带有通道区域的电流导体制造技术

一种用于电化学能量存储设备的电极的电流导体(1)，所述电流导体特别是具有基本上呈棱柱的形状，其带有通道区域(2、2a)，电子能够通过这些通道区域进入电流导体(1)或者从电流导体(1)中流出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有通道区域的电流导体描述 本专利技术涉及ー种电流导体、ー种带有该电流导体的电极、一种带有两个所述电极的电化学能量存储设备、一种带有至少ー个这种电化学能量存储设备的电池以及制造电极的方法。本专利技术将结合锂离子电池来进行描述。应当注意的是，本专利技术可不依赖于电池的构造方式或者并不依赖于所提供驱动的方式来使用。从
技术介绍
中已知带有多个电化学能量存储设备的电池。其某些构造方式的共同之处在于，它们各自的功率密度(kW/kg)被视为过低。因此本专利技术的基本任务在于，提高此类电池的功率密度。根据本专利技术，这将通过独立权利要求的教导来实现。从属权利要求的对象是本专利技术优选的实施方式。依据本专利技术的电流导体被设计用于电化学能量存储设备的电扱。电流导体尤其是基本上呈棱柱状。电流导体具有至少ー个通道区域(Durchgangsbereich),电子能够通过该区域进入电流导体或者通过该区域从电流导体中流出。电流导体的特征在于，其至少ー个通道区域至少具有多个第一接触体。至少ー个第一接触体基本上构成为细棍形。至少ー个第一接触体具有ー个自由端和一个连接端。该连接端被设置成与通道区域相连。至少ー个第一接触体从至少ー个第一通道区域向周边区域延伸。在本专利技术的范畴中，电流导体被理解为这样一种设备，它特别用于传导电子。另夕卜，电流导体特别用于传热。电流导体最好与活性电极块(ElektiOdenmasse)(或者活性材料)和/或间接地与耗电体连接，特别是借助馈电线或连接线来连接。电流导体暂时地与活性电极块和/或与用电器交换电子。电流导体最好与活性电极块和/或与馈电线短时间地交换热能。电流导体最好具有至少ー种导电材料。特别优选地，电流导体的至少ー种材料从以下的组中选取，该组包括有碳、铝、铜、镍或任意其他金属。在本专利技术范畴中，电极被理解为这样一种设备，其特别用于接收和释放电子。电极特别是用于接收和释放离子。电极具有电流导体和至少ー个活性电极块。电极最好借助电解质与其他相反极性的电极形成电学的相互作用。在本专利技术范畴中，活性电极块被理解为这样一种设备，它特别用于将电能转化为化学能，反之亦然。活性电极块尤其用于存储化学形式的能量。在本专利技术范畴中，电化学能量存储设备被理解为这样一种设备，它特别用于接收、释放和/或存储电能。为此，电化学能量存储设备具有至少两个不同极性的电极以及电解质。优选地，不同极性的电极以分隔物隔开。该分隔物特别是容纳了至少部分电解质，特别构成为离子导电的，而非电子导电的。电化学能量存储设备最好具有大量电极，它们与大量分隔物一起共同构成电极堆栈。在此，每两个不同极性的电极之间设置有分隔物。有益的是，电流导体具有基本上呈棱柱的形状。电流导体的形状最好与电极的、电化学能量存储设备的和/或所属电池的几何形状相匹配。电流导体最好构成为薄板或膜状。电流导体最好具有连接区域(Anschlussbereich),其特别用来与馈电线(Zuleitung)连接。电流导体最好具有通道区域，其特别用于接触活性电极块并用于让电子穿过。连接区域和通道区域最好与电流导体的侧表面相关联。电流导体最好具有至少两个通道区域。通道区域在本专利技术范畴中被理解为电流导体的侧表面的区域。所以通道区域一面毗邻电流导体的核心区域，而另一面则毗邻电流导体的周边区域。通道区域最好至少延伸超过电流导体的侧表面的大部分。依据本专利技术的电流导体最好具有至少两个通道区域。只要电流导体构成为带有两个最大的、彼此相对的侧表面的薄壁平板，那么就要将至少ー个通道区域分配给所述最大侧表面中的ー个。所述最大侧表面中的每ー个最好都具有ー个通道区域。