８．３および９．４には、図８と図９で詳細に表現されているように、電極接触部４．１および４．２の、折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１よりも少なくとも長い寸法が選択される。
【００４８】
図７では、単セル１が組み立てられた状態で表されている。このとき、本発明による単セルが、組み立てられた状態で、外側から表されており、本質的に図４および図５で表された単セル１と違いはない。
【００４９】
図８と図９では、単セル１の第１実施状態の縦断面がそれぞれ、示されている。その際、図９では折り曲げられた電極接触部４．１を伴う電極箔スタッフ４の１つの電極側面Ｐ１の拡大部分と折り曲げられた電極接触部４．１が表されている。
【００５０】
の折り曲げられた部分４．１．１は、第１シェル形外装金属板６の前面壁６．４と結合し、その際、電極接触部４．１は、この前面壁６．４の方向に折り曲げられている。
【００５１】
電極接触部４．１および４．２さらに対応するシェル形外装金属板６および７との間の長期的な結合およびそれによる電気的接触を形成するため、それぞれ折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１は、優先的に超音波溶接法によって、それぞれシェル形外装金属板６および７の前面壁６．４、７．４に固定される。
【００５２】
それぞれ電極接触部４．１および４．２の折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１は、対応するシェル形外装金属板６および７の前面壁６．４および７．４に、できるだけ大きな面で密接している。これによって電気的接触が形成され、そしてそれぞれ外装金属板６および７が、単セル１の動作中に電圧を導く。
【００５３】
図１０では、それぞれ電極接触部４．１および４．２を、それぞれシェル形外装金属板６および７の対応する前面壁６．４および７．４とを結合させるため、シェル形外装金属板６および７が開いた状態の単シェル１が示されている。これは、図１１の断面図で詳細に表されている。
【００５４】
単シェル１を作る際、つまり、電極接触部４．１および４．２とそれぞれ前面壁６．４および７．４とを結合させる際、電極箔積層体４は、２つのシェル形外装金属板６および７に関し、まだ折り曲げられていない電極接触部４．１、４．２が、そこに割り当てられた前面壁６．４および７．４に対し平面的に密着するように調整され、配置されている。
【００５５】
電極箔積層体４は、その縦の長さが、シェル形外装金属６および７のいずれかの縦の長さに対し垂直に配置され、その結果、固定工具の構成部品のために、前面壁６．４および７．４に関し、両面からのアクセスが成立している。その際、シェル形外装金属板６は、電極接触部４．１が固定される予定の前面壁６．４の外側を伴い、固定されたアンビル（Ａｍｂｏｓｓ）１０に配置されている。この時、まだ折り曲げられていない電極接触部４．１は、ソノトロード（Ｓｏｎｏｔｒｏｄｅ）１１が移動することによって、前面壁６．４に溶接される。
【００５６】
同じプロセスステップは、後に残っているシェル形外装金属板７の他の電極接触部４．２と対応する前面壁７．４によって実行され、その結果、２つの電極接触部４．１および４．２が少なくとも一体結合で、それぞれシェル形外装金属板６および７に固定されている。
【００５７】
それに引き続き、それぞれシェル形外装金属板６および７の自由端は、電極箔積層体４の方向に、方向が変えられる。これによって、電極接触部４．１および４．２が起点から９０°曲げられ、この結果、折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１は、それぞれ電極側面Ｐ１およびＰ２に対し平行に配置されている。
【００５８】
図１２から図１４までに、本発明による単セルの第２実施形態が斜視図として表わされている。
【００５９】
この実施形態では、外装金属板２および３は、図１から図３までに示されたように平形、つまり平らで、シェル形には形成されてはいない。
【００６０】
それぞれ電極接触部４．１および４．２と対応する外装金属板２および３との接触のため、接触エレメント１２および１３は、比較的高い電気伝導性を有する金属板を折り曲げる形をとることが計画されている。接触エレメント１２および１３は折り曲げられることによって、それぞれ２つの脚１２．１と１２．２、１３．１と１３．２を有する。その際、図１３と図１４で詳細に示されているように、第１脚１２．１および１３．１が外装金属板２および３と、また第２脚１２．２および１３．２が電極接触部４．１および４．２と結合されている。
【００６１】
それぞれ電極接触部４．１および４．２と接触エレメント１２および１３とを、また接触エレメント１２および１３の上方で、対応する外装金属板２および３とを結合させるため、まず、第１脚１２．１および１３．１が超音波溶接によって、それぞれ外装金属板２および３に固定されることが計画され得る。
【００６２】
電極箔積層体４のそれぞれ電極接触部４．１および４．２は、まだ折り曲げられておらず、外装金属板２および３の縦の長さに対し垂直に、また、対応している接触エレメント１２および１３の第１脚１２．１および１３．１に対しても垂直に、第２脚１２．２および１３．２の、電極接触部４．１および４．２に割り当てられている面に配置されている。それに続き電極接触部４．１および４．２は、超音波溶接によって、第２脚１２．２および１３．２に固定される。
