DE102013002152A1 - Electrical storage cell for use in electrical storage module of vehicle, has electrical non-conductive insulating jacket including electrical non-conductive cell cover that covers top surface of cell case along boundary to cell case - Google Patents

Electrical storage cell for use in electrical storage module of vehicle, has electrical non-conductive insulating jacket including electrical non-conductive cell cover that covers top surface of cell case along boundary to cell case Download PDF

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Abstract

The cell (100) has a large extent prismatic cell case (101) comprising a cell cladding part (102), a top face (103) and an bottom part (104). Electrical cell terminals (105, 106) are arranged at the top face of the prismatic cell case. An electrical non conductive insulating jacket (107) i.e. heat shrink sleeve, encloses the cell cladding part and includes an electrical non conductive cell cover (109) that covers the top surface of the cell case along a boundary (108) of the cell case. A cell bottom part is provided with a heat conducting element. An independent claim is also included for a method for manufacturing an electrical storage cell.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Speicherzelle. Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Speichermodul. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Speicherzelle.The invention relates to an electrical storage cell. The invention further relates to an electrical storage module. The invention also relates to a method for producing an electrical storage cell.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2009 042 270 A1 sind eine Isolationsvorrichtung für eine elektrochemische Energiespeichereinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Isolationsvorrichtung bekannt, wobei die Isolationseinheit eine Kühlplatte aufweist, die zur thermischen Kontaktierung mit der elektrochemischen Energiespeichereinheit ausgebildet ist, wobei die Kühlplatte zumindest eine Öffnung aufweist. Ferner umfasst die Isolationsvorrichtung eine Kontaktschiene, die zur Ableitung von Wärme ausgebildet ist. Auch weist die Isolationsvorrichtung ein Halteelement zur Fixierung einer Anordnung zwischen der Kühlplatte und der Kontaktschiene auf, wobei das Halteelement einen Schaft aufweist, der sich durch die Öffnung der Kühlplatte erstreckt. Dabei ist durch einen Abstand zwischen einer Wand der Öffnung und dem Schaft ein erster Zwischenraum definiert und/oder durch einen Abstand zwischen einer Kante der Kontaktschiene und dem Schaft ein zweiter Zwischenraum definiert. Schließlich umfasst die Isolationsvorrichtung ein Verbindungselement mit einer Oberfläche, die ein elektrisch isolierendes Material aufweist, wobei das Verbindungselement zwischen einer Hauptfläche der Kühlplatte und einer Fläche der Kontaktschiene angeordnet ist und ferner einen Teilbereich aufweist, der in den ersten und/oder zweiten Zwischenraum hineinragt.From the DE 10 2009 042 270 A1 are known an insulation device for an electrochemical energy storage unit and a method for producing such an insulation device, wherein the insulation unit comprises a cooling plate, which is designed for thermal contacting with the electrochemical energy storage unit, wherein the cooling plate has at least one opening. Furthermore, the insulation device comprises a contact rail, which is designed to dissipate heat. Also, the isolation device has a holding element for fixing an arrangement between the cooling plate and the contact rail, wherein the holding element has a shaft which extends through the opening of the cooling plate. In this case, a first intermediate space is defined by a distance between a wall of the opening and the shaft and / or a second intermediate space defined by a distance between an edge of the contact rail and the shaft. Finally, the insulating device comprises a connecting element having a surface which comprises an electrically insulating material, wherein the connecting element is arranged between a main surface of the cooling plate and a surface of the contact rail and further comprises a partial region which projects into the first and / or second intermediate space.

Die bekannte Isolationsvorrichtung ist abgestellt auf eine Kühlung einer elektrochemischen Energiespeichereinheit bzw. einer elektrochemischen Energiespeicherzelle über deren elektrische Ableiter, d. h. deren Anschlüsse oder Kontakte. Dazu wird, wie in der WO 2009 006 998 A1 näher beschrieben ist, bei einer Mehrzahl flach ausgebildeter Energiespeicherzellen, die mit ihrer flächigen Seite parallel zueinander angeordnet sind und einen Zellstapel bilden, ein Ableiter über eine Stirnseite aus der Energiespeicherzelle herausgeführt und über ein Verbindungselement mit einem Ableiter einer weiteren Energiespeicherzelle elektrisch und mechanisch kontaktiert. Das Verbindungselement ist U-förmig ausgebildet und mit Durchbrüchen versehen, die als Aufnahme für Nietdorne dienen. Durch die Nietdorne, die bevorzugt aus Kunststoff bestehen, wird eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und einer Wärmesenke sichergestellt. Zwischen der Wärmesenke und dem Verbindungselement ist eine Wärmeleitfolie angeordnet. Die Wärmeleitfolie dient einerseits dazu, die Wärme aus dem Verbindungselement an die Wärmesenke abzugeben und andererseits dazu, einen Kurzschluss der einzelnen Zellen über die Wärmesenke zu vermeiden. Eine derartige, sogenannte Ableiterkühlung ermöglicht es, die Wärme direkt aus der Energiespeicherzelle abzuleiten, jedoch sollte dabei eine sichere elektrische Isolation gewährleistet werden.The known isolation device is geared to cooling an electrochemical energy storage unit or an electrochemical energy storage cell via their electrical arresters, ie their connections or contacts. This will, as in the WO 2009 006 998 A1 is described in more detail, in a plurality of flat formed energy storage cells, which are arranged with their flat side parallel to each other and form a cell stack, led out a surge arrester via an end face of the energy storage cell and electrically and mechanically contacted via a connecting element with a surge arrester another energy storage cell. The connecting element is U-shaped and provided with openings, which serve as a receptacle for rivet mandrels. By Nietdorne, which are preferably made of plastic, a mechanical connection between the connecting element and a heat sink is ensured. Between the heat sink and the connecting element, a heat-conducting foil is arranged. On the one hand, the heat-conducting foil serves to release the heat from the connecting element to the heat sink and, on the other hand, to avoid a short circuit of the individual cells via the heat sink. Such, so-called Ableiterkühlung makes it possible to derive the heat directly from the energy storage cell, but it should be ensured a secure electrical insulation.

Um bei der aus der WO 2009 006 998 A1 bekannten elektrochemischen Energiespeichereinheit eine verbesserte Isolationsvorrichtung zu schaffen, wird in der DE 10 2009 042 270 A1 eine Verlängerung eines Kriechstromwegs für eine Durchführung eines als Haltezapfen bezeichneten Nietdorns bzw. Nietzapfens durch eine Kontaktschiene und eine Kühlplatte vorgeschlagen, wobei die Kühlplatte und die Kontaktschiene durch eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie voneinander getrennt sind. Die Wärmeleitfolie weist einen Teilbereich auf, der wahlweise in den Zwischenraum zwischen einer Wand der Öffnung der Kühlplatte und dem Schaft des Haltezapfens und/oder in den Zwischenraum zwischen der Kontaktschiene und dem Schaft des Haltezapfens hineinragt. Dadurch wird der Weg eines möglicherweise auftretenden Kriechstromes zwischen der Kühlplatte und der Kontaktschiene verlängert und hierdurch die elektrische Isolation zwischen der Kontaktschiene und der Kühlplatte verbessert.To get out of the WO 2009 006 998 A1 known electrochemical energy storage unit to provide an improved isolation device, is in the DE 10 2009 042 270 A1 proposed an extension of a Kriechstromwegs for carrying out a mandrel or rivet pin called retaining pin by a contact rail and a cooling plate, wherein the cooling plate and the contact rail are separated by an electrically insulating heat conducting foil. The heat-conducting foil has a partial region which optionally projects into the intermediate space between a wall of the opening of the cooling plate and the shank of the holding journal and / or into the intermediate space between the contact rail and the shank of the holding journal. Thereby, the path of a possibly occurring leakage current between the cooling plate and the contact rail is extended and thereby improves the electrical insulation between the contact rail and the cooling plate.

Aus der DE 10 2010 020 065 A1 sind ein Energiespeichermodul aus mehreren prismatischen Speicherzellen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Energiespeichermoduls bekannt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Speicherzelle besteht typischerweise aus einer oder mehreren einzelnen elektrochemischen Zellen. Auf einer Vorderseite weist die Speicherzelle ein Anschlussterminal erster Polarität und ein Anschlussterminal zweiter Polarität auf. Auf der Rückseite der Speicherzelle sind keine Anschlussterminals vorgesehen. Eines der Anschlussterminals, typischerweise der Plus-Pol der Speicherzelle, kann elektrisch mit einem Gehäuse der Speicherzelle verbunden sein.From the DE 10 2010 020 065 A1 For example, an energy storage module comprising a plurality of prismatic storage cells and a method for producing such an energy storage module are known. The memory cell described in this document typically consists of one or more individual electrochemical cells. On a front side, the memory cell has a first polarity connection terminal and a second polarity connection terminal. On the back of the memory cell no connection terminals are provided. One of the connection terminals, typically the positive pole of the memory cell, may be electrically connected to a housing of the memory cell.

Die prismatischen Speicherzellen sind in dem Energiespeichermodul zu mindestens einer Reihe gestapelt hintereinander angeordnet. Daher werden zumindest gegenüberliegende Hauptflächen der Speicherzellen mit einem elektrisch isolierenden Material versehen. Als Beispiel dafür wird das Aufbringen einer Klebefolie oder eines elektrisch isolierenden Klebers auf die Hauptflächen oder die Verwendung eines Schrumpfschlauchs, der auf die mit Kleber versehenen Hauptflächen aufgebracht wird, beschrieben. Neben einer Hemmung der Bewegung der Speicherzellen zueinander wird hierdurch zusätzlich ein Spannungs-Isolationsschutz zwischen den benachbarten Speicherzellen vorgesehen. Dies ermöglicht die unmittelbare Stapelung der Speicherzellen z. B. auch dann, wenn ein jeweiliger Mantel der Speicherzellen ein Spannung führendes Bauteil der Speicherzellen darstellt.The prismatic memory cells are arranged in the energy storage module stacked at least one row behind the other. Therefore, at least opposing major surfaces of the memory cells are provided with an electrically insulating material. As an example, the application of an adhesive film or an electrically insulating adhesive to the main surfaces or the use of a shrink tube, which is applied to the glued main surfaces is described. In addition to inhibiting the movement of the memory cells relative to one another, this additionally provides voltage isolation protection between the adjacent memory cells. This allows the direct stacking of the memory cells z. B. even if a respective coat of Memory cells represents a voltage-carrying component of the memory cells.

Die Klebefolie oder die genannten Alternativen müssen dabei gemäß der Beschreibung der DE 10 2010 020 065 A1 lediglich eine Niedervolt-Isolation bereitstellen, um eine Isolation zur benachbarten Speicherzelle einer Speicherzellen-Reihe herzustellen. Die Verwendung einer Klebeschicht an einer Klebefolie oder eines um die Speicherzelle aufgebrachten Schrumpfschlauchs zur Herstellung der Isolation ermöglicht darüber hinaus eine kompakte Anordnung der Speicherzellen hintereinander, so dass das Energiespeichermodul raumoptimiert bereitgestellt werden kann.The adhesive film or the alternatives mentioned must be in accordance with the description of DE 10 2010 020 065 A1 provide only a low voltage isolation to provide isolation to the adjacent memory cell of a memory cell array. The use of an adhesive layer on an adhesive film or a heat-shrinkable tube applied to the memory cell for the production of the insulation also allows a compact arrangement of the memory cells in succession, so that the energy storage module can be provided in a space-optimized manner.

