用于制造电极的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于由带状材料（66、82）来制造电极（21、22）的方法，该方法具有以下方法步骤：首先在所述带状材料（66、82）的边缘区域（100）中产生不连续的纵向切口（102）。在所述不连续的纵向切口（102）中产生接触叶片（35、36）。在此在所述接触叶片（35、36）的角区域（110）中在这些接触叶片与所述带状材料（66、82）的多余材料（106）之间留下连接部（104）。现在，根据前述方法步骤处理过的带状材料（66、82）的运送转移到输送平面中，在所述输送平面中沿着分离方向（108）分离多余材料（106）。

Methods for making electrodes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造电极的方法
本专利技术涉及一种用于由带状材料制造电极的方法、一种电池单池及其使用。
技术介绍
电能能够借助于电池来储存。电池将化学的反应能量转换为电能。在此要区分原电池和二次电池。原电池只能发挥功能一次，而也被称为蓄电池的二次电池则能够再次充电。在蓄电池中尤其是使用所谓的锂离子电池单池。这些锂离子电池单池的突出之处尤其在于高的能量密度、热稳定性连同极低的自放电水平。锂离子电池单池具有也被称为阴极的正电极和也被称为阳极的负电极。阴极和阳极分别包括放电器，活性材料被施加到所述放电器上。所述电池单池的电极构造成膜状并且在中间放置将阳极与阴极分离的分隔物的情况下例如被堆叠成电极堆。所述电极也能够被结合成电极绕组或者以其它方式形成电极单元。电极单元的两个电极与电池单池的、也被称为端子的极电连接。电极和分隔物被通常为液态的电解质所包围。此外，电池单池具有例如由铝制成的单池壳体。所述单池壳体通常设计为棱柱形、尤其是方形并且构造成耐压的结构。但是也已知其它的壳体形状、例如圆筒形的或者还有柔性的袋式电池。在开发新的电池单池时的主要目标是，提高电池单池中的电化学的有效容积。电极堆已经被证明是用于使有效容积最大化的电极单元的最合适的结构形式，因为其不仅能够被制造成理想的棱柱形而且也能够被制造成任何其它几何形状。
技术实现思路
提出一种用于由带状材料制造电极的方法，其中至少执行以下方法步骤：a）在所述带状材料的边缘区域中产生不连续的纵向切口，b）在所述不连续的纵向切口的情况下构造接触叶片，c）在所述接触叶片的角区域中在接触叶片和带状材料的多余材料之间留下连接部，d）在输送平面中运送根据方法步骤a）至c）经过处理的带状材料，并且e）沿着分离方向分离多余材料。通过根据本专利技术所提出的解决方案，能够在电极的进一步加工中保护在制造电极时所制造的接触叶片以防止受损或弯折，所述进一步加工与大量的操作过程和转向相关联。在根据本专利技术所提出的方法的有利的改进方案中，通过沿着基本上垂直于在用于电极、也就是用于阳极和阴极的带状材料中之前所实施的纵向切口的方向撕下的方式，来将边缘区域中的多余材料分离下来。在根据本专利技术所提出的方法的另一种构造方案中，在接触叶片的角区域中与将接触叶片包围的多余材料之间的连接部实施为接片形。由此，保留了接触叶片与将其包围的材料的持久连接，从而形成几乎闭合的、被纵向切口中断的表面，该表面在转向和操作过程中给予之前所切割出的接触叶片更大的稳定性并且尤其将接触叶片的损坏危险最小化。最后规定，借助于激光器在用于电极的带状材料中产生不连续的纵向切口。激光器的使用允许非常精确的切割，从而尤其能够在制造技术上有利地保持接触叶片的轮廓和接片的宽度。在根据本专利技术所提出的方法的改进方案中，在沿着分离方向分离多余材料时产生的毛刺在制造阳极的情况下处于阳极的活性材料的外部或者在制造阴极的情况下处于阴极的活性材料的外部。此外，提出一种电池单池，所述电池单池包括至少两个电极，所述电极根据按照本专利技术所提出的方法来制造。根据本专利技术所提出的电池单池以有利的方式用在电动车（EV）、混合动力车（HEV）、插电式混合动力车（PHEV）或消费电子产品中。“消费电子产品”在当前的上下文中尤其是指移动电话、平板电脑、个人电脑或笔记本电脑。根据本专利技术所提出的方法允许由带状材料来制造电极，其中尤其在制造阳极和阴极时在阳极和阴极上构造的接触叶片在制造过程中必然需要的转向或操作过程期间有效地得到保护以防止损坏。通常，阳极和阴极通过在侧面处于其旁边的接触叶片来电接触，所述接触叶片随后被合并。如果这些接触叶片之一受损或者甚至被弯折，则不能使用电极堆。所述接触叶片或阳极的或阴极的活性材料的损坏也可能导致电击穿、即电极堆内部的短路，使得其成为废品。以有利的方式，在接触叶片的角区域与将接触叶片包围的、之后要沿着分离方向分离的材料之间，接片形或桥形的连接部能够实施得非常薄，这足以保护接触叶片在转向过程中不受损坏，因为非常薄的带状材料的机械稳定性由于小的材料厚度而受到限制，所述阳极或阴极由所述非常薄的带状材料制成。因此，以有利的方式将之后要从带状的电极材料的边缘区域中分离的多余材料用于保护之后对于电极堆的连接来说极其重要的接触叶片。处于电极材料的带状材料的边缘区域中的多余材料的分离过程例如通过撕下的方式来进行，其中在撕下时产生的毛刺处于阳极的或阴极的活性材料之外，在那里不会产生击穿。通过多余材料的分离过程，根据按本专利技术所提出的方法，所出现的废料能够有针对性地并且在一块件上被排出，从而能够避免许多小的部分或碎片。所出现的废料例如能够有针对性地被吸走。此外要强调的是，多余材料的分离在过程中在相对于所产生的颗粒或碎片等有利的位置上来进行，因为所述分离过程就在下一个堆叠步骤之前不久进行并且例如不在旋转的轮上进行。如果在那里进行分离，那么颗粒就可能向下落到其他的电极分段或单独的分段上，所述分段之后在由堆叠分段制造电极堆时可能导致短路。此外，根据按本专利技术所提出的方法，不连续的切口的加入位置能够相对容易地在所述过程的不同位置上实现。省去了在切割位置本身上用于排出废料所需要的空间位置需求，这在过程中或者在设备设计中允许较大的灵活性，例如在每个任意的转向辊上布置并且执行激光切割。附图说明下面借助于附图对本专利技术进行详细解释。其中：图1示出了电池单池的示意图，图2示出了用于制造电极堆的设备的主要组件，图3示出了带状的电极材料的片段，其具有不连续的切口和处于多余的之后要被分离的区域中的、由此形成的接触叶片，并且图4示出了由分隔物分段或电极分段构成的电极堆。具体实施方式在本专利技术的实施方式的以下描述中，相同或相似的元件用相同的附图标记来表示，其中在个别情况下放弃对于这些元件的重复描述。附图仅仅示意性地示出了本专利技术的主题。图1示出了电池单池2的示意图。所述电池单池2包括壳体3，该壳体构造成棱柱形、在此构造成方形。所述壳体3在此实施成导电的结构并且例如由铝制成。所述壳体3也能够以柔性的袋式膜的形式构造。所述电池单池2包括负端子11和正端子12。通过所述端子11、12能够截取由电池单池2提供的电压。此外，所述电池单池2也能够通过端子11、12来充电。在所述电池单池2的壳体3的内部布置有电极单元，所述电极单元在此实施成电极堆10。所述电极堆10具有两个电极、即阳极21和阴极22。所述阳极21和阴极22分别实施成膜状并且通过带状的第一分隔物18彼此分隔。所述带状的第一分隔物18能传导离子，也就是说对于锂离子来说可穿透。所述阳极21包括阳极的活性材料41和阳极的放电器31。所述阳极的放电器31实施成可导电的结构并且由金属、例如由铜制成。所述阳极的放电器31与电池单池2的负端子11电连接。所述阴极22包括阴极的活性材料42和阴极的放电器32。所述阴极的放电器32实施成可导电的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于由带状材料（66、82）来制造电极（21、22）的方法，具有以下方法步骤：/na）在所述带状材料（66、82）的边缘区域（100）中产生不连续的纵向切口（102），/nb）在所述不连续的纵向切口（102）的情况下构造接触叶片（35、36），/nc）在所述接触叶片（35、36）的角区域（110）中在这些接触叶片与带状材料（66、82）的多余材料（106）之间留下连接部（104），/nd）在输送平面中运送根据方法步骤a）至c）处理过的带状材料（66、82），并且/ne）沿着分离方向（108）分离多余材料（106）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170913 DE 102017216193.01.用于由带状材料（66、82）来制造电极（21、22）的方法，具有以下方法步骤：
a）在所述带状材料（66、82）的边缘区域（100）中产生不连续的纵向切口（102），
b）在所述不连续的纵向切口（102）的情况下构造接触叶片（35、36），
c）在所述接触叶片（35、36）的角区域（110）中在这些接触叶片与带状材料（66、82）的多余材料（106）之间留下连接部（104），
d）在输送平面中运送根据方法步骤a）至c）处理过的带状材料（66、82），并且
e）沿着分离方向（108）分离多余材料（106）。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多余材料（106）的分离在所述带状材料（66、82）的边缘区域（100）中通...

【专利技术属性】
技术研发人员：A莱奇，M迈尔，C迪斯纳，T彼得，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE