[发明专利]用于制造电池组电池用的电极堆叠的方法和电池组电池

说明书

本发明涉及一种用于制造电池组电池用的电极堆叠的方法，包括步骤：提供包括阳极集流体（31）的带状阳极元件（45），其中阳极活性材料（41）被施加到所述阳极集流体（31）上；提供包括阴极集流体（32）的带状阴极元件（46），其中阴极活性材料（42）被施加到所述阴极集流体（32）上；提供至少一个带状隔板元件（16）；围绕分段线（S）将沟槽（70）引入到阴极活性材料（42）中；通过在中间安放至少一个隔板元件（16）的情况下将阴极元件（46）施加到阳极元件（45）上产生带状复合元件（50）；在分段线（S）处将复合元件（50）切割成板状复合段；并且堆叠复合段。本发明还涉及一种电池组电池，所述电池组电池包括至少一个按照根据本发明的方法制造的电极堆叠。

技术领域

本发明涉及一种用于通过将带状元件切割成板状段并且堆叠所述段来制造电池组电池用的电极堆叠的方法。本发明还涉及一种具有按照根据本发明的方法制造的电极堆叠的电池组电池。

背景技术

电能可以借助于电池组来存储。电池组将化学反应能转换成电能。在这种情况下，对一次电池组和二次电池组进行区分。一次电池组仅一次能起作用，而也被称为蓄电池的二次电池组是再次可充电的。尤其是，在蓄电池中使用所谓的锂离子电池组电池。所述锂离子电池组电池尤其以高能量密度、热稳定性和极低的自放电为特色。

锂离子电池组电池具有正电极（也称为阴极）和负电极（也称为阳极）。阴极以及阳极包括各一个集流体（Stromableiter），其中活性材料被施加到所述集流体上。电池组电池的电极薄膜状地来构造，并且在中间安放将阳极与阴极分离的隔板的情况下例如堆叠成电极堆叠。电极也可以盘绕成电极线圈或以其他方式构成电极单元。

电极单元的两个电极与电池组电池的极电连接，所述极也称为端子。电极和隔板由通常液态的电解质围绕。电池组电池此外具有电池壳体，所述电池壳体例如由铝制成。电池壳体通常棱柱形地、尤其是方形地来构造以及耐压地来构造。但是其他壳体形状、例如圆柱形或还有柔性软包电池也是已知的。

在开发新电池组电池时的重要企图是增加电池中的电化学有效容积。因为电极堆叠可以不仅理想地棱柱形地来制造而且可以以任何其他几何形状来制造，所以所述电极堆叠已经证明是用于最大化有效容积的电极单元的最合适的结构形式。

在锂离子电池组电池情况下，可能发生为了电荷迁移所设置的锂的金属化。于是，经金属化的锂不再可用于电荷迁移，并且由此电池组电池的容量下降。如果电极堆叠中的阳极凸出超过阴极，则可以防止或至少减少锂的金属化。

从WO2015/015274中已知一种具有电极单元的电池组，所述电极单元包括负电极薄膜和正电极薄膜。负电极薄膜在此具有比正电极薄膜更大的宽度。

US 2011/0039140公开一种具有电极单元的电池组，该电极单元包括负电极和正电极。正电极具有在两侧涂覆有活性材料的集流体。沟槽引入到活性材料中。

在CN 203932198中公开了一种锂离子电池组，所述锂离子电池组包括具有电极薄膜的电极单元。所述电极薄膜中的一个具有涂覆有活性材料的集流体。借助于激光将沟槽引入到活性材料中。

发明内容

建议一种用于制造电池组电池用的电极堆叠的方法。该方法在此至少包括下面列出的步骤。

首先，提供带状阳极元件，所述带状阳极元件包括阳极集流体，其中阳极活性材料被施加到所述阳极集流体上。同样提供带状阴极元件，所述带状阴极元件包括阴极集流体，其中阴极活性材料被施加到所述阴极集流体上。此外，提供至少一个带状隔板元件。

阳极元件、阴极元件和至少一个隔板元件当前扁平地和带状地来构造。就此而论，这意味着前述元件在纵向方向上的扩张比前述元件在横向方向上的扩张大得多，尤其是前述元件在横向方向上的扩张的至少十倍，所述横向方向与纵向方向成直角地取向。