[發(fā)明專利]原電池的電極幾何形狀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080015690.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102388479A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒂姆·舍費(fèi)爾;克里斯丁·容克
• 申請（專利權(quán)）人: 鋰電池科技有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/18;H01M2/26;H01M2/24
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的原電池。本發(fā)明與鋰離子電池一起用于為機(jī)動車驅(qū)動裝置供電。應(yīng)指出的是，本發(fā)明也可與原電池的化學(xué)特性、結(jié)構(gòu)類型或被供電的驅(qū)動裝置的類型無關(guān)地使用。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)中已知鋰離子電池，其原電池特別由于機(jī)械損壞可能會對電池的其他組件或環(huán)境造成損害。例如，化學(xué)物質(zhì)可能從電池中外泄出來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，可靠地構(gòu)造原電池。

此任務(wù)通過帶有權(quán)利要求1的特征的原電池得以解決。此任務(wù)進(jìn)一步通過帶有并列權(quán)利要求的特征的原電池得以解決。優(yōu)選的和有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的對象。根據(jù)本發(fā)明的原電池的優(yōu)選應(yīng)用是并列權(quán)利要求的對象。

為解決此任務(wù)，建議了一種原電池，所述原電池包括基本上棱柱形的電極堆疊，所述電極堆疊至少帶有：

-一個特別是形成為平面的陽極電極，

-一個特別是形成為平面的陰極電極，

-和一個布置在這些電極之間的、特別是形成為平面的隔板。

根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為，隔板在其外部輪廓上具有至少一個關(guān)于此外部輪廓向內(nèi)偏移的凹進(jìn)。

在本發(fā)明的意義中，原電池理解為用以存儲化學(xué)能且釋放電能的設(shè)備。為此，根據(jù)本發(fā)明的原電池也具有電極堆疊和電解質(zhì)。原電池也可構(gòu)造為在充電時接收電能。這也稱為二次電池或蓄電池。

在本發(fā)明的意義中，電極堆疊理解為作為原電池的組件也用以存儲化學(xué)能且釋放電能的設(shè)備。在釋放電能前，將所存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在充電期間，導(dǎo)入電極堆疊或原電池中的電能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能且被存儲。為此，電極堆疊具有多個層、至少一個陽極電極、一個陰極電極和一個隔板層。層相互疊放或疊置，其中隔板層至少部分地布置在陽極層和陰極層之間。優(yōu)選地，這些層的次序在電極堆疊內(nèi)多次重復(fù)。優(yōu)選地，一些電極特別地相互電連接，特別地并聯(lián)連接。優(yōu)選地，將層卷繞為電極線圈。

在下文中，概念“電極堆疊”也用于電極線圈。

在本發(fā)明的意義中，陽極電極或陽極理解為在充電時接收電子和/或也在間隙位置上嵌入正電荷離子的裝置。陽極優(yōu)選構(gòu)成為薄壁，特別優(yōu)選地，陽極的厚度小于其最大邊長的5％。優(yōu)選地，陽極是彎曲松弛的。優(yōu)選地，陽極具有金屬薄膜或金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的意義中，陰極電極或陰極理解為在放電時或在釋放電能期間也接收電子和正電荷離子的裝置。陰極優(yōu)選構(gòu)成為薄壁形，特別優(yōu)選地，陰極的厚度小于其最大邊長的5％。優(yōu)選地，陰極是彎曲松弛的。優(yōu)選地，陰極具有金屬薄膜或金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，陰極的構(gòu)造基本上對應(yīng)于電極堆疊的陽極的構(gòu)造。陰極也用于與陽極或與電解質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)能量變換。

在本發(fā)明的意義中，隔板層或隔板也理解為電絕緣裝置，所述隔板層將陽極和陰極分開且使之保持間距。隔板層或隔板也至少部分地容納著電解質(zhì)，其中電解質(zhì)優(yōu)選含有鋰離子。電解質(zhì)也與電極堆疊的相鄰層具有電化學(xué)有效連接。優(yōu)選地，隔板的構(gòu)造基本上對應(yīng)于電極堆疊的陽極的構(gòu)造。優(yōu)選地，隔板形成為薄壁，特別優(yōu)選地形成為微孔薄膜。

優(yōu)選地，隔板層或隔板以添加劑潤濕，所述添加劑也提高了隔板層或隔板的可運(yùn)動性。特別優(yōu)選地，以離子添加劑潤濕。優(yōu)選地，隔板層或隔板至少局部地在至少一個電極的邊界邊緣上延伸。特別優(yōu)選地，隔板層或隔板在相鄰電極的整個邊界邊緣上延伸。

在本發(fā)明的意義中，凹進(jìn)理解為電極堆疊的層的區(qū)域，所述區(qū)域在其外部輪廓上形成為不完整的或缺失的。優(yōu)選地，此缺失位置位于外部輪廓之內(nèi)，且根據(jù)本發(fā)明觸及外部輪廓或與外部輪廓相交。隔板亦或電極的外部輪廓是其在橫向于且優(yōu)選地垂直于堆疊方向的平面上的概貌。優(yōu)選地，凹進(jìn)的邊界是彎曲形的。優(yōu)選地設(shè)置為，使得多個陽極電極、陰極電極和隔板包含在電極堆疊內(nèi)。在此，可為僅一個隔板設(shè)置至少一個凹進(jìn)，或?yàn)槎鄠€隔板設(shè)置至少一個凹進(jìn)。優(yōu)選地，所有隔板形成有至少一個凹進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的解決方法的優(yōu)點(diǎn)是，通過隔板內(nèi)的凹進(jìn)特別為電極的接觸部分建立了位置。接觸部分因此僅部分地從電極堆疊的外部輪廓中突出。在根據(jù)本發(fā)明的原電池的構(gòu)造中，接觸部分可安裝在電池的被保護(hù)區(qū)域內(nèi)，所述區(qū)域在機(jī)動車故障情況下受到損壞影響的可能性更低。尤其通過將接觸部分布置在原電池或電池的被保護(hù)區(qū)域內(nèi)，在出現(xiàn)損壞的力時，例如在機(jī)動車故障時，提高了原電池的運(yùn)行安全性。因此，解決了作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的任務(wù)。

下面描述本發(fā)明的另外的有利實(shí)施方式。