Zur Bildung des Energiespeichermoduls sind die zu mindestens einer Reihe gestapelt hintereinander angeordneten prismatischen Speicherzellen zwischen zwei Endplatten über Zuganker verspannt. Die einen Modulrahmen bildenden Endplatten und Zuganker dienen neben der mechanischen Fixierung der Module zueinander insbesondere dazu, eine Verformung durch Gasdruckänderungen, welche beim Betrieb in den im Inneren der Module angeordneten elektrochemischen Zellen auftreten, entgegenzuwirken. Innerhalb des Moduls ist eine jeweilige Speicherzellen-Reihe durch einen die Speicherzellen-Reihe vollständig umlaufenden, mehrteiligen Isolationsmantel mit elektrischen Isolationseigenschaften von den Endplatten und den Zugankern getrennt. Die Aufgabe der Isolationsmäntel besteht darin, eine Hochvolt-Isolation bereitzustellen. Die elektrischen Isolationseigenschaften eines jeweiligen Isolationsmantels sind derart, dass diese einen Berührschutz bezüglich einer durch die serielle Verschaltung aller Speicherzellen des Energiespeichermoduls erhaltenen Spannung bereitstellt. Da diese Spannung oberhalb der Berührschutzgrenze liegen kann, wird durch die Isolationsmäntel ein Schutz für den die Montage vornehmenden Monteur bereitgestellt. Das Vorsehen der Isolationsmäntel sorgt somit dafür, dass der aus den Endplatten und dem Zuganker gebildete Druckrahmen elektrisch isoliert ist.In order to form the energy storage module, the prismatic storage cells, which are arranged stacked one behind another in at least one row, are tensioned between two end plates via tie rods. In addition to the mechanical fixing of the modules to one another, the end plates and tie rods forming a module frame serve, in particular, to counteract deformation due to gas pressure changes which occur during operation in the electrochemical cells arranged in the interior of the modules. Within the module, a respective memory cell row is separated from the end plates and the tie rods by a multi-part insulating jacket with electrical insulation properties completely surrounding the memory cell row. The task of the insulation sheath is to provide a high-voltage insulation. The electrical insulation properties of a respective insulation jacket are such that it provides contact protection with respect to a voltage obtained by the serial connection of all the memory cells of the energy storage module. Since this voltage can be above the Berührschutzgrenze, a protection for the assembler performing assembly is provided by the insulation coats. The provision of the insulation sheath thus ensures that the pressure frame formed from the end plates and the tie rod is electrically insulated.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass die durch diesen Aufbau erzielte elektrische Isolierung zwischen den Mänteln der Speicherzellen einerseits und dem Modulrahmen andererseits im Betrieb der Speicherzellen nicht ausreichend ist.It has been shown in practice that the electrical insulation achieved by this construction between the sheaths of the memory cells on the one hand and the module frame on the other hand is not sufficient in the operation of the memory cells.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einer Speicherzelle und einem Energiespeichermodul der beschriebenen Art die Isolierung vom Zellengehäuse zum Modulrahmen zu verbessern.The invention has the object to improve the insulation of the cell housing to the module frame in a memory cell and an energy storage module of the type described.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Speicherzelle mit einem wenigstens weitgehend prismatischen Zellengehäuse, welches einen Zellenmantel, eine Oberseite und eine Unterseite umfasst, wobei elektrische Zellenanschlüsse an der Oberseite des Zellengehäuses angeordnet sind, wobei die Speicherzelle ferner einen den Zellenmantel zumindest im wesentlichen vollflächig umschließenden, elektrisch nichtleitenden Isoliermantel sowie einen die Oberseite der Speicherzelle wenigstens entlang ihrer Abgrenzung zum Zellenmantel bedeckenden und wenigstens weitgehend formschlüssig an den Isoliermantel angrenzenden, elektrisch nichtleitenden Zellendeckel umfasst.This object is achieved by an electrical storage cell having an at least substantially prismatic cell housing, which comprises a cell casing, an upper side and a lower side, wherein electrical cell terminals are arranged on the upper side of the cell casing, wherein the storage cell further comprises a cell casing at least substantially enclosing the entire surface, comprises electrically non-conductive insulating jacket and a top of the memory cell at least along its boundary to the cell cladding covering and at least substantially form-fitting manner adjacent to the insulating, electrically non-conductive cell cover.

Dabei ist ein prismatischen Körper nach in der Mathematik gebräuchlicher Definition, wie aus der über das Internet abrufbaren Veröffentlichung http://de.wikipedia.org/wiki/Prisma_(Geometrie) ersichtlich, ein geometrischer Körper, der ein Vieleck als Grundfläche hat und dessen Seitenkanten parallel und gleich lang sind. Ein Prisma entsteht durch Parallelverschiebung eines ebenen Vielecks entlang einer nicht in dieser Ebene liegenden Geraden im Raum. Erfolgt die Parallelverschiebung des Vielecks senkrecht zur Grundfläche, entsteht ein gerades Prisma. Die andere, zur Grundfläche kongruente und parallele Begrenzungsflache bildet die Deckfläche des Prismas. Die Gesamtheit aller übrigen Begrenzungsflachen wird als Mantelfläche bezeichnet, die bei einem geraden Prisma aus Rechtecken besteht.In this case, a prismatic body is in the definition customary in mathematics, as in the publication retrievable via the Internet http://de.wikipedia.org/wiki/Prisma_(Geometrie) can be seen, a geometric body having a polygon as a base and the side edges are parallel and equal length. A prism is created by parallel displacement of a plane polygon along a line in space that is not in this plane. If the parallel shift of the polygon is perpendicular to the base, a straight prism is created. The other, congruent to the base and parallel boundary surface forms the top surface of the prism. The totality of all other boundary surfaces is referred to as a lateral surface, which consists of a straight prism of rectangles.

Danach ist das Zellengehäuse bevorzugt wenigstens weitgehend als ein gerades Prisma ausgestaltet, wobei die Grundfläche des Prismas die Unterseite des Zellengehäuses, die Deckfläche des Prismas die Oberseite des Zellengehäuses und die Mantelfläche des Prismas den Zellenmantel bildet. Ferner bevorzugt, jedoch nicht zwingend, sind die Unterseite und die Oberseite des Zellengehäuses wenigstens weitgehend als Rechtecke ausgebildet, besonders bevorzugt als Rechtecke mit einer gegenüber ihrer Breite wesentlich größeren Länge. In einem Ausführungsbeispiel können die Unterseite und die Oberseite des Zellengehäuses eine Länge aufweisen, die ungefähr 5–6 mal so groß ist wie die Breite.Thereafter, the cell housing is preferably designed at least substantially as a straight prism, wherein the base of the prism, the underside of the cell housing, the top surface of the prism, the top of the cell housing and the lateral surface of the prism forms the cell casing. Further preferably, but not necessarily, the underside and the top of the cell housing are at least substantially formed as rectangles, more preferably as rectangles with a width substantially greater length. In one embodiment, the bottom and top of the cell housing may have a length that is about 5-6 times the width.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle ist der Zellendeckel auf der elektrische Zellenanschlüsse aufweisenden Oberseite des Zellengehäuses angeordnet. Um einen Zugang zu den elektrischen Zellenanschlüssen auch bei montiertem Zellendeckel zu erhalten, weist der Zellendeckel bevorzugt Ausnehmungen auf, durch die die elektrischen Zellenanschlüsse an der Oberseite des Zellengehäuses treten, so dass elektrische Verbindungen der Zellenanschlüsse außerhalb des Zellendeckels vorgenommen werden können.In the case of the electrical storage cell according to the invention, the cell lid is arranged on the upper side of the cell housing having electrical cell connections. In order to gain access to the electrical cell terminals even when the cell lid is mounted, the cell lid preferably has recesses through which the electrical cell terminals on the top side of the cell housing so that electrical connections of the cell terminals can be made outside the cell lid.

Der den Zellenmantel zumindest im wesentlichen vollflächig umschließende, elektrisch nichtleitende Isoliermantel besteht bevorzugt aus einer elektrisch isolierenden Folie. Für eine Vereinfachung der Anbringung ist diese Folie besonders bevorzugt selbstklebend ausgeführt, d. h. mit einer selbstklebenden Beschichtung versehen. Die elektrisch isolierende Folie kann einfach um das Zellengehäuse, d. h. den Zellenmantel, gewickelt sein. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Isoliermantel aus einem schlauchförmigen Isoliermaterial gebildet, d. h. einem Schrumpfschlauch, der auf den Zellenmantel aufgeschrumpft ist. The cell jacket at least substantially enclosing the entire surface, electrically non-conductive insulating jacket is preferably made of an electrically insulating film. For a simplification of the attachment, this film is particularly preferably self-adhesive, ie provided with a self-adhesive coating. The electrically insulating film may simply be wound around the cell casing, ie the cell casing. According to another preferred embodiment of the insulating jacket is formed of a tubular insulating material, ie a shrink tube which is shrunk onto the cell jacket.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bei den bekannten Speicherzellen und Energiespeichermoduln vorhandenen Kriechstrecken elektrischer Ströme zwischen dem Modulrahmen des Energiespeichermoduls und dem Zellenmantel der einzelnen Speicherzellen unzureichend sind, insbesondere wenn das Energiespeichermodul und die einzelnen Speicherzellen dem andauernden Einfluss von Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Es hat sich dabei gezeigt, dass dieser Nachteil allein durch Anbringen eines Isoliermantels nicht, zumindest nicht zuverlässig behebbar ist. Einerseits vermag nämlich eine alleinige Isolierung mit einem solchen Isoliermantel, insbesondere in Form einer Folie oder eines Schrumpfschlauchs, noch nicht alle spannungsführenden Bauteile einer elektrischen Speicherzelle sicher gegen Kriechströme bzw. Spannungsüberschläge zu schützen. Andererseits zeigt sich, dass die Gestaltung eines solchen Isoliermantels in der Fertigung stark toleranzbehaftet ist, so dass die Gestaltung von Kriechstrecken allein durch einen solchen Isoliermantel in der Praxis starken Schwankungen unterworfen ist und auch damit keine hinreichende Sicherheit der elektrischen Speicherzelle gegen Kriechströme bzw. Spannungsüberschläge gegeben ist.The invention is based on the finding that the existing in the known memory cells and energy storage modules creepage distances of electrical currents between the module frame of the energy storage module and the cell jacket of the individual memory cells are insufficient, especially if the energy storage module and the individual memory cells are exposed to the ongoing influence of dirt and moisture , It has been found that this disadvantage is not alone, at least not reliably repairable by attaching an insulating jacket. On the one hand, a sole insulation with such an insulating jacket, in particular in the form of a foil or a heat-shrinkable tube, can not yet reliably protect all live components of an electrical storage cell against leakage currents or voltage flashovers. On the other hand, it is found that the design of such an insulating jacket in manufacturing is subject to high tolerances, so that the design of creepage distances is subjected to such strong fluctuations by such insulating only in practice and thus given no sufficient security of the electrical storage cell against leakage currents or voltage flashovers is.

Die Erfindung ermöglicht nun in einfacher Weise eine zuverlässige Isolierung der einzelnen elektrischen Speicherzellen gegeneinander und gegenüber einem Modulrahmen bei einem Einbau in ein Energiespeichermodul, da mit einfachen Mitteln eine sichere Gestaltung hinreichend langer Kriechstrecken in engen Fertigungstoleranzen erzielt wird. Darüber hinaus bietet der Zellendeckel durch eine vorzugsweise wenigstens weitgehend starre Ausbildung, insbesondere bei aufgrund ihres inneren Aufbaus mechanisch in bestimmten Grenzen elastischen Speicherzellen, die Möglichkeit, die Speicherzellen mit Hilfe des Zellendeckels im Modulrahmen definiert zu positionieren. Dies bietet weitere, im Rahmen nachfolgend beschriebener Weiterbildung in der vorliegenden Erfindung erläuterte Vorteile.The invention now makes it possible in a simple manner to reliably isolate the individual electrical storage cells from each other and from a module frame when installed in an energy storage module, since a reliable design of sufficiently long creepage distances in close manufacturing tolerances is achieved by simple means. In addition, the cell lid offers the possibility of positioning the memory cells in the module frame by means of the cell cover, preferably by means of a preferably at least substantially rigid configuration, in particular in the case of memory cells that are mechanically elastic within certain limits due to their internal structure. This offers further advantages explained in the context of the following description in the context of the present invention.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Preferred and advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle ist der Zellendeckel entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel mit diesem stofflich verbunden. Damit sind mögliche Spalte zwischen dem Zellendeckel und dem Isoliermantel, die während einer Betriebsdauer der elektrischen Speicherzelle entlang der genannten Angrenzung entstehen und unerwünschte Kriechstrecken, insbesondere in Zusammenhang mit eindringenden Schmutz oder eindringender Feuchtigkeit, bilden könnten, sicher vermieden. Im Resultat werden durch diese Weiterbildung die Kriechstrecken wirksam und zuverlässig verlängert und wird damit die Sicherheit vor Spannungsüberschlägen erhöht.In a preferred development of the electrical storage cell according to the invention, the cell cover is materially connected to it along its at least largely positive abutment against the insulating jacket. This reliably avoids possible gaps between the cell lid and the insulating jacket, which arise during a period of operation of the electric storage cell along said abutment and could form undesirable creepage distances, in particular in connection with penetrating dirt or moisture. As a result, the creepage distances are extended effectively and reliably by this development and thus increases the safety against voltage flashovers.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser zusätzlich zur bloßen Angrenzung der Materialien dieser beiden Konstruktionselemente der elektrischen Speicherzellen, nämlich des Zellendeckels und des Isoliermantels, ausgeführten stofflichen Verbindung ist der Zellendeckel entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel mit diesem verklebt und/oder verschweißt und/oder vergossen. Eine Verklebung zwischen Zellendeckel und Isoliermantel kann dabei bevorzugt durch eine selbstklebende Beschichtung des Isoliermantels bewirkt sein. Vorteilhaft kann aber auch ein Klebstoff entlang der Angrenzung des Isoliermantels an den Zellendeckel für eine Klebenaht aufgebracht sein. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Isoliermantel aus einem schlauchförmigen Isoliermaterial aufgeschrumpft ist. Ferner kann die Verbindung auch durch eine Vergussmasse hergestellt sein, die bevorzugt in eine Ausformung entlang einer Berandung des Zellendeckels eingebracht wird, wobei die Berandung des Zellendeckels und damit die Ausformung entlang der Abgrenzung der Oberseite der Speicherzelle zum Zellenmantel zu liegen kommt. Bevorzugt bildet die Ausformung zusammen mit einer benachbarten Berandung des Isoliermantels eine Nut, in die die Vergussmasse eingefüllt ist.According to an advantageous embodiment of this in addition to the mere adjacency of the materials of these two construction elements of the electrical storage cells, namely the cell cover and the insulating jacket, executed material connection of the cell cover is glued along its at least largely positive abutment of the insulating jacket with this and / or welded and / or shed. An adhesive bond between cell cover and insulating jacket can preferably be effected by a self-adhesive coating of the insulating jacket. Advantageously, however, an adhesive can also be applied along the boundary of the insulating jacket to the cell lid for an adhesive seam. This is particularly the case when the insulating sheath is shrunk from a tubular insulating material. Furthermore, the connection can also be produced by a potting compound, which is preferably introduced into a formation along a boundary of the cell cover, wherein the boundary of the cell cover and thus the shape along the boundary of the top of the memory cell comes to lie to the cell cladding. Preferably, the molding together with an adjacent boundary of the insulating jacket forms a groove into which the potting compound is filled.

Je nach für den Zellendeckel und den Isoliermantel gewählten Werkstoffen können beide entlang der Abgrenzung der Oberseite der Speicherzelle zum Zellenmantel auch miteinander verschweißt werden, z. B. durch Kunststoff-Verschweißung.Depending on the materials selected for the cell cover and the insulating jacket, both can also be welded together along the delimitation of the upper side of the storage cell to the cell jacket, eg. B. by plastic welding.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle weist diese einen die Unterseite der Speicherzelle wenigstens entlang ihrer Abgrenzung zum Zellenmantel bedeckenden und wenigstens weitgehend formschlüssig an den Isoliermantel angrenzenden Zellenboden auf. Der Zellenboden ermöglicht in einer zum Zellendeckel entsprechenden Weise einen elektrisch isolierenden Abschluss der elektrischen Speicherzelle, insbesondere der Unterseite der Speicherzelle, gegenüber einem Modulrahmen beim Einbau in ein Energiespeichermodul und damit eine ebenso definierte Ausbildung dort auftretender Kriechstrecken. Außerdem schützt der Zellenboden die elektrische Speicherzelle vor Beschädigungen, die z. B. beim Einbau in ein Energiespeichermodul auftreten können, und bei der Handhabung eines derartigen Energiespeichermoduls.According to another embodiment of the electric storage cell according to the invention, the latter has a cell bottom which covers the underside of the storage cell at least along its demarcation from the cell casing and at least substantially in a form-fitting manner adjacent to the insulating casing. The cell bottom allows in a for Cell cover corresponding manner an electrically insulating termination of the electric storage cell, in particular the underside of the memory cell, compared to a module frame when installed in an energy storage module and thus a well-defined training there creepage distances occurring. In addition, the cell bottom protects the electrical storage cell from damage, the z. B. may occur when installed in an energy storage module, and in the handling of such an energy storage module.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle befinden sich Zellenanschlüsse ausschließlich an der Oberseite der Speicherzelle und der Zellenboden bedeckt die Unterseite der Speicherzelle vollflächig, wodurch eine sehr gute elektrische Isolierung erhalten wird. Weiter bevorzugt ist der Zellenboden an die Unterseite der Speicherzelle angeklebt, wobei ein dazu verwendeter Klebstoff vorteilhaft elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.In a preferred embodiment of the electrical storage cell according to the invention are cell terminals exclusively at the top of the memory cell and the cell bottom covers the underside of the memory cell over the entire surface, whereby a very good electrical insulation is obtained. More preferably, the cell bottom is adhered to the underside of the memory cell, wherein an adhesive used for this purpose advantageously has electrically insulating properties.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der elektrischen Speicherzelle ist der Zellenboden entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel mit diesem stofflich verbunden. Eine derartige Verbindung kann entsprechend der im vorstehenden beschriebenen Verbindung zwischen dem Zellendeckel und dem Isoliermantel ausgeführt sein. Damit sind auch hier zusätzlich zur Angrenzung die Werkstoffe des Zellenbodens und des Isoliermantels miteinander verbunden. Diese Verbindung kann wieder derart ausgeführt sein, dass der Zellenboden entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel mit diesem verklebt und/oder verschweißt und/oder vergossen ist.According to a further embodiment of the electrical storage cell, the cell bottom is materially connected along its at least largely positive abutment against the insulating jacket. Such a connection may be made according to the above-described connection between the cell cover and the insulating jacket. Thus, in addition to adjoining the materials of the cell bottom and the insulating jacket are connected to each other here. This connection can again be carried out in such a way that the cell bottom is adhesively bonded and / or welded and / or sealed along its at least largely positive abutment against the insulating jacket.

Nach einer anderen Fortbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle umfasst der Zellenboden ein im wesentlichen flächiges, wärmeleitendes Element, von welchem wenigstens Teile in wärmeleitender Verbindung mit der Unterseite des prismatischen Zellengehäuses stehen. Bevorzugt sind dabei das wärmeleitende Element des Zellenbodens und die Unterseite des prismatischen Zellengehäuses voneinander elektrisch isoliert.According to another development of the electric storage cell according to the invention, the cell bottom comprises a substantially flat, heat-conducting element, of which at least parts are in heat-conducting connection with the underside of the prismatic cell housing. In this case, the heat-conducting element of the cell bottom and the underside of the prismatic cell housing are preferably electrically insulated from one another.

Bei einer solchen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle, bei der bevorzugt sämtliche elektrischen Zellenanschlüsse an der Oberseite des Zellengehäuses der Speicherzelle angeordnet sind, erfolgt eine Kühlung der Speicherzelle vorteilhaft über die Unterseite des Zellengehäuses und den Zellenboden. Dadurch ist eine gegenseitige Behinderung der Kühlung an der Unterseite des Zellengehäuses der Speicherzelle einerseits und der elektrischen Verbindungen an der Oberseite des Zellengehäuses der Speicherzelle andererseits ausgeschlossen.In such a configuration of the electrical storage cell according to the invention, in which all electrical cell connections are preferably arranged on the upper side of the cell housing of the storage cell, the storage cell is advantageously cooled via the underside of the cell housing and the cell bottom. As a result, a mutual obstruction of the cooling at the bottom of the cell housing of the memory cell on the one hand and the electrical connections on the upper side of the cell housing of the memory cell on the other hand is excluded.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle ist der Zellenboden mit einer wenigstens teilweise von Isolierstoff umhüllten metallischen Platte ausgebildet. Diese stellt eine besonders einfache und kostengünstig herzustellende Ausgestaltung des wärmeleitenden, jedoch elektrisch isolierenden Elements im Zellenboden dar. Bevorzugt ist die metallische Platte als Aluminiumplatte ausgebildet, die in einen elektrisch isolierenden Kunststoff eingespritzt und vermittels dessen gegen die Unterseite des Zellengehäuses der Speicherzelle elektrisch isoliert angeordnet ist.In an advantageous development of the electrical storage cell according to the invention, the cell bottom is formed with a metal plate which is at least partially enveloped by insulating material. This represents a particularly simple and inexpensive to manufacture embodiment of the heat-conducting, but electrically insulating element in the cell bottom. Preferably, the metallic plate is formed as an aluminum plate, which is injected into an electrically insulating plastic and arranged by means of which electrically insulated against the bottom of the cell housing of the memory cell ,

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle sind der Zellendeckel und/oder der Zellenboden mit je einer wenigstens weitgehend entlang ihrer Angrenzung an den Isoliermantel umlaufenden Schnittkante ausgeformt, die als Schablone für eine Ausformung einer an den Zellendeckel bzw. den Zellenboden angrenzenden Berandung des Isoliermantels dient. Insbesondere dient diese Schnittkante als einfache und präzise Schablone für einen schnellen und genauen Beschnitt des Isoliermantels und damit eine kostengünstig in engen Fertigungstoleranzen mögliche Ausformung der Berandung des Isoliermantels.According to another embodiment of the electrical storage cell according to the invention, the cell cover and / or the cell bottom are each formed with a peripheral edge that runs around the insulating jacket at least largely along its abutment, which serves as a template for shaping a boundary of the insulating jacket adjoining the cell cover or the cell bottom , In particular, this cutting edge serves as a simple and precise template for a quick and accurate trimming of the insulating jacket and thus a cost-effective in tight manufacturing tolerances possible shaping of the boundary of the insulating jacket.

