[發明專利]用于制造用于電池單池的電極堆疊的方法和電池單池

有效

• 申請號: 201710881145.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107871893B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: D.索爾泰格;J.普羅伊爾;T.朱伊斯特;T.克雷特施馬
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李雪瑩;鄧雪萌

本發明涉及一種用于制造用于電池單池的電極堆疊的方法，所述方法包括下述步驟：提供帶形的陽極元件，所述陽極元件包括陽極的電流引導體，在所述陽極的電流引導體上安設著陽極的活性材料；提供帶形的陰極元件，所述陰極元件包括陰極的電流引導體，在所述陰極的電流引導體上安設著陰極的活性材料；提供帶形的分離器元件；通過將分離器元件安設到陽極元件上來產生帶形的復合元件；將復合元件切割為板狀的復合節段；以及將陰極元件切割為板狀的陰極節段；以下述方式堆疊節段，使得復合節段和陰極節段交替地布置。本發明也涉及一種電池單池，所述電池單池包括按照根據本發明的方法來制造的至少一個電極堆疊。

技術領域

本發明涉及一種用于通過節段的堆疊來制造用于電池單池的電極堆疊的方法。本發明也涉及一種電池單池，所述電池單池具有按照根據本發明的方法來制造的電極堆疊。

背景技術

電能能夠借助電池儲存。電池將化學的反應能轉化為電能。在此，初級電池和次級電池是不同的。初級電池僅一次功能有效，而也被稱為蓄電池的次級電池能夠再次充電。在蓄電池中尤其使用所謂的鋰離子電池單池。所述鋰離子電池單池的特征尤其在于高的能量密度、熱穩定性和極小的自放電。

鋰離子電池單池具有也被稱為陰極的正的電極和也被稱為陽極的負的電極。陰極以及陽極包括各一個電流引導體，活性材料被安設到所述電流引導體上。電池單池的電極被構造成膜形并且在中間間隔有分離器的情況下例如堆疊成電極堆疊，所述分離器將陽極與陰極分開。所述電極也能夠盤繞成電極繞組或者以其它的方式形成電極單元。

電極單元的兩個電極與電池單池的極進行電連接，該極也被稱為端子。電極和分離器被通常液態的電解質包圍。所述電池單池還具有單池殼體，該電池殼體例如由鋁制成。所述單池殼體通常棱柱形、尤其方形地造型并且抗壓地構造。當然其它的殼體形狀、例如圓柱形也或者柔性的袋式單池也是已知的。

在發展新的電池單池時的主要的追求是，提高在單池中的電化學的可用體積。電極堆疊已經表明作為用于最大化可用體積的電極單元的最合適的結構形式，因為電極堆疊不僅能夠理想棱柱形地制造也能夠以任意的其它的幾何形狀制造。

板狀的電極的并且尤其板狀的分離器的操作是復雜的。這一點導致在將電極和分離器堆疊為電極堆疊時的相對高的工藝時間。

從US 4283469已知具有電極單元的電池單池。電極單元的陰極和分離器在此聯合成為整合的結構。制造所述分離器的材料在此是氧化鋁（Al₂O₃）。

在WO 2013/107911 A1中公開了用于鋰離子電池的分離器以及相應的制造方法。制造所述分離器的材料在此包括嵌段共聚物（Blockcopolymer）和氧化鋁或者氫氧化鋁。

從EP 2 830 125 A1已知用于電化學的單池的分離器和用于其制造的方法。所述分離器在此包括多孔的層，所述層包括至少一個有機的接合劑和至少一個功能化的氫氧化氧化鋁（Aluminiumoxidhydroxid）。

US 2010/0183907 A1公開了一種用于電池的分離器，該分離器由來自陶瓷的硬的間距保持件形成。在此，所述間距保持件加入到微孔的膜片中。

從US 6,153,337已知用于電化學的單池的分離器。所述分離器包括來自假勃姆石（Pseudo-B?hmit）的微孔的層。在此，所述層包括具有在1 nm和300 nm之間的平均直徑的孔。

US 6,723,467 B2同樣公開了一種用于電池的分離器。所述分離器在此包括包含熱塑性的材料的多孔的層和具有更高的耐熱性的另外的多孔的層。

發明內容

本發明提出一種用于制造用于電池單池的電極堆疊的方法。所述方法在此至少包括下述列舉的步驟。