【００６３】
さらに引き続き、接触エレメント１２および１３によって、電極接触部４．１および４．２に固定された外装金属板２および３が、電極箔積層体４の方向に向きをかえられ、その結果、電極接触部４．１および４．２は、起点から９０°折り曲げられ、その結果、それぞれの電極側面Ｐ１およびＰ２に対し平行に配置されている。
【００６４】
接触エレメント１２および１３の第２脚１２．２および１３．２は、電極接触部４．１および４．２から離れた側面で、フレーム５に密接している。フレーム５の範囲に、電極箔積層体４が配置されている。
【００６５】
電極接触部４．１および４．２のそれぞれ折り曲げられた部分４．１．１および４．２．１は、接触エレメント１２および１３によって、対応している外装金属板２および３と結合され、その結果、外装金属板２および３が、単セル１の動作中に電圧を導く。
【００６６】
接触エレメント１２および１３を用いることで、電極接触部４．１および４．２とそれぞれ外装金属板２および３との接触は僅かな設置空間で実現可能である。
【００６７】
可能性のある第３実施形態において、単セル１は、ハウジングの形成のために、シェル形外装金属板６および７ばかりでなく、平らな外装金属板２および３も有する。その際、上記で詳細に説明したように、電極接触部４．１および４．２とそれぞれ外装金属板２、３、６さらに７とが接触させられる。
【００６８】
電極箔積層体４は、相互に積み重ねられている若干の電極箔とセパレータ箔によって形成され得る。
【００６９】
これに代わるものとして、異なる極性の電極箔とセパレータ箔から複数の帯が形成することができる。この帯は、巻かれ、特に平らに巻かれる。あるいは、セパレータ箔がＺ形に折りたたまれ、電極箔が側面で極性を変化させながら、これによって形成されたセパレータ箔の袋の中に挿入される。
【００７０】
電極箔積層体４の電極接触部４．１および４．２は従来技術と比較して、折り曲げられることによって、外装金属板２、３、６および７の寸法が、特に縦の長さが縮められ得る。これによって、単セル１は少なくとも、縦の長さに関し、従来より短く設定することができる。このことによって外装金属板２、３、６および７を製造する際、省原料化が可能である。さらに、この省原料化によって、単セル１の省重量化も達成可能である。
【００７１】
単セル１が、バッテリーの構成要素、特に、プリセット可能な個数の、このように形成された、単セル１を含む形の車両のバッテリーの構成要素であれば、この同じもの、つまりバッテリーハウジングは、単セル１の寸法に対応し、小型化され得る。これによって、バッテリーの配置に必要な設置空間およびバッテリーの重量も同様に削減される。
【符号の説明】
【００７２】
１            単セル
２            外装金属板
３            外装金属板
４            電極箔積層体
４．１        電極接触部
４．２        電極接触部
５            フレーム
６            第１シェル形外装金属板
６．１        縁
６．２        面積最大面
６．３        折り曲げ部分
６．４        前面壁
７            第２シェル形外装金属板
７．１        縁
７．２        面積最大面
７．３        折り曲げ部分
７．４        前面壁
８            絶縁シェル
８．１        面積最大面
８．２        前面壁
８．３        資材抜去部
９            絶縁シェル
９．１        面積最大面
９．２        切り欠き
９．３        前面壁
９．４        資材抜去部
１０          アンビル
１１          ソノトロード
１２          接触エレメント
１２．１      第１脚
１２．１      第２脚
１３          接触エレメント
１３．１      第１脚
１３．２      第２脚
Ｐ１          電極側面
Ｐ２          電極側面
【図１】
2014524637.tif 000003
【図２】
2014524637.tif 000004
【図３】
2014524637.tif 000005
【図４】
2014524637.tif 000006
【図５】
2014524637.tif 000007
【図６】
2014524637.tif 000008
【図７】
2014524637.tif 000009
【図８】
2014524637.tif 000010
【図９】
2014524637.tif 000011
【図１０】
2014524637.tif 000012
【図１１】
2014524637.tif 000013
【図１２】
2014524637.tif 000014
【図１３】
2014524637.tif 000015
【図１４】
2014524637.tif 000016
【国際調査報告】
2014524637.tif 000017
2014524637.tif 000018
2014524637.tif 000019
2014524637.tif 000020