[发明专利]具有内置密封装置的集电器、包括该集电器的双极电池以及用于制造该电池的方法

权利要求书

1.一种双极电池，所述双极电池包括一个卷绕在另一个上的至少两个电化学电池元(C₁，C₂)和至少一个沿着纵轴细长形的装置(1)，所述装置(1)包括带部，所述带部包括至少部分导电的中央部(10)和至少两个侧外围部(22_l，23，23_P)，所述中央部(10)形成集电器，所述集电器的两个正面覆盖有由锂离子插入材料制成的电极，所述至少两个侧外围部(22_l，23，23_P)连接至所述中央部且横切所述纵轴延伸，所述侧外围部由包括至少一种聚合物的电绝缘材料制成，所述两个侧外围部中的至少一者的绝缘材料能够弹性地或可塑地变形，所述两个侧外围部中的所述一者的尺寸还被限定成允许该侧外围部在所述带部围绕卷绕轴卷绕期间的变形而不发生破裂，所述卷绕轴横切所述纵轴且接近所述两个侧外围部中的另一者，

其中，由电绝缘材料制成的两个侧外围部(22_l，23，23_P)形成对所述两个电池元的电解质的壁密封的外围区域，所述外围区域环绕所述两个电池元。

2.如权利要求1所述的双极电池，能够变形的绝缘材料的主要聚合物可以选自聚烯烃、丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)。

3.如权利要求2所述的双极电池，所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。

4.如权利要求1所述的双极电池，导电部分由至少一个金属片组成，由绝缘材料制成的所述侧外围部被密封至所述金属片。

5.如权利要求4所述的双极电池，所述金属片被密封至由能够变形的电绝缘材料制成的单个框架(23)，所述框架完全地环绕所述金属片。

6.如权利要求4所述的双极电池，所述金属片分别被密封至从前方看为U形的由电绝缘材料制成的框架以及由能够变形的材料制成的所述侧外围部，所述框架环绕所述金属片，除了尺寸设定成用于变形的所述侧外围部外。

7.如权利要求1所述的双极电池，所述带部由能够变形的电绝缘材料制成，导电部分由嵌入所述带部中的导电颗粒组成。

8.如权利要求7所述的双极电池，所述带部通过不导电的颗粒在其外围机械地加固，除了尺寸设定成用于变形的所述侧外围部外。

9.一种生产包括一个卷绕在另一个上的至少两个电化学电池元(C₁，C₂)的双极电池的方法，所述方法包括以下步骤：

a)生产两个沿着纵轴细长形的装置(1)，所述装置(1)包括带部，所述带部包括至少部分导电的中央部(10)和至少两个侧外围部(22_l，23，23_P)，所述中央部(10)形成集电器，所述集电器的两个正面覆盖有由锂离子插入材料制成的电极，所述至少两个侧外围部(22_l，23，23_P)连接至所述中央部且横切所述纵轴延伸，所述侧外围部由包括至少一种聚合物的电绝缘材料制成，所述两个侧外围部中的至少一者的绝缘材料能够弹性地或可塑地变形，所述两个侧外围部中的所述一者的尺寸还被限定成允许该侧外围部在所述带部围绕卷绕轴卷绕期间的变形而不发生破裂，所述卷绕轴横切所述纵轴且接近所述两个侧外围部中的另一者，使得：

-所述装置中的一者的导电部分的两个面覆盖有由锂离子插入材料制成的阳极(12)；以及

-所述装置中的另一者的导电部分的两个面覆盖有由锂离子插入材料制成的阴极(11)；

b)通过插入第一分隔件堆叠所述两个装置，通过插入的堆叠如此执行，使得两个所述的装置中的一者的阳极面对另一所述的装置的阴极，所述阳极和所述阴极被所述第一分隔件隔开；

c)仅在一个靠着另一个堆叠的所述两个装置的带部的侧外围部(23，23_P)之间进行密封，因此限定堆叠体(25)的两个密封部；

d)将所述堆叠体的密封部中的一者固定至卷绕芯(26)，使得它的轴形成横切所述带部的纵轴的卷绕轴；以及

e)围绕所述卷绕轴、沿着所述纵轴的方向卷绕所述堆叠体(25)，所述堆叠体的未固定至所述芯的密封部(23_P)被保持。