在本专利技术范畴中，接触体被理解为ー种固体，其特别用于传输电子。第一接触体最好与电流导体的通道区域导电相连。当电流导体工作吋，电子从活性电极块中流出，通过至少ー个第一接触体进入电流导体，或者以相反的方向流动。在此，第一接触体特别起到放大在电流导体和活性电极块之间的接触面的作用。第一接触体具有连接端，它与电流导体的通道区域尤其主干配合地(stockschliissig)连接。此外,第一接触体具有自由端,该自由端与连接端相对并朝周边区域延伸。优选的，第一接触体以在0°和90°之间的角度从通 道区域中伸出。优选的，第一接触体的自由端延伸进活性电极块。通道区域最好具有多个第一接触体，特别优选为大量第一接触体。优选地，通道区域的大部分被第一接触体覆盖。而第一接触体沿着对称轴延伸则并非是必须的。第一接触体优选地具有不规则的、特别是由制造条件所決定的形状。第一接触体最好至少局部地是弯曲的、折弯的和/或扭转的。依据本专利技术，第一接触体构成基本上细棍形的形状。在此，细棍形状和特别是由制造条件所决定的偏差是允许的。所以，第一接触体最好具有平面隆起的形状，其近似于土堆，旗形、棍子或管道的形状。第一接触体最好具有在O. 01和I毫米之间的厚度，特别优选为介于O. 01和O. I毫米之间的厚度。第一接触体最好具有O. I至100毫米之间的长度，特别优选为介于O. I至10毫米之间的长度。第一接触体具有至少ー种导电材料。优选地，第一接触体具有如下材料，该材料从包括碳、铝、镍、铜、钛酸钾、钛、碳化钙、碳化硅、ニ氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化锡还有和碳化铝的组中选取。第一接触物和电流导体最好具有至少ー种相同的材料。最好为第一接触物选择如下材料，该材料形成或产生了与碳、活性电极块的组成部分和/或分隔物的组成部分之间长久的化学和/或物理的结合。通过导电的第一接触体的侧表面能将电子提供到相对于纯通道区域的表面而言被扩大了的通道区域。特别地，电流密度和电阻减小。因此，电流导体的侧表面或通道区域对于电子的透过性得以提高，并且所属电极和所属电池的功率密度提高，并解决了本专利技术的任务。另外，第一接触体借助化学和/或物理结合的方式提高了与电流导体和活性电极块的粘结。以下将描述本专利技术优选的实施方式。有益的是，依据本专利技术的电流导体至少部分地被第一物质覆盖。电流导体的通道区域最好至少部分地被第一物质覆盖。第一物质最好具有颗粒。第一物质或其颗粒最好是导电的。第一物质或其颗粒最好是导热的。电流导体的通道区域最好完全被第一物质覆盖。第一物质的层厚的尺寸确定为最好小于电流导体的壁厚。涂层最好以第一物质构成，即使得在该涂层中仅相叠地排布着少量的第一物质的颗粒。这些颗粒最好基本上呈圆球形。优选的，第一物质的颗粒是以几何形状上不确定的且不规则的方式构成。第一物质的颗粒形状最好构成为薄片(Spane )。第一物质最好一开始为粉末状。第一物质的颗粒的直径最好小于电流导体的壁厚和/或小于使用第一物质的涂层的厚度。第一物质的颗粒的直径最好小于第一接触体的长度。第一物质最好具有至少ー种导电材料，特别优选为碳。第一物质最好包括混合物，该混合物还具有活性电极块的组成部分。第一物质最好涉及到混合物，该混合物还具有分隔物的组分。使用第一物质的涂层最好涉及到所谓的硬碳(hardcarbon)层。第一物质最好覆盖通道区域中预定的部分。第一物质最好是以圆面的形式或有间隔的条带的形式来构成。最好将活性电极块应用到第一物质上，从而使得第一物质至少局部地设置在电流导体和活性电极块之间。有益地，至少ー个第一接触体延伸到第一物质中。至少ー个第一接触体最好延伸通过第一物质，并且特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆·谢弗，安德里斯·古奇，
申请(专利权)人：锂电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：