纽扣电池制造技术

纽扣电池（100）包括包围内部空间（104）的、由两个金属的壳体部件（101、102）组合而成的壳体，所述壳体带有两个圆形的、彼此间隔开的且相对于彼此平行的壳体底部（101a、102a）以及连接所述壳体底部的环形的壳体外罩（105），以及在所述内部空间中布置的卷绕复合体（106），所述卷绕复合体由至少两个螺旋形地围绕卷绕轴线卷绕的电极带（107、109）和围绕所述卷绕轴线螺旋形地卷绕的至少一个分离带（108）形成。所述卷绕复合体（106）具有通过第一圆形地环绕的边缘（106c）限制的第一端侧（106a）、通过第二圆形地环绕的边缘（106d）限制的第二端侧（106b）以及通过所述第一和所述第二边缘限制的环绕的外罩（106e）。

【技术实现步骤摘要】
纽扣电池
下面描述的本技术涉及纽扣电池（Knopfzelle），所述纽扣电池包括包围内部空间的、由两个金属的壳体部件组成的壳体，所述壳体带有两个圆形的、彼此间隔开的并且相对于彼此平行的壳体底部以及连接所述壳体底部的环形的壳体外罩，其中，在所述内部空间中布置有卷绕复合体（Wickel-Verbundkörper），所述卷绕复合体由至少两个螺旋形地围绕卷绕轴线卷绕的电极带和围绕所述卷绕轴线螺旋形地卷绕的至少一个分离带形成。
技术介绍
纽扣电池大多具有柱状的壳体，所述壳体的高度等于其直径或小于所述直径。在所述壳体中能够包含非常不同的电化学的系统。基于锌/空气、锌/MnO2和镍/锌的电池非常流行。二次的（sekundäre）（能够再充电的）系统同样非常流行。对此的例子是镍/金属氢化物电池、镍/镉电池和锂离子电池。纽扣电池的壳体传统地在所有情况下由两个牢固的（festen）、大多金属的壳体部件构成，在所述壳体部件之间布置有电绝缘的密封件。所述壳体部件中的一个与正电极处于电连接中并且相应地正极化。另一个壳体部件与负电极处于电连接中并且相应地负极化。所述密封件应该阻止在相反地极化的壳体部件之间的电接触。此外，所述密封件应该抵抗液体、湿气或气体从所述壳体的泄漏以及还有所述液体、湿气或气体到所述壳体中的侵入。锂离子电池能够达到很高的能量密度。基于锂离子的电池在一些情况下包含以电池堆（stack）的形式的复合体，所述复合体由多个单电池构成。而所述电池大多包含卷绕的复合体（简称:卷绕复合体），所述卷绕的复合体通常涉及以卷绕的形式的单电池。带有卷绕复合体的基于锂离子的纽扣电池例如在WO2010/146154A2中和在WO2010/089152A1中被描述。卷绕复合体通常通过带形的电极（简称:电极带）和至少一个带形的分离件（简称:分离带）的螺旋形的卷起进行制造。所述电极带和所述至少一个带形的分离件在所述卷绕复合体中处于扁平地彼此重叠。必要时，所述电极带和所述至少一个带形的分离件例如通过层压或通过粘接彼此连接。通常，卷绕复合体包括正电极/分离件/负电极序列（Sequenz）。卷绕复合体经常作为带有可能的负电极/分离件/正电极/分离件/负电极或正电极/分离件/负电极/分离件/正电极序列的所谓的双电池制造。通常，在卷绕复合体中的电极相应地包括金属的集电器以及电化学活性的成分（经常还被称为活性材料）和电化学非活性的成分。所述集电器用于尽可能大面积地电接触电化学活性的成分。所述集电器通常由带形的、面型的金属基层构成，例如由金属薄膜或由金属泡沫或由金属化的无纺布（Vlies）构成。对于二次锂离子系统，考虑能够吸收和又放出锂离子的所有的材料作为活性材料。与此有关地，对于二次锂离子系统的负电极，现有技术尤其是基于碳的材料如石墨的碳或能够用于锂的插层（Interkalation）的非石墨的碳材料。对于二次锂离子系统的正电极，例如考虑锂金属氧化物化合物和锂金属磷酸盐化合物如LiCoO2和LiFePO4。作为电化学非活性的成分，在第一位要提及电极接合物（Elektrodenbinder）和导电剂（Leitmittel）。所述电极接合物保证所述电极的机械稳定性并且负责源自电化学活性的材料的粒子彼此间的以及到所述集电器的接触。导电剂如炭黑用于提高所述电极的导电能力。