In einer anderen Fortbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle ist der Zellendeckel mit einer Positionierhilfe ausgebildet zum lagegenauen Positionieren der Speicherzelle in einem Modulrahmen. Ein derart ausgestalteter Zellendeckel bildet insbesondere bei aufgrund ihres inneren Aufbaus mechanisch in bestimmten Grenzen elastischen Speicherzellen die Möglichkeit, die Speicherzellen mit Hilfe des Zellendeckels im Modulrahmen definiert zu positionieren. Bevorzugt bildet dabei die Positionierhilfe einen Anschlag der einzelnen elektrischen Speicherzelle gegenüber dem Modulrahmen. Dadurch kann die Speicherzelle in einer definierten Position gegen eine Kühleinrichtung, z. B. eine Kühlplatte, an der die Speicherzelle mit dem Zellenboden anliegt, gepresst werden. Es wird so ein definierter enger wärmeleitender Kontakt von der Unterseite des Zellengehäuses über den Zellenboden zu der Kühleinrichtung geschaffen, wodurch die Wirksamkeit der Kühleinrichtung verbessert und eine definierte, gleichmäßige Kühlung der Speicherzellen im Modulrahmen erhalten wird.In another development of the electrical storage cell according to the invention, the cell lid is formed with a positioning aid for positionally accurate positioning of the storage cell in a module frame. A cell cover designed in this way forms the possibility of positioning the memory cells in the module frame in a defined manner, particularly in the case of memory cells which are mechanically elastic within certain limits due to their internal structure. The positioning aid preferably forms a stop of the individual electrical storage cell with respect to the module frame. This allows the memory cell in a defined position against a cooling device, for. B. a cooling plate on which the memory cell is applied to the cell bottom pressed. There is thus provided a defined, close heat-conducting contact from the underside of the cell housing via the cell bottom to the cooling device, whereby the efficiency of the cooling device is improved and a defined, uniform cooling of the memory cells in the module frame is obtained.

Außerdem ermöglicht die vorgeschriebene Ausgestaltung des Zellendeckels eine sichere, stabile und gegen Beschädigungen geschützte Montage der einzelnen elektrischen Speicherzellen im Modulrahmen. Verletzungen insbesondere des Isoliermantels können so verhindert werden.In addition, the prescribed design of the cell cover allows secure, stable and protected against damage mounting the individual electrical storage cells in the module frame. Injuries, in particular of the insulating jacket can be prevented.

Nach einer noch anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Speicherzelle ist der Zellendeckel mit einer Kontaktierhilfe ausgebildet zum verwechslungssicheren Anschließen wenigstens eines elektrischen Verbindungselements an wenigstens einen der elektrischen Zellenanschlüsse. Die Kontaktierhilfe umfasst dabei bevorzugt eine räumliche Ausgestaltung wenigstens eines Teils des Zellendeckels zum formschlüssigen, verwechslungssicheren Anschließen des wenigstens einen elektrischen Verbindungselements an den wenigstens einen der elektrischen Zellenanschlüsse. Die als Kontaktierhilfe vorgesehene räumliche Ausgestaltung des wenigstens einen Teils des Zellendeckels ist somit zu dem wenigstens einen Verbindungselement derart zusammengehörig, vorzugsweise formschlüssig, passend geformt, dass eine Verwechslung der elektrischen Zellenanschlüsse und damit ein Verpolen der elektrischen Speicherzelle beim Anschließen sicher vermieden wird, weil ein bestimmtes Verbindungselement nur zu einem vorgegebenen Zellenanschluss passt und sich so nur auf diesem montieren lässt. According to yet another refinement of the electrical storage cell according to the invention, the cell cover is designed with a contacting aid for connecting at least one electrical connection element to at least one of the electrical cell connections in a manner that confuses with certainty. The contacting aid preferably comprises a spatial configuration of at least one part of the cell cover for the positive, confusion-proof connection of the at least one electrical connection element to the at least one of the electrical cell connections. The spatial configuration of the at least one part of the cell cover provided as a contacting aid is thus associated with the at least one connecting element, preferably positively, suitably shaped such that a confusion of the electrical cell terminals and thus a reversal of polarity of the electrical memory cell during connection is reliably avoided, because a certain Connecting element fits only to a predetermined cell connection and can be mounted only on this.

Eine derartige Kontaktierhilfe kann sowohl für ein Kontaktieren einer einzigen erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Speicherzelle als insbesondere auch für ein Kontaktieren eines gesamten Energiespeichermoduls aus einer Mehrzahl derartiger elektrischer Speicherzellen vorteilhaft eingesetzt sein.Such a contacting aid can be advantageously used both for contacting a single electrical memory cell designed according to the invention and, in particular, for contacting an entire energy storage module comprising a plurality of such electrical memory cells.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein elektrisches Speichermodul, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend wenigstens eine elektrische Speicherzelle der vorbeschriebenen Art. In einem solchen elektrischen Speichermodul, hier auch mit der Benennung Energiespeichermodul bezeichnet, sind bevorzugt mehrere der elektrischen Speicherzellen in einem Modulrahmen zusammengefasst und werden durch diesen in einer kompakten Baugruppe für Handhabung und Einbau, z. B. in einem Fahrzeug, zusammengehalten sowie gegen Beschädigungen geschützt. Durch die Ausbildung der elektrischen Speicherzellen mit Zellendeckeln ist eine einfache und sichere Anordnung der Speicherzellen innerhalb des Modulrahmens gewährleistet, da die Speicherzellen bevorzugt mittels der Zellendeckel und ggf. zusätzlich der Zellenböden untereinander und gegen den Modulrahmen ausgerichtet und fixiert sein können. Dabei bilden die Zellendeckel und Zellenböden einen Schutz auch vor Beschädigungen der elektrischen Speicherzellen während des Einbauvorgangs in das Speichermodul.The above-mentioned object is further achieved by an electrical storage module, in particular for a vehicle, comprising at least one electrical storage cell of the type described above. In such an electrical storage module, here also designated by the term energy storage module, preferably several of the electrical storage cells are combined in a module frame and are characterized by this in a compact assembly for handling and installation, for. As in a vehicle, held together and protected against damage. The design of the electric storage cells with cell covers ensures a simple and secure arrangement of the storage cells within the module frame, since the storage cells can preferably be aligned and fixed to one another and to the module frame by means of the cell cover and possibly additionally the cell bottoms. In this case, the cell lid and cell bottoms also provide protection against damage to the electrical storage cells during the installation process in the storage module.

In einem elektrischen Speichermodul mit einer Mehrzahl elektrischer Speicherzellen können elektrische Verbindungselemente zum Anschließen an elektrische Zellenanschlüsse der elektrischen Speicherzellen zu einer eine gemeinsame Baugruppe bildenden Kontaktierungseinheit zusammengefasst sein und kann die Kontaktierungseinheit Formschlusselemente aufweisen zum für das Anschließen an die elektrischen Zellenanschlüsse formschlüssigen, verwechslungssicheren Zusammenfügen der Kontaktierungseinheit mit den Kontaktierhilfen der Zellendeckel der elektrischen Speicherzellen.In an electrical memory module having a plurality of electrical memory cells, electrical connection elements for connecting to electrical cell terminals of the electrical memory cells can be combined to form a common assembly contacting unit and the contacting unit can form-locking elements for positive connection for connecting to the electrical cell connections, confusion-safe assembly of the contacting unit the Kontaktierhilfen the cell cover of the electric storage cells.

Die Kontaktierungseinheit als gemeinsame Baugruppe ermöglicht eine schnelle und verwechslungssichere Kontaktierung von Speichermodulen auch mit einer größeren Anzahl von Speicherzellen, wobei die Kontaktierhilfen der Zellendeckel durch ihre Ausbildung mit insbesondere geometrischen Elementen zur verdrehungssicheren Montage der Kontaktierungseinheit gegenüber den Speicherzellen dienen. Umgekehrt kann die Kontaktierungseinheit in der Art einer Schablone zum verwechslungssicheren Zusammenfügen der einzelnen elektrischen Speicherzellen zu dem Speichermodul eingesetzt werden.The contacting unit as a common assembly allows a quick and confusion-safe contacting of memory modules with a larger number of memory cells, the Kontaktierhilfen the cell cover by their training with particular geometric elements for torsionally secure mounting of the contacting serve with respect to the memory cells. Conversely, the contacting unit can be used in the manner of a template for the unmistakable assembly of the individual electrical memory cells to the memory module.

Damit können auf diese Weise die Zellendeckel mit einem Formschlusssystem ausgestattet sein, auf dem die Kontaktierungseinheit befestigt ist. Insbesondere kann die Kontaktierungseinheit auf einem derartigen Formschlusssystem verrastet sein.Thus, in this way, the cell cover can be equipped with a form-locking system on which the contacting unit is attached. In particular, the contacting unit can be locked on such a positive locking system.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer in der vorbeschriebenen Art ausgebildeten elektrischen Speicherzelle, umfassend folgende Verfahrensschritte: Befestigen, vorzugsweise Verkleben, eines Zellendeckels auf einer Oberseite eines Zellengehäuses der elektrischen Speicherzelle und zumindest im wesentlichen vollflächiges Aufbringen, vorzugsweise Verkleben, eines elektrisch nichtleitenden Isoliermantels auf einen Zellenmantel, wobei der Isoliermantel mit seiner Berandung an eine entlang einer Abgrenzung der Oberseite der Speicherzelle zum Zellenmantel zu liegen kommende Berandung des Zellendeckels wenigstens weitgehend formschlüssig angrenzt. Dabei wird somit zunächst der Zellendeckel auf die Oberseite des Zellengehäuses geklebt, so dass für das anschließende Anbringen des Isoliermantels auf dem Zellenmantel eine Berandung vorgegeben ist, bis zu der sich der Isoliermantel erstrecken soll. Der Isoliermantel wird dann in einem einzigen Arbeitsschritt auf den Zellenmantel und zugleich auf die Berandung des Zellendeckels aufgebracht, vorzugsweise geklebt.The above-mentioned object is also achieved by a method for producing an electrical memory cell formed in the manner described above, comprising the following method steps: fixing, preferably gluing, a cell cover on an upper side of a cell housing of the electrical memory cell and at least substantially full-surface application, preferably gluing, an electrically non-conductive insulating jacket on a cell jacket, wherein the insulating jacket with its boundary adjoins an edge of the boundary of the upper side of the memory cell to cell shell coming edge of the cell cover at least substantially positive fit. In this case, the cell lid is thus first glued to the top of the cell case, so that for the subsequent attachment of the insulating jacket on the cell casing a boundary is specified up to which the insulating jacket should extend. The insulating jacket is then applied in a single step on the cell jacket and at the same time on the edge of the cell cover, preferably glued.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen weiteren, vor dem Aufbringen des Isoliermantels erfolgenden Verfahrensschritt: Befestigen, vorzugsweise Verkleben, insbesondere wenigstens nahezu vollflächiges Verkleben eines Zellenbodens auf einer Unterseite des Zellengehäuses. Durch den Zellenboden wird für das anschließende Anbringen des Isoliermantels auf dem Zellenmantel eine weitere Berandung vorgegeben, bis zu der sich der Isoliermantel erstrecken soll. Ein wenigstens weitgehend formschlüssiges Aneinanderfügen des Isoliermantels an die durch den Zellenboden gebildete weitere Berandung wird im selben Arbeitsschritt erhalten, in dem der Isoliermantel auf den Zellenmantel aufgebracht wird. Insgesamt entsteht eine allseitige elektrische Isolierung der elektrischen Speicherzelle.An advantageous development of the method according to the invention is characterized by a further, before the application of the insulating takes place process step: attaching, preferably bonding, in particular at least almost full-surface bonding of a cell bottom on a bottom of the cell housing. Through the cell bottom is for subsequent attachment of the Insulating sheath on the cell casing given a further boundary, up to which the insulating jacket should extend. An at least largely form-fitting joining of the insulating jacket to the further boundary formed by the cell bottom is obtained in the same working step in which the insulating jacket is applied to the cell jacket. Overall, an all-round electrical insulation of the electrical storage cell.

Der Isoliermantel kann beispielsweise als selbstklebende Folie aufgebracht werden. Im einfachsten Fall wird durch die selbstklebende Ausgestaltung des Isoliermantels zugleich auch eine nicht nur formschlüssige, sondern auch stoffliche Verbindung zu den Berandungen des Zellendeckels und des Zellenbodens hergestellt, ohne dass ein weiterer Arbeitsschritt erforderlich ist. In einer Abwandlung dieses Verfahrens wird diese Verbindung durch eine zusätzliche Klebenaht hergestellt, indem der Isoliermantel an den Zellendeckel und/oder den Zellenboden durch Aufbringen einer aus einem Klebstoff gebildeten Naht angeschlossen wird. Der Klebstoff wird dazu als Naht gesondert eingebracht, vorzugsweise in eine entsprechend im Zellendeckel entlang der Abgrenzung der Oberseite der Speicherzelle zum Zellenmantel zu liegen kommenden Berandung ausgeformte Nut. Ein dementsprechender Anschluss des Isoliermantels findet an den Zellenboden auf der Unterseite des Zellengehäuses statt. Diese Abwandlung des Verfahrens wird bevorzugt eingesetzt, wenn der Isoliermantel ohne selbstklebende Ausgestaltung z. B. durch einen Schrumpfschlauch gebildet ist.The insulating jacket can be applied for example as a self-adhesive film. In the simplest case, a self-adhesive configuration of the insulating jacket at the same time also produces a not only positive, but also material connection to the edges of the cell lid and the cell bottom, without requiring a further work step. In a modification of this method, this connection is made by an additional adhesive seam by connecting the insulating jacket to the cell lid and / or the cell bottom by applying a seam formed of an adhesive. The adhesive is introduced separately as a seam, preferably in a correspondingly formed in the cell cover along the boundary of the top of the memory cell to the cell shell coming edge shaped groove. A corresponding connection of the insulating jacket takes place on the bottom of the cell on the underside of the cell housing. This modification of the method is preferably used when the insulating jacket without self-adhesive design z. B. is formed by a shrink tubing.

Gemäß einer anderen Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt als ein weiterer Verfahrensschritt nach dem Aufbringen des Isoliermantels ein Ausformen einer an den Zellendeckel bzw. den Zellenboden angrenzenden Berandung des Isoliermantels durch Abtrennen des Isoliermantels entlang von Schnittkanten, die am Zellendeckel und/oder Zellenboden je wenigstens weitgehend entlang ihrer Angrenzungen an den Isoliermantel umlaufend ausgeformt sind und dadurch als Schablonen für das Ausformen der an den Zellendeckel bzw. den Zellenboden angrenzenden Berandung des Isoliermantels dienen.According to another development of the method according to the invention is carried out as a further step after applying the insulating forming a forming of the cell cover or the cell bottom boundary of the insulating jacket by separating the insulating jacket along cut edges, at least substantially along the cell cover and / or cell bottom their adjacencies are formed circumferentially on the insulating jacket and thereby serve as templates for the molding of the adjacent to the cell cover or the cell bottom boundary of the insulating jacket.

Demgemäß wird der Isoliermantel derart auf dem Zellengehäuse aufgebracht, dass er mit seinen an den Zellendeckel bzw. den Zellenboden angrenzenden Berandungen zunächst über daran anschließende Berandungen des Zellendeckels bzw. des Zellenbodens hinausragt. Diese Berandungen des Zellendeckels bzw. des Zellenbodens sind mit den Schnittkanten ausgebildet. Der Isoliermantel ragt also zunächst über diese Schnittkanten hinaus. Anschließend wird ein Beschnitt des Isoliermantels entlang der Schnittkanten vorgenommen. Dazu ist lediglich erforderlich, ein Schneidewerkzeug, insbesondere ein messerartiges Schneidewerkzeug, an den Schnittkanten einmal um die Kontur des Zellendeckels bzw. des Zellenbodens herumzuführen. Die Schnittkanten bewirken dabei eine präzise Ausformung von auf diese Weise hergestellten endgültigen Berandungen des Isoliermantels.Accordingly, the insulating jacket is applied to the cell housing in such a way that, with its borders adjacent to the cell lid or the cell bottom, it first projects beyond adjoining edges of the cell lid or the cell bottom. These boundaries of the cell lid or the cell bottom are formed with the cut edges. The insulating sheath thus initially protrudes beyond these cut edges. Subsequently, a trimming of the insulating jacket along the cut edges is made. For this purpose, it is only necessary to guide a cutting tool, in particular a knife-like cutting tool, once around the contour of the cell lid or the cell bottom at the cut edges. The cut edges thereby effect a precise shaping of final edgings of the insulating jacket produced in this way.

Der beschriebene Beschnitt des Isoliermantels bildet insbesondere dann einen abschließenden Herstellungsschritt, wenn eine stoffliche Verbindung zu Zellendeckel und Zellenboden nur durch eine Selbstklebung des Isoliermantels erfolgt. Ist dagegen der Isoliermantel z. B. als Schrumpfschlauch ausgebildet, wird der Beschnitt bevorzugt vor dem Herstellen der Klebenaht ausgeführt, die insbesondere durch Einbringen eines gesonderten Klebstoffs in die beschriebenen Nuten im Zellendeckel bzw. Zellenboden oder durch Verguss dieser Nuten erfolgt. In einer Abwandlung des Verfahrens ist es auch möglich, zuerst den Klebstoff in die Nut einzubringen und anschließend den Isoliermantel um das Zellengehäuse zu wickeln.The described trimming of the insulating jacket forms a final manufacturing step, in particular, when a material connection to the cell cover and cell bottom takes place only by self-adhesive bonding of the insulating jacket. If, however, the insulating z. B. formed as a shrink tube, the trimming is preferably carried out prior to producing the adhesive seam, which takes place in particular by introducing a separate adhesive into the grooves described in the cell cover or cell bottom or by potting these grooves. In a modification of the method, it is also possible to first introduce the adhesive into the groove and then to wrap the insulating jacket around the cell housing.

Für eine Herstellung eines elektrischen Speichermoduls aus einer Mehrzahl elektrischer Speicherzellen der beschriebenen Art werden diese Speicherzellen in einen Modulrahmen eingesetzt und mittels ihrer Zellendeckel in ihrer Lage zueinander und zum Modulrahmen ausgerichtet. Bevorzugt werden die Speicherzellen dann im Modulrahmen verpresst. Durch die Zellendeckel wird dabei erreicht, dass die einzelnen Speicherzellen in ihrer definierten Position bleiben. Dadurch bleiben auch die elektrischen Zellenanschlüsse im fertig verpressten Speichermodul in einer präzise definierten Lage zueinander und zum Modulrahmen. Dies erleichtert ein anschließendes Anbringen einer Kontaktierungseinheit, in der bevorzugt alle elektrischen Verbindungselemente zum Anschließen an die elektrischen Zellenanschlüsse der elektrischen Speicherzellen zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst sind, da durch die Zellendeckel enge Fertigungstoleranzen für die Positionen der Zellenanschlüsse eingehalten werden, die elektrischen Verbindungselemente innerhalb der Kontaktierungseinheit somit ebenfalls an festen Positionen angeordnet sein können.For producing an electrical storage module from a plurality of electrical storage cells of the type described, these storage cells are inserted into a module frame and aligned in their position relative to one another and to the module frame by means of their cell covers. Preferably, the memory cells are then pressed in the module frame. By the cell lid is thereby achieved that the individual memory cells remain in their defined position. As a result, the electrical cell connections in the finished compressed memory module remain in a precisely defined position relative to each other and to the module frame. This facilitates a subsequent attachment of a contacting unit, in which preferably all electrical connection elements for connection to the electrical cell terminals of the electrical storage cells are combined to form a common assembly, since the cell cover tight manufacturing tolerances for the positions of the cell connections are met, the electrical connection elements within the contacting thus can also be arranged at fixed positions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it:

1 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße elektrische Speicherzelle in einer perspektivischen Ansicht, 1 an example of an inventive electrical storage cell in a perspective view,

2 eine Seitenansicht und eine Stirnansicht der elektrischen Speicherzelle gemäß 1, 2 a side view and an end view of the electric storage cell according to 1 .

3 eine Draufsicht der elektrischen Speicherzelle nach 1, 3 a plan view of the electric storage cell after 1 .

4 eine Unteransicht der elektrischen Speicherzelle nach 1, 4 a bottom view of the electrical storage cell after 1 .

5 eine Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 entlang einer in der in 2 wiedergegebenen Seitenansicht der elektrischen Speicherzelle eingetragenen Schnittlinie A-A, 5 a sectional view of the electric storage cell according to 1 along a in the in 2 reproduced side view of the electrical storage cell registered section line AA,

6 einen Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 in einem ersten Fertigungszustand, 6 a section B from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 in a first state of manufacture,

7 einen Ausschnitt D aus der in 6 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1, 7 a section D from the in 6 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 .

8 den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 in einem zweiten Fertigungszustand, 8th the detail B from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 in a second state of manufacture,

9 den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 in einem dritten Fertigungszustand, 9 the detail B from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 in a third state of manufacture,

10 den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 in einem vierten Fertigungszustand, 10 the detail B from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 in a fourth state of manufacture,

11 den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1 in einem fünften Fertigungszustand, 11 the detail B from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 in a fifth state of manufacture,

12 einen Ausschnitt aus der in 11 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1, 12 a section of the in 11 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 .

13 einen Ausschnitt C aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1, und 13 a section C from the in 5 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 , and

14 einen Ausschnitt aus der in 13 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle nach 1. 14 a section of the in 13 reproduced representation of the electric storage cell according to 1 ,

Dabei sind übereinstimmende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.In this case, matching elements in the different figures are provided with the same reference numerals, with a repeated description of these elements being omitted.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 100 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße elektrische Speicherzelle bezeichnet, die mit einem wenigstens weitgehend prismatischen Zellengehäuse 101 ausgebildet ist. Das Zellengehäuse 101 umfasst einen Zellenmantel 102, eine Oberseite 103 und eine Unterseite 104. Die elektrische Speicherzelle 100 ist in 1 in einer perspektivischen Ansicht auf den Zellenmantel 102 und die Oberseite 103 dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zellengehäuse prismatisch geformt mit einer rechteckig-länglichen Grund- und Deckfläche, die z. B. 5–6 mal so lang wie breit ist, wodurch sich für das Zellengehäuse 101 eine flach quaderförmige Gestalt ergibt. Die elektrischen Speicherzellen 100 lassen sich dann in günstiger Weise mit den großen Flächen ihrer Zellenmäntel 102 entlang einer längeren der Kanten der Oberseite 103 zum Bilden eines Speichermoduls aus einer Mehrzahl elektrischer Speicherzelen 100 aneinanderschichten.In 1 is with the reference numeral 100 an example of an inventive electrical storage cell referred to, with an at least substantially prismatic cell housing 101 is trained. The cell case 101 includes a cell sheath 102 , a top 103 and a bottom 104 , The electric storage cell 100 is in 1 in a perspective view of the cell casing 102 and the top 103 shown. In the illustrated embodiment, the cell housing is prismatic shaped with a rectangular-elongated base and top surface, the z. B. 5-6 times as long as it is wide, resulting in the cell housing 101 a flat cuboid shape results. The electric storage cells 100 can then be conveniently with the large surfaces of their cell coats 102 along a longer of the edges of the top 103 for forming a memory module from a plurality of electrical memory cells 100 together layers.

An der Oberseite 103 des Zellengehäuses 101 sind zwei elektrische Zellenanschlüsse angeordnet, und zwar ein Pluspol 105 und ein Minuspol 106, die beide in diesem Beispiel als Gewindebolzen ausgeführt sind. Eine Ausgestaltung als z. B. im Wesentlichen flächig ausgebildete Kontaktfahnen oder -bleche ist in einer Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels ebenfalls möglich.At the top 103 of the cell case 101 two electrical cell connections are arranged, one plus pole 105 and a negative pole 106 , both of which are designed as threaded bolts in this example. An embodiment as z. B. substantially flat contact lugs or sheets is also possible in a modification of the illustrated embodiment.

Die elektrische Speicherzelle 100 weist ferner einen den Zellenmantel 102 zumindest im wesentlichen vollflächig umschließenden, elektrisch nichtleitenden Isoliermantel 107 sowie einen die Oberseite 103 wenigstens entlang ihrer Abgrenzung 108 zum Zellenmantel 102 bedeckenden und formschlüssig an den Isoliermantel 107 angrenzenden, elektrisch nichtleitenden Zellendeckel 109 auf. Im Zellendeckel 109 sind zwei Ausnehmungen 110, 111 zum Durchführen der elektrischen Zellenanschlüsse 105 bzw. 106 ausgebildet, im übrigen ist der Zellendeckel 109 in diesem Ausführungsbeispiel flächig geschlossen ausgestaltet, um eine möglichst vollständige elektrische Isolierung der elektrischen Speicherzelle 100 zu gewährleisten.The electric storage cell 100 also has a cell sheath 102 at least substantially over the entire surface enclosing, electrically non-conductive insulating jacket 107 as well as the top 103 at least along their demarcation 108 to the cell jacket 102 covering and form-fitting to the insulating jacket 107 adjacent, electrically non-conductive cell cover 109 on. In the cell lid 109 are two recesses 110 . 111 for performing the electrical cell connections 105 respectively. 106 trained, otherwise the cell lid 109 In this exemplary embodiment, the surface is designed to be closed in a closed manner in order to achieve as complete electrical isolation of the electrical storage cell as possible 100 to ensure.

Der Zellendeckel 109 der elektrischen Speicherzelle 100 nach 1 ist weiterhin mit einer Positionierhilfe zum lagegenauen Positionieren der Speicherzelle in einem nicht dargestellten Modulrahmen ausgebildet. Diese Positionierhilfe besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus je einer an den Zellendeckel 109 entlang dessen kürzerer Kanten angeformten Anschlagleiste 112.The cell lid 109 the electric storage cell 100 to 1 is further formed with a positioning aid for positionally accurate positioning of the memory cell in a module frame, not shown. This positioning aid consists in the illustrated embodiment, each one of the cell cover 109 along its shorter edges molded stop bar 112 ,

Die elektrische Speicherzelle 100 nach 1 weist am Zellendeckel 109 im Bereich der Ausnehmung 110 für den Pluspol 105 eine angeformte Kontaktierhilfe 113 auf zum verwechslungssicheren Anschließen eines nicht dargestellten elektrischen Verbindungselements an den Pluspol 105. Diese Kontaktierhilfe 113 ist als z. B. zylindrisch gestalteter Vorsprung ausgebildet, der umgebende Oberflächenpartien des Zellendeckels 109 überragt. Das Verbindungselement ist dann in einer Weise formkomplementär ausgestaltet, z. B. mit einer zur Kontaktierhilfe 113 korrespondierenden Ausnehmung, dass es sich nur passend auf den Pluspol 105 aufsetzen lässt. Umgekehrt hat dann ein mit dem Minuspol 106 zu verbindendes Verbindungselement keine Ausnehmung und lässt sich nicht auf den Pluspol 105 aufsetzen, da die Kontaktierhilfe 113 dies blockiert. Vorteilhaft sind die Verbindungselemente für Pluspol 105 und Minuspol 106 durch ein elektrisch isolierendes Element miteinander zu einer eine gemeinsame Baugruppe bildenden Kontaktierungseinheit zusammengefasst, wodurch die Verwechslungssicherheit beim Anschließen der Verbindungselemente weiter erhöht und die Montage vereinfacht und beschleunigt wird.The electric storage cell 100 to 1 points at the cell lid 109 in the region of the recess 110 for the positive pole 105 a molded Kontaktierhilfe 113 on for unmistakably connecting an unillustrated electrical connection element to the positive pole 105 , This contacting aid 113 is as z. B. cylindrically shaped projection formed, the surrounding surface parts of the cell cover 109 surmounted. The connecting element is then designed in a complementary shape, z. B. with a contact for help 113 corresponding recess, that it fits only to the positive pole 105 can be put on. Conversely, then one with the negative pole 106 connecting element to be connected no recess and can not be on the positive pole 105 put on, as the contact aid 113 this is blocked. Advantageously, the connecting elements for positive pole 105 and negative pole 106 summarized by an electrically insulating member together to form a common assembly contacting unit, whereby the confusion safety when connecting the connecting elements further increases and the assembly is simplified and accelerated.

2 zeigt noch einmal das Ausführungsbeispiel der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1, diesmal in einer Seitenansicht auf die großflächige der Seiten des Zellenmantels 102 im linken Teil der 2 und in einer Stirnansicht auf die kleinere der Seiten des Zellenmantels 102 im rechten Teil der 2. 2 shows again the embodiment of the electrical memory cell 100 and their construction elements 1 This time in a side view on the large area of the sides of the cell wall 102 in the left part of the 2 and in a front view on the smaller of the sides of the cell wall 102 in the right part of the 2 ,

3 zeigt in einer Draufsicht das Ausführungsbeispiel der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1, und 4 zeigt eine Unteransicht der elektrischen Speicherzelle 100 nach 1. In 4 ist zusätzlich ein Zellenboden 114 dargestellt, der die Unterseite 104 der Speicherzelle 100 wenigstens entlang einer Abgrenzung 115 der Unterseite 104 zum Zellenmantel 102 bedeckt und wenigstens weitgehend formschlüssig an den Isoliermantel 107 angrenzt. Der Zellenboden 114 ist außerdem mit einer wenigstens teilweise von Isolierstoff umhüllten metallischen Platte, bevorzugt einer Aluminiumplatte 116, ausgebildet, die bevorzugt in Kunststoff eingespritzt und dadurch gegen die Unterseite 104 der Speicherzelle 100 elektrisch isoliert angebracht ist. Insbesondere ist die Aluminiumplatte 116 mit ihren Rändern von der Abgrenzung 115 der Unterseite 104 zum Zellenmantel 102 beabstandet angeordnet, um die geforderte elektrische Isolierung zu gewährleisten. Für eine stabilere mechanische Verbindung zwischen der Aluminiumplatte 116 und dem Kunststoff des Zellenbodens 114 weist die Aluminiumplatte 116 vorteilhaft in Reihen entlang ihrer Berandung angeordnete Durchbrüche 117 auf, in die der Kunststoff des Zellenbodens bei Einspritzen der Aluminiumplatte 116 mit eingespritzt wird. 3 shows a top view of the embodiment of the electrical storage cell 100 and their construction elements 1 , and 4 shows a bottom view of the electrical storage cell 100 to 1 , In 4 is additionally a cell bottom 114 shown the bottom 104 the memory cell 100 at least along a boundary 115 the bottom 104 to the cell jacket 102 covered and at least largely positive fit to the insulating jacket 107 borders. The cell bottom 114 is also provided with a metal plate at least partially enveloped by insulating material, preferably an aluminum plate 116 formed, which is preferably injected in plastic and thereby against the bottom 104 the memory cell 100 is mounted electrically isolated. In particular, the aluminum plate 116 with their edges of demarcation 115 the bottom 104 to the cell jacket 102 spaced apart to ensure the required electrical insulation. For a more stable mechanical connection between the aluminum plate 116 and the plastic of the cell bottom 114 has the aluminum plate 116 advantageously arranged in rows along their boundary openings 117 on, in which the plastic of the cell bottom upon injection of the aluminum plate 116 is injected with.

5 zeigt eine Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1 entlang einer in der in 2 wiedergegebenen Seitenansicht der elektrischen Speicherzelle 100 eingetragenen Schnittlinie A-A, wobei die innere Gestaltung der elektrischen Speicherzelle 100 nicht wiedergegeben ist. Auch sind in dieser Darstellung die Bereiche um den Zellendeckel 109 und den Zellenboden 114 vereinfacht gezeichnet. In 5 ist dargestellt, dass das Zellengehäuse 101 mit Oberseite 103, Zellenmantel 102 und Unterseite 104 mit einem der elektrischen Zellenanschlüsse, hier dem Minuspol 106, elektrisch leitend verbunden ist. Dies macht die Notwendigkeit deutlich, eine wirksame und zuverlässige elektrische Isolierung des Zellengehäuses 101 gegenüber seiner Umgebung zu schaffen. 5 shows a sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 along a in the in 2 reproduced side view of the electrical storage cell 100 registered section line AA, the internal design of the electric storage cell 100 is not reproduced. Also in this illustration are the areas around the cell lid 109 and the cell bottom 114 simplified drawn. In 5 is shown that the cell case 101 with top 103 , Cell coat 102 and bottom 104 with one of the electrical cell connections, here the negative pole 106 is electrically connected. This highlights the need for effective and reliable electrical isolation of the cell housing 101 to create his environment.

6 zeigt einen Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. Dabei ist ein erster Fertigungszustand wiedergegeben, wie er sich nach Aufbringen eines den Zellenmantel 102 umhüllenden Isoliermantels 107, aber ohne einen auf der Oberseite 103 der elektrischen Speicherzelle 100 befestigten Zellendeckel 109 ergeben würde. Im Bereich der Abgrenzung 108 der Oberseite 103 zum Zellenmantel 102 steht der Isoliermantel 107 über einen dortigen Rand des Zellenmantels 102 über. Aufgrund der Elastizität des Materials des durch eine elektrisch isolierende Folie oder einen Schrumpfschlauch gebildeten Isoliermantels 107 und der Fertigungstoleranzen beim Ablängen und Aufbringen des Isoliermantels 107 ist dieser Überstand weitgehend undefiniert gestaltet. 6 shows a section B from the in 5 reproduced sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 , In this case, a first manufacturing state is reproduced, as it is after applying a cell sheath 102 enveloping insulating jacket 107 but without one on top 103 the electric storage cell 100 attached cell lid 109 would result. In the area of demarcation 108 the top 103 to the cell jacket 102 stands the insulating jacket 107 over a local edge of the cell mantle 102 above. Due to the elasticity of the material of the insulating jacket formed by an electrically insulating film or a shrink tube 107 and the manufacturing tolerances when cutting and applying the insulating jacket 107 This supernatant is designed largely undefined.

7 zeigt zur weiteren Verdeutlichung dieser Gegebenheiten einen Ausschnitt D aus der in 6 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. Zusätzlich ist in 7 ein Raumbereich 118 abgebildet, der bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einem Toleranzausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen der Oberseite 103 bzw. dem Zellenanschluss 105 bzw. 106 einerseits und dem Zellenmantel 102 andererseits dient und insbesondere in einem späteren Fertigungszustand bevorzugt mit Klebstoff gefüllt ist. 7 shows to further illustrate these facts a section D of the in 6 reproduced representation of the electrical memory cell 100 and their construction elements 1 , Additionally is in 7 a room area 118 shown in the embodiment shown in the drawing a tolerance compensation of manufacturing tolerances between the top 103 or the cell connection 105 respectively. 106 on the one hand and the cell jacket 102 on the other hand serves and in particular in a later manufacturing state is preferably filled with adhesive.

8 zeigt den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. Dabei ist ein zweiter Fertigungszustand wiedergegeben, wie er sich ergibt, nachdem zuerst auf der Oberseite 103 der elektrischen Speicherzelle 100 ein Zellendeckel 109 befestigt wird, vorzugsweise durch Verkleben mit der Oberseite 103, und anschließend ein den Zellenmantel 102 umhüllender Isoliermantel 107 aufgebracht wird. In einer Abwandlung kann die Befestigung des Zellendeckels 109 auch ausschließlich durch ein Aufschrumpfen des Isoliermantels 107 erfolgen. 8th shows the detail B from the in 5 reproduced sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 , In this case, a second manufacturing state is reproduced, as it turns out, after first on the top 103 the electric storage cell 100 a cell lid 109 is attached, preferably by gluing to the top 103 , and then a cell jacket 102 enveloping insulating jacket 107 is applied. In a modification, the attachment of the cell cover 109 also exclusively by shrinking the insulating jacket 107 respectively.

Im Bereich der Abgrenzung 108 der Oberseite 103 zum Zellenmantel 102 schließt der Isoliermantel 107 jetzt an eine dortige Berandung des Zellendeckels 109 formschlüssig an und ist jetzt der Isoliermantel 107 bei der Fertigung derart bemessen, dass er über diese Berandung des Zellendeckels 109 übersteht. Für diesen Überstand 119 ist eine Einhaltung enger Fertigungstoleranzen beim Ablängen und Aufbringen des Isoliermantels 107 nicht erforderlich; der Überstand 119 kann weitgehend undefiniert gestaltet sein. In the area of demarcation 108 the top 103 to the cell jacket 102 closes the insulating jacket 107 now to a local boundary of the cell cover 109 form fit and is now the insulating jacket 107 dimensioned during manufacture such that it over this boundary of the cell cover 109 survives. For this supernatant 119 is a compliance with tight manufacturing tolerances when cutting and applying the insulating jacket 107 not mandatory; the supernatant 119 can be designed largely undefined.

Der Zellendeckel 109 ist mit einer entlang seiner Angrenzung an den Isoliermantel 107, d. h. entlang seiner Berandung im Bereich der Abgrenzung 108 der Oberseite 103 des Zellengehäuses 101 zum Zellenmantel 102, umlaufenden Schnittkante 120 ausgeformt, die als Schablone für eine Ausformung der an den Zellendeckel 109 angrenzenden Berandung des Isoliermantels 107 dient. Zu diesem Zweck kann der Isoliermantel 107 einfach mit einem Messer oder einem vergleichbaren Werkzeug, welches entlang der Schnittkante 120 einmal um den Umfang des Zellendeckels herumgeführt wird, maßgenau abgetrennt werden. Einen damit erzielten dritten Fertigungszustand zeigt 9, in der ebenfalls der Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle 100 nach 1 abgebildet ist.The cell lid 109 is with a along its adjoining to the insulating jacket 107 , ie along its boundary in the area of the demarcation 108 the top 103 of the cell case 101 to the cell jacket 102 , circumferential cutting edge 120 shaped as a template for a molding of the cell cover 109 adjoining edge of the insulating jacket 107 serves. For this purpose, the insulating jacket 107 Simply with a knife or a similar tool, which runs along the cutting edge 120 Once around the circumference of the cell cover is guided, accurately separated. Shows a third manufacturing state achieved thereby 9 , in which also the detail B from the in 5 reproduced representation of the electrical memory cell 100 to 1 is shown.

Wie nachstehend noch zu 14 erläutert wird, ist in vergleichbarer Weise zu demselben Zweck auch der Zellenboden 114 vorteilhaft mit einer dementsprechenden Schnittkante 121 ausgebildet.As below 14 is explained in a comparable way for the same purpose, the cell bottom 114 advantageous with a corresponding cutting edge 121 educated.

10 zeigt den Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. Dabei ist ein vierter Fertigungszustand wiedergegeben, wie er sich ergibt, wenn zusätzlich zu den beschriebenen Herstellungsschritten, in denen auf der Oberseite 103 der elektrischen Speicherzelle 100 ein Zellendeckel 109 befestigt wird, vorzugsweise durch Verkleben mit der Oberseite 103, und dann ein den Zellenmantel 102 umhüllender Isoliermantel 107 aufgebracht wird, der Zellendeckel 109 entlang seiner formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel 107 zum Verkleben oder Vergießen dieser formschlüssigen Angrenzung durch eine besondere Naht aus Klebstoff verklebt oder vergossen werden soll. 10 shows the detail B from the in 5 reproduced sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 , In this case, a fourth manufacturing state is reproduced, as it results when, in addition to the described manufacturing steps, in which on the top 103 the electric storage cell 100 a cell lid 109 is attached, preferably by gluing to the top 103 , and then a cell jacket 102 enveloping insulating jacket 107 is applied, the cell lid 109 glued or potted along its positive boundary to the insulating jacket 107 for bonding or potting this positive boundary by a special seam of adhesive.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Klebstoff nach Aufbringen des Isoliermantels 107 und dessen Beschnitt entlang der Schnittkante 120 als Naht gesondert in eine entsprechend im Zellendeckel 109 entlang seiner entlang der Abgrenzung 108 der Oberseite 103 der Speicherzelle 100 zum Zellenmantel 102 zu liegen kommenden Berandung ausgeformte Nut 122 eingebracht und dadurch ein hermetisch dichter Abschluss zwischen dem Zellendeckel 109 und dem Isoliermantel 107 erhalten. In 11, in der wiederum der Ausschnitt B aus der in 5 wiedergegebenen Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1 abgebildet ist, wird das durch das Verkleben bzw. Vergießen erhaltene Ergebnis als fünfter Fertigungszustand gezeigt. Die besondere Naht aus Klebstoff ist darin schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 123 bezeichnet. Die Naht 123 grenzt hier unmittelbar an die Schnittkante 120.In the illustrated embodiment, the adhesive is after application of the insulating jacket 107 and its trimming along the cutting edge 120 as a seam separately into a corresponding in the cell lid 109 along its along the boundary 108 the top 103 the memory cell 100 to the cell jacket 102 Bound contoured groove 122 introduced and thereby a hermetically sealed closure between the cell cover 109 and the insulating jacket 107 receive. In 11 , in turn, the detail B from the in 5 reproduced sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 is shown, the result obtained by the bonding is shown as the fifth state of manufacture. The particular seam of adhesive is shown schematically and with the reference numeral 123 designated. The seam 123 here borders directly on the cutting edge 120 ,

In einer Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird eine veränderte Fertigungsfolge eingehalten. Danach wird zuerst wieder der Zellendeckel 109 aufgeklebt und danach der Klebstoff für die Naht 123 in die Nut 122 eingebracht, z. B. als Klebstoffraupe. Anschließend wird der Isoliermantel 107 aufgewickelt oder übergestülpt und aufgeschrumpft, wobei sich zugleich die Klebstoffraupe an den Isoliermantel 107 anschließt und die Verklebung zum Zellendeckel herstellt. Bevorzugt ist die Klebstoffraupe 123 aus Schmelzkleber und der Isoliermantel 107 durch einen Schrumpfschlauch gebildet. Beim Aufschrumpfen des Isoliermantels wird dann zugleich der Schmelzkleber geschmolzen und werden so der Zellendeckel 109 und der Isoliermantel 107 miteinander verklebt.In a modification of the embodiment described above, a changed production sequence is observed. Thereafter, the cell cover is first again 109 glued on and then the glue for the seam 123 in the groove 122 introduced, z. B. as adhesive bead. Subsequently, the insulating jacket 107 wrapped or slipped over and shrunk, at the same time the adhesive bead on the insulating jacket 107 connects and makes the bond to the cell cover. The adhesive bead is preferred 123 made of hot melt adhesive and the insulating jacket 107 formed by a shrink tube. When shrinking the insulating jacket then the hot melt adhesive is melted at the same time and so are the cell cover 109 and the insulating jacket 107 glued together.

12 zeigt zur weiteren Verdeutlichung dieser Gegebenheiten einen der 7 entsprechenden Ausschnitt D aus der in 11 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. 12 shows to further clarify this situation one of 7 corresponding section D from the in 11 reproduced representation of the electrical memory cell 100 and their construction elements 1 ,

In vergleichbarer Weise wird in einer in den Figuren nicht dargestellten Weise zu demselben Zweck auch der Zellenboden 114 vorteilhaft mit einer dementsprechenden Klebenaht an den Isoliermantel 107 angeschlossen.Similarly, in a manner not shown in the figures for the same purpose, the cell bottom 114 advantageous with a corresponding adhesive seam to the insulating jacket 107 connected.

13 zeigt einen Ausschnitt C aus der in 5 wiedergegebenen Schnittdarstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. Der Zellenboden 114 mit der eingebetteten, kunststoffumspritzten Aluminiumplatte 116 ist mittels eines schichtförmig aufgetragenen Klebstoffs 124 mit der Unterseite 104 des Zellengehäuses 101 verklebt. Der Isoliermantel 107 umhüllt den Zellenmantel 102 sowie eine daran sich anschließende Berandung des Zellenbodens 114 und ist entlang dieser Berandung an den Zellenboden geklebt. 13 shows a section C from the in 5 reproduced sectional view of the electric storage cell 100 and their construction elements 1 , The cell bottom 114 with the embedded, plastic-coated aluminum plate 116 is by means of a layer applied adhesive 124 with the bottom 104 of the cell case 101 bonded. The insulating jacket 107 envelops the cell wall 102 and a subsequent boundary of the cell bottom 114 and is glued along this boundary to the cell bottom.

Im Bereich der Angrenzung des Zellenmantels 102 an die Unterseite 104 bildet der Zellenboden 114 die vorstehend erwähnte Schnittkante 121, die als Schablone zum Abtrennen des Isoliermantels 107 an seiner Angrenzung an den Zellenboden 114 und damit zum bequemen, maßgenauen Formen der Berandung des Isoliermantels 107 durch Beschnitt in diesem Bereich dient.In the area of the boundary of the cell mantle 102 to the bottom 104 forms the cell bottom 114 the above-mentioned cutting edge 121 , as a template for separating the insulating jacket 107 at its adjoining to the cell floor 114 and thus for convenient, dimensionally accurate forms of Boundary of the insulating jacket 107 by trimming in this area is used.

14 zeigt zur weiteren Verdeutlichung dieser Gegebenheiten einen vergrößerten Ausschnitt E aus der in 13 wiedergegebenen Darstellung der elektrischen Speicherzelle 100 und ihrer Konstruktionselemente nach 1. 14 shows for further clarification of these circumstances an enlarged section E from in 13 reproduced representation of the electrical memory cell 100 and their construction elements 1 ,

In einem in den 13 und 14 dargestellten Dimensionierungsbeispiel weist der Isoliermantel 107 eine Dicke von 0,1 mm und der Zellenboden 114 eine Dicke von 1,1 mm auf.In one in the 13 and 14 illustrated dimensioning example, the insulating jacket 107 a thickness of 0.1 mm and the cell bottom 114 a thickness of 1.1 mm.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Elektrische SpeicherzelleElectric storage cell
101101
Zellengehäusecell case
102102
Zellenmantel von 101 Cell jacket of 101
103103
Oberseite von 101 Top of 101
104104
Unterseite von 101 Bottom of 101
105105
Pluspol elektrische ZellenanschlüssePositive pole electrical cell connections
106106
Minuspol elektrische ZellenanschlüsseNegative pole electrical cell connections
107107
Isoliermantel, 102 umschließendinsulating jacket 102 circumaural
108108
Abgrenzung von 103 zu 102 Demarcation of 103 to 102
109109
Zellendeckelcell cover
110110
Ausnehmung in 109 für 105 Recess in 109 For 105
111111
Ausnehmung in 109 für 106 Recess in 109 For 106
112112
Anschlagleiste (Positionierhilfe) an 109 Stop bar (positioning aid) on 109
113113
Kontaktierhilfe an 109 Contacting aid on 109
114114
Zellenbodencell floor
115115
Abgrenzung von 104 zu 102 Demarcation of 104 to 102
116116
Aluminiumplatte in 114 Aluminum plate in 114
117117
Durchbrüche in 116 Breakthroughs in 116
118118
Raumbereich bei 108 Room area at 108
119119
Überstand von 107 über den Rand von 109 Supernatant of 107 over the edge of 109
120120
Schnittkante an Berandung von 109 Cutting edge at edge of 109
121121
Schnittkante an Berandung von 114 Cutting edge at edge of 114
122122
Nut an Berandung von 109 im Bereich von 108 Nut at edge of 109 In the range of 108
123123
Klebe- bzw. VergussnahtAdhesive or sealing seam
124124
schichtförmiger Klebstoff zwischen 114 und 104 layered adhesive between 114 and 104

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009042270 A1 [0002, 0004] DE 102009042270 A1 [0002, 0004]
  • WO 2009006998 A1 [0003, 0004] WO 2009006998 A1 [0003, 0004]
  • DE 102010020065 A1 [0005, 0007] DE 102010020065 A1 [0005, 0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • http://de.wikipedia.org/wiki/Prisma_(Geometrie) [0012] http://en.wikipedia.org/wiki/Prisma_(Geometry) [0012]

Claims (14)

Elektrische Speicherzelle (100) mit einem wenigstens weitgehend prismatischen Zellengehäuse (101), welches einen Zellenmantel (102), eine Oberseite (103) und eine Unterseite (104) umfasst, wobei elektrische Zellenanschlüsse (105, 106) an der Oberseite (103) des Zellengehäuses (101) angeordnet sind, wobei die Speicherzelle (100) ferner einen den Zellenmantel (102) zumindest im Wesentlichen vollflächig umschließenden, elektrisch nichtleitenden Isoliermantel (107) sowie einen die Oberseite (103) der Speicherzelle (100) wenigstens entlang ihrer Abgrenzung (108) zum Zellenmantel (102) bedeckenden und wenigstens weitgehend formschlüssig an den Isoliermantel (107) angrenzenden, elektrisch nichtleitenden Zellendeckel (109) umfasst.Electric storage cell ( 100 ) with an at least largely prismatic cell housing ( 101 ), which has a cell jacket ( 102 ), a top ( 103 ) and a bottom ( 104 ), wherein electrical cell connections ( 105 . 106 ) at the top ( 103 ) of the cell housing ( 101 ) are arranged, wherein the memory cell ( 100 ) further comprises a cell sheath ( 102 ) at least substantially over the entire surface enclosing, electrically non-conductive insulating jacket ( 107 ) as well as the top ( 103 ) of the memory cell ( 100 ) at least along its boundary ( 108 ) to the cell jacket ( 102 ) covering and at least largely positive fit to the insulating jacket ( 107 ) adjacent, electrically non-conductive cell lid ( 109 ). Elektrische Speicherzelle (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die Unterseite (104) der Speicherzelle (100) wenigstens entlang ihrer Abgrenzung (115) zum Zellenmantel (102) bedeckenden und wenigstens weitgehend formschlüssig an den Isoliermantel (107) angrenzenden Zellenboden (114).Electric storage cell ( 100 ) according to claim 1, characterized by the underside ( 104 ) of the memory cell ( 100 ) at least along its boundary ( 115 ) to the cell jacket ( 102 ) covering and at least largely positive fit to the insulating jacket ( 107 ) adjacent cell floor ( 114 ). Elektrische Speicherzelle (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellendeckel (109) und/oder der Zellenboden (114) entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel (107) mit diesem stofflich verbunden ist.Electric storage cell ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cell lid ( 109 ) and / or the cell bottom ( 114 ) along its at least largely positive abutment against the insulating jacket ( 107 ) is materially connected to this. Elektrische Speicherzelle (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellendeckel (109) und/oder der Zellenboden (114) entlang seiner wenigstens weitgehend formschlüssigen Angrenzung an den Isoliermantel (107) mit diesem verklebt und/oder verschweißt und/oder vergossen ist.Electric storage cell ( 100 ) according to claim 3, characterized in that the cell lid ( 109 ) and / or the cell bottom ( 114 ) along its at least largely positive abutment against the insulating jacket ( 107 ) is glued thereto and / or welded and / or potted. Elektrische Speicherzelle (100) nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenboden (114) ein im Wesentlichen flächiges, wärmeleitendes Element (116) umfasst, von welchem wenigstens Teile in wärmeleitender Verbindung mit der Unterseite (104) des prismatischen Zellengehäuses (101) stehen.Electric storage cell ( 100 ) according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the cell bottom ( 114 ) a substantially flat, heat-conducting element ( 116 ), of which at least parts in heat-conducting connection with the underside ( 104 ) of the prismatic cell housing ( 101 ) stand. Elektrische Speicherzelle (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenboden (114) mit einer wenigstens teilweise von Isolierstoff umhüllten metallischen Platte (116) ausgebildet ist.Electric storage cell ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the cell bottom ( 114 ) with an at least partially enveloped by insulating metallic plate ( 116 ) is trained. Elektrische Speicherzelle (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellendeckel (109) und/oder der Zellenboden (114) mit je einer wenigstens weitgehend entlang ihrer Angrenzung an den Isoliermantel (107) umlaufenden Schnittkante (120, 121) ausgeformt sind, die als Schablone für eine Ausformung einer an den Zellendeckel (109) bzw. den Zellenboden (114) angrenzenden Berandung des Isoliermantels (107) dient.Electric storage cell ( 100 ) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the cell lid ( 109 ) and / or the cell bottom ( 114 ) with one each at least largely along its adjacency to the insulating jacket ( 107 ) circumferential cutting edge ( 120 . 121 ) are formed as a template for molding a to the cell cover ( 109 ) or the cell bottom ( 114 ) adjacent boundary of the insulating jacket ( 107 ) serves. Elektrische Speicherzelle (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellendeckel (109) mit einer Positionierhilfe (112) ausgebildet ist zum lagegenauen Positionieren der Speicherzelle (100) in einem Modulrahmen.Electric storage cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell lid ( 109 ) with a positioning aid ( 112 ) is formed for positionally accurate positioning of the memory cell ( 100 ) in a module frame. Elektrische Speicherzelle (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellendeckel (109) mit einer Kontaktierhilfe (113) ausgebildet ist zum verwechslungssicheren Anschließen wenigstens eines elektrischen Verbindungselements an wenigstens einen der elektrischen Zellenanschlüsse (105, 106).Electric storage cell ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell lid ( 109 ) with a contacting aid ( 113 ) is designed for the unmistakable connection of at least one electrical connection element to at least one of the electrical cell connections ( 105 . 106 ). Elektrisches Speichermodul, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend wenigstens eine elektrische Speicherzelle (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electrical storage module, in particular for a vehicle, comprising at least one electric storage cell ( 100 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten elektrischen Speicherzelle (100), umfassend folgende Verfahrensschritte: Befestigen, vorzugsweise Verkleben, eines Zellendeckels (109) auf einer Oberseite (103) eines Zellengehäuses (101) der elektrischen Speicherzelle (100) und zumindest im wesentlichen vollflächiges Aufbringen, vorzugsweise Verkleben, eines elektrisch nichtleitenden Isoliermantels (107) auf einen Zellenmantel (102), wobei der Isoliermantel (107) mit seiner Berandung an eine entlang einer Abgrenzung (108) der Oberseite (103) der Speicherzelle (100) zum Zellenmantel (102) zu liegen kommende Berandung des Zellendeckels (109) wenigstens weitgehend formschlüssig angrenzt.Method for producing an electrical memory cell (according to one of Claims 1 to 9) ( 100 ), comprising the following method steps: fixing, preferably gluing, a cell lid ( 109 ) on a top side ( 103 ) of a cell casing ( 101 ) of the electrical storage cell ( 100 ) and at least substantially full-surface application, preferably bonding, of an electrically non-conductive insulating jacket ( 107 ) on a cell jacket ( 102 ), wherein the insulating jacket ( 107 ) with its boundary to one along a boundary ( 108 ) of the top side ( 103 ) of the memory cell ( 100 ) to the cell jacket ( 102 ) bordering the cell lid ( 109 ) bordered at least largely positive fit. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen weiteren, vor dem Aufbringen des Isoliermantels (107) erfolgenden Verfahrensschritt: Befestigen, vorzugsweise Verkleben, insbesondere wenigstens nahezu vollflächiges Verkleben eines Zellenbodens (114) auf einer Unterseite (104) des Zellengehäuses (101).A method according to claim 11, characterized by a further, before the application of the insulating jacket ( 107 ) process step: fixing, preferably bonding, in particular at least almost full-surface bonding of a cell bottom ( 114 ) on a lower side ( 104 ) of the cell housing ( 101 ). Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Isoliermantel (107) an den Zellendeckel (109) und/oder den Zellenboden (114) durch Aufbringen einer aus einem Klebstoff gebildeten Naht angeschlossen wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that the insulating jacket ( 107 ) to the cell lid ( 109 ) and / or the cell bottom ( 114 ) is connected by applying a seam formed from an adhesive. Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen weiteren, nach dem Aufbringen des Isoliermantels (107) erfolgenden Verfahrensschritt: Ausformen einer an den Zellendeckel (109) bzw. den Zellenboden (114) angrenzenden Berandung des Isoliermantels (107) durch Abtrennen des Isoliermantels (107) entlang von Schnittkanten (120, 121), die am Zellendeckel (109) und/oder Zellenboden (114) je wenigstens weitgehend entlang ihrer Angrenzungen an den Isoliermantel (107) umlaufend ausgeformt sind und dadurch als Schablonen für das Ausformen der an den Zellendeckel (109) bzw. den Zellenboden (114) angrenzenden Berandung des Isoliermantels (107) dienen.A method according to claim 11, 12 or 13, characterized by a further, after the application of the insulating jacket ( 107 ) process step: molding one to the cell lid ( 109 ) or the cell bottom ( 114 ) adjacent boundary of the insulating jacket ( 107 ) by separating of the insulating jacket ( 107 ) along cut edges ( 120 . 121 ) attached to the cell lid ( 109 ) and / or cell bottom ( 114 ) depending at least largely along their adjacencies to the insulating jacket ( 107 ) are formed circumferentially and thereby as templates for the molding of the cell cover ( 109 ) or the cell bottom ( 114 ) adjacent boundary of the insulating jacket ( 107 ) serve.
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