[发明专利]用于电池组电池的隔离物和电池组电池

说明书

本发明涉及一种用于分离电池组电池（2）中的阳极（21）和阴极（22）的隔离物（18），所述隔离物包括具有孔隙度的基础材料，所述基础材料能够是离子导通的。在此，在隔离物（18）的基础材料内设置有电解质层（15），所述电解质层由固体电解质构成，并且所述电解质层比隔离物（18）的基础材料具有更小的孔隙度。本发明还涉及一种电池组电池（2），其包括至少一个根据本发明的隔离物（18）。

技术领域

本发明涉及一种用于电池组电池的用于分离电池组电池中的阳极和阴极的隔离物，该隔离物包括具有孔隙度的基础材料，该基础材料可以是离子导通的。本发明还涉及一种电池组电池，其包括至少一个根据本发明的隔离物。

背景技术

电能能够借助电池组来存储。电池组将化学反应能转化为电能。在此，区分成一次电池组和二次电池组。一次电池组仅仅有一次功能能力，而也称为蓄电池的二次电池组可以重复充电。电池组在此包括一个或多个电池组电池。

在蓄电池中特别是使用所谓的锂离子电池组电池以及锂金属电池组电池。这些电池组电池的特征特别是在于高的能量密度、热稳定性和极小的自放电。锂离子电池组电池以及锂金属电池组电池特别是应用于机动车中，特别是应用于电动车辆（ElectricVehicle，EV）、混合动力车辆（Hybride Electric Vehicle，HEV）以及插电式混合动力车辆（Plug-In-Hybride Electric Vehicle，PHEV）中。

锂金属电池组电池具有也称为阴极的正电极和也称为阳极的负电极。阴极以及阳极包括各一个集流体，活性材料被施加到该集流体上。阴极的活性材料例如是金属氧化物。阳极的活性材料例如是金属锂。

阳极的活性材料包含锂原子。在运行电池组电池时、即在放电过程中，电子在外部电流回路中从阳极流至阴极。在电池组电池内，锂离子在放电过程中从阳极迁移至阴极。在电池组电池的充电过程中，锂离子从阴极迁移至阳极。在此，锂离子电化学地沉积在阳极上。

电池组电池的电极薄膜状地构造并且在中间插入将阳极与阴极分离的隔离物的情况下被缠绕成电极卷。这样的电极卷也称为Jelly卷。电极也可以相叠地堆叠成电极堆。

电极卷或电极堆的两个电极借助集电体与电池组电池的也称为端子的极电连接。电池组电池通常包括一个或多个电极卷或电极堆。电池组电池还包括液态的或固态的电解质。电解质对于锂离子是能够传导的并且能够实现锂离子在电极之间的传输。

电池组电池还具有例如由铝制成的电池壳体。电池壳体例如棱柱形地、特别是方形地设计并且密封地构造。端子例如处于电池壳体之外。代替硬的电池壳体，也可以设置软的薄膜，该薄膜包围电极卷或电极堆。这样设计的电池组电池也称为袋装电池。

在已知的锂金属电池组电池中的问题是阳极的枝状生长。在电池组电池的重复的充放电过程期间，锂可以枝状地沉积在阳极上并且从那里生长至阴极。生长的枝状物可以穿透隔离物并且引起电池组电池之内的局部短路。因此，生长的枝状物可以明显减小电池组电池的寿命并且甚至引起电池组电池的热损坏，这也称为热穿通。

包括阳极（其中阳极的活性材料具有金属锂或锂合金）和阴极的这类电池组电池例如从US 2014/0234726A1已知。为了将阳极与阴极分离而设置多孔的隔离物。固体电解质布置在阳极与隔离物之间以及阴极与隔离物之间。固体电解质阻止枝状物的贯穿生长。

在US 2014/0170503A1中公开了一种具有固体电解质的电池组电池，该固体电解质被施加到电池组电池的电极上作为涂层。

发明内容

提出一种用于分离电池组电池中的阳极和阴极的隔离物，该隔离物包括具有孔隙度的基础材料，该基础材料可以离子导通地构造。但是，隔离物的基础材料也可以离子不传导地构造。