对于提及的复合体，尤其考虑由多孔的塑料薄膜、例如由聚烯烃或由聚醚酮构成的带作为分离件。由这些材料构成的无纺布和织物同样能够投入使用。为了制造用于卷绕复合体的正和负电极，通常施覆包括相应的活性材料以及电极接合物和必要时以薄层的形式的导电剂的膏到所述带形的集电器上，使所述膏干燥并使其达到期望的形状。通常，所述层在干燥后被轧制（gewalzt）和挤压。在间断的涂覆的情况下，所述集电器只部分区段地被涂层。然后产生了带形的集电器，所述带形的集电器沿纵向划分为以电极材料覆盖的质量区段（Masseabschnitte）和在其间布置的、未以电极材料覆盖的区段。为了形成各个的电极带，所述只部分区段地被涂层的集电器能够例如借助于切割或冲压工具在未以电极材料覆盖的区段的区域中被分离。原则上可行的是，在第一步骤中由此形成的正和负电极带彼此以及与一个或多个分离带组合成带形的单电池，例如方式为在分离带的对置的侧上层压所述电极，并且接着在第二步骤中将所述带形的单电池通过卷绕加工为卷绕复合体。然而经常更有利的是，所述只部分区段地被涂层的集电器与一个或多个分离带一起被输送给卷绕装置并且在所述卷绕装置中在一个步骤中直接地由各个的带制造所述卷绕复合体。为此，所述带通常被卷起到卷绕芯轴或卷绕芯上，其中，应该注意的是，在所述卷绕物之内以电极材料覆盖的质量区段重叠。当到达未以电极材料覆盖的区段时，所述卷绕过程相应地被中断。然后，所述未以电极材料覆盖的区段被切断，由此，所形成的卷绕复合体从所述间断地被涂层的集电器的随后的、还未卷绕的区段处切下。最终产生带有卷绕的电极带的卷绕复合体，所述电极带中的每个电极带具有至少一个未以电极材料覆盖的、处于端部的接触区段。所述处于端部的接触区段用于建立在所述电极和所提到的壳体部件之间的电接触。正电极带能够与纽扣电池的开头提到的两个壳体部件中的一个电连接，负电极带能够与所述两个壳体部件中的另一个电连接。纽扣电池的壳体部件通常相应地具有圆圈形的（kreisrunden）底部。在大多数情况下优选的是，所述接触区段与所述圆圈形的底部接触。从WO2010/146154A2已知，到卷绕复合体的电极的离地的（massefreien）接触区段处焊上轴向地相对于卷绕方向成90°的角度取向的放电器并且将其通过折翻（Umklappen）扁平地放置在所述卷绕复合体的端侧上。相应的操作方法在WO2010/146154A2的图2A至2C以及3A和3B中描述。所述放电器能够然后与壳体部件的底部焊接，例如如这在WO2010/146154A2的图1A和1B中示出的那样。在这种操作方法中尤其不利的是对于所述放电器到所述离地的接触区段处的焊上的提高的消耗。从US9564654B2已知的是，用作放电器的旗状件（Fahnen）从集电器带冲出或借助于激光切出。产生了相对于所述带形的集电器带的主延伸方向成90°的角度取向的放电器旗状件，如在US9564654B2的图10（附图标记7和13）中示出的那样。这种放电器旗状件能够通过折翻同样被放置在卷绕复合体的端侧上。在US9564654B2的图1中示出带有附图标记13的放电器旗状件与所述壳体部件1的底部的焊接。必要时，所述放电器旗状件能够在所述折翻之前沿着相对于所述带形的集电器的主延伸方向成90°的角度取向的折叠线翻折（同样见图10）。所应用的集电器很薄。通过所述翻折，所述放电器旗状件被转变到两层的状态中，所述两层的状态能够例如在所述放电器旗状件13与所述壳体部件1的底部的焊接时是有利的。在这种操作方法中尤其不利的是对于所述放电器旗状件的切出的提高的消耗和在此以非微小的量积累的切割废料。
技术实现思路
本技术以如下任务为基础，即提供对于上面所描述的类型的在纽扣电池壳体中布置的卷绕复合体的电极带的电接触的改善的解决方案。为了解决所述任务，本技术提出一种纽扣电池，带有如下特征a.所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纽扣电池（100），带有如下特征a. 所述纽扣电池包括包围内部空间（104）的、由两个金属的壳体部件即第一壳体部件（101）和第二壳体部件（102）组合而成的壳体，所述壳体带有两个圆形的、彼此间隔开的且相对于彼此平行的壳体底部即第一壳体底部（101a）和第二壳体底部（102a）以及连接所述第一壳体底部和第二壳体底部的环形的壳体外罩（105），b. 所述纽扣电池包括在所述内部空间（104）中布置的卷绕复合体（106），所述卷绕复合体由至少两个螺旋形地围绕卷绕轴线卷绕的电极带和围绕所述卷绕轴线螺旋形地卷绕的至少一个分离带（108）形成，c. 所述卷绕复合体（106）具有通过圆形地环绕的第一边缘（106c）限制的第一端侧（106a）、通过圆形地环绕的第二边缘（106d）限制的第二端侧（106b）以及通过所述第一和所述第二边缘限制的环绕的外罩（106e），d. 所述第一端侧（106a）和第二端侧（106b）由所述至少一个分离带（108）的纵边（108a、108b）形成并且指向圆圈形的且相对于彼此平行的第一壳体底部（101a）和第二壳体底部（102a）的方向，从而所述卷绕轴线垂直或至少基本上垂直于所述第一壳体底部和第二壳体底部取向，e. 所述电极带中的至少一个电极带是正电极，所述正电极包括第一带形的集电器，f. 所述电极带中的至少一个电极带是负电极，所述负电极包括第二带形的集电器（110），以及g. 所述第一或所述第二带形的集电器（110）沿纵向划分为以电极材料覆盖的质量区段（111）和不以电极材料覆盖的、处于端部的接触区段（113），其特征在于，h. 所述处于端部的接触区段（113）通过沿着相对于所述带形的集电器的主延伸方向成10°至80°的角度取向的折叠线（115）的折叠划分为翻折的条带形的子区段（113b）和未翻折的子区段（113a），以及i. 所述翻折的条带形的子区段（113b）经由所述第一或所述第二边缘弯曲并且包括弯折的区域（113d），所述弯折的区域被扁平地放在由所述边缘限制的端侧上，以及j. 所述弯折的区域（113d）直接地或间接地与所述第一壳体底部（101a）和第二壳体底部（102a）中的一个壳体底部电连接。...

【技术特征摘要】
2017.11.22 DE 202017006038.81.纽扣电池（100），带有如下特征a.所述纽扣电池包括包围内部空间（104）的、由两个金属的壳体部件即第一壳体部件（101）和第二壳体部件（102）组合而成的壳体，所述壳体带有两个圆形的、彼此间隔开的且相对于彼此平行的壳体底部即第一壳体底部（101a）和第二壳体底部（102a）以及连接所述第一壳体底部和第二壳体底部的环形的壳体外罩（105），b.所述纽扣电池包括在所述内部空间（104）中布置的卷绕复合体（106），所述卷绕复合体由至少两个螺旋形地围绕卷绕轴线卷绕的电极带和围绕所述卷绕轴线螺旋形地卷绕的至少一个分离带（108）形成，c.所述卷绕复合体（106）具有通过圆形地环绕的第一边缘（106c）限制的第一端侧（106a）、通过圆形地环绕的第二边缘（106d）限制的第二端侧（106b）以及通过所述第一和所述第二边缘限制的环绕的外罩（106e），d.所述第一端侧（106a）和第二端侧（106b）由所述至少一个分离带（108）的纵边（108a、108b）形成并且指向圆圈形的且相对于彼此平行的第一壳体底部（101a）和第二壳体底部（102a）的方向，从而所述卷绕轴线垂直或至少基本上垂直于所述第一壳体底部和第二壳体底部取向，e.所述电极带中的至少一个电极带是正电极，所述正电极包括第一带形的集电器，f.所述电极带中的至少一个电极带是负电极，所述负电极包括第二带形的集电器（110），以及g.所述第一或所述第二带形的集电器（110）沿纵向划分为以电极材料覆盖的质量区段（111）和不以电极材料覆盖的、处于端部的接触区段（113），其特征在于，h.所述处于端部的接触区段（113）通过沿着相对于所述带形的集电器的主延伸方向成10°至80°的角度取向的折叠线（115）的折叠划分为翻...

【专利技术属性】
技术研发人员：W高格勒，W马斯，
申请(专利权)人：瓦尔达微电池有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE