电极和电化学储存单元制造技术

一种用于电化学储存单元的电极

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极和电化学储存单元


[0001]本专利技术涉及一种用于电化学储存单元的电极以及一种电化学储存单元
。

技术介绍

[0002]电化学储存单元是基于电化学的蓄能器，该蓄能器尤其是能被再次充电并且适配用于储存电能并且将其提供给消耗器
、
尤其是在车辆中的消耗器
。
[0003]对于电化学储存单元的有效功率的决定性因素是可取得的能量密度
、
使用寿命以及可供使用的充电和放电率，所述充电和放电率尤其是在车辆应用中是特别有意义的并且应该尽可能高
。
然而，可用的充电和放电率受到不同效应的限制，特别是受到在充电和放电过程期间可期望的温度升高以及老化效应的限制
。
[0004]温度的上升尤其是取决于电化学储存单元的电阻
。
所述电阻又与电子在电化学蓄能器的电极内的传输长度以及与电极的用于电接触导通的导体接头的几何结构有关
。
为了减少电化学储存单元的总放热，已知的是，在电极的长度上设置多个导体接头并且以这种方式减少电子的传输长度以及对于每个导体接头出现的局部受热
。
[0005]然而，由此产生将所述多个导体接头安放在电化学蓄能器的壳体内的必要性，其中，各导体接头通常设置在所谓的“Jelly Roll(
卷芯
)”的上侧和
/
或下侧上，其中，“Jelly Roll”是卷起的电极和在所述电极中的每个电极之间设置的隔离器的卷
。
[0006]然而，导体接头可能不利地作用于制造中的其他工艺和
/
或电化学储存单元的运行
。
尤其是，用电解质填充电化学储存单元和
/
或对电化学储存单元的脱气可能是困难的，这可能导致较耗费的工艺和减少的使用寿命
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的任务是，提供能够实现有效功率高的
、
可靠的电化学储存单元的可能性
。
[0008]本专利技术的任务通过一种用于电化学储存单元的电极来解决，包括导体膜和施加到导体膜上的电极涂层
。
导体膜具有第一区段和沿导体膜的纵向方向邻接到第一区段上的第二区段以及侧边缘，侧边缘超越第一区段和第二区段地从导体膜的第一端部延伸至导体膜的沿纵向方向相对置的第二端部
。
此外，导体膜具有多个从侧边缘出发的
、
用于电极的电接触导通的导体接头，其中，导体接头设置在导体膜的第一区段中，并且第一区段从导体膜的第一端部延伸直至最多至侧边缘的中间
。
[0009]按照本专利技术的电极能够实现，通过使用多个导体接头，减少电极的电阻并且以这种方式限制在电极的运行中的温度升高
。
[0010]此外，导体接头按照本专利技术仅设置在电极的部分区域中，更准确地说是设置在第一区段中
。
以这种方式给出电极的优选方向，借助所述优选方向可以选择导体接头在电化学储存单元中的后续定位
。
[0011]尤其是，电极可以从第二端部出发被卷起至第一端部，从而导体接头在卷绕的状态下沿径向进一步处于外部
。
以这种方式能够在导体接头的数量和
/
或几何结构保持不变
时保证，各导体接头也可以在电极的安装位置中至少部分无重叠地设置，优选完全无重叠地设置
。
以这种方式，即使在电极的安装位置中也在各导体接头之间保留开口，所述开口可以用于电化学储存单元的电解质填充和
/
或脱气
。
[0012]为了确保足够的稳定性以及足够的导电性，导体膜尤其是铜箔或铝箔
。
如果电极是阳极，则导体膜尤其是铜箔
。
如果电极是阴极，则导体膜尤其是是铝箔
。
[0013]优选地，导体接头是导体膜的集成的组成部分
。
以这种方式，不需要实施用于紧固导体接头的附加工作步骤并且导体接头稳定地与电极的剩余组成部分连接，由此提高电极的使用寿命
。
[0014]可以借助对导体膜的先导部的激光切割或机械切割在形成侧边缘和导体接头的情况下制造导体接头
。
[0015]可以在施加电极涂层之前或之后制造导体接头
。
[0016]在一种变型方案中，存在十个或更少的导体接头，优选存在六个至八个导体接头
。
在导体接头的数量较高时，导体接头的空间需求升高
。
在导体接头的数量较小时，将更加差地实现电阻的设想减少
。
[0017]原则上，在第一区域沿导体膜的纵向方向的长度尺寸保持不变时，在电极的安装位置中导体接头的重叠即使在导体接头的数量较高时也可以通过如下方式限制，即，减少各个导体接头沿纵向方向的宽度
。
然而，这导致导体接头的机械削弱增加，所述机械削弱可能不利地作用于电极的使用寿命
。
[0018]为了能够实现在电极内的尽可能均匀的电流，导体接头可以彼此以均匀的距离设置
。
此外，这样的设计能够实现在电极的安装位置中产生导体接头的对称布置结构
。
[0019]各导体接头垂直于导体膜的纵向方向的长度尤其是短于各导体接头彼此的距离
。
以这种方式能够进一步减少或排除在电极的安装位置中导体接头的重叠
。
[0020]电极可以是阴极或阳极，其中，电极优选是阳极
。
[0021]在电极涂层中可以使用所有对于相应类型的电极适合的活性材料
。
[0022]本专利技术的任务此外通过一种电化学储存单元来解决，所述储存单元具有圆柱形卷绕电芯和包围圆柱形卷绕电芯的壳体，其中，圆柱形卷绕电芯包括如之前所描述的电极
、
配合电极以及设置在所述电极和所述配合电极之间的隔离器
。
所述电极的导体接头被折叠到由圆柱形卷绕电芯形成的上侧上并且彼此至少部分无重叠地设置
。
[0023]电极的导体接头的至少部分无重叠的定向允许，利用在卷绕电芯的上侧上被折叠的各导体接头之间形成的间隙来对电化学储存单元填充以电解质和
/
或对电化学储存单元脱气
。
这简化了按照本专利技术的电化学储存单元的制造过程并且提高了其使用寿命
。
[0024]通过仅在第一区域中具有导体接头的电极，卷绕电芯可以具有较密的绕组并且此外获得导体接头的至少部分无重叠的布置结构
。
以这种方式能够提高包装密度
。
[0025]此外，电极在电化学储存单元的壳体内具有小的空间需求，因为导体接头被折叠
。
[0026]按照本专利技术的电化学储存单元结合了电阻较小和与此关联的在充电和放电过程中加热较小的优点，从而能够采用较高的充电和放电率，伴随着电化学储存单元的高的使用寿命
。
[0027]导体接头的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于电化学储存单元
(34)
的电极，所述电极包括导体膜
(12)
和施加到导体膜
(12)
上的电极涂层
(14)
，导体膜
(12)
具有第一区段
(20)
和沿导体膜
(12)
的纵向方向邻接到第一区段
(20)
上的第二区段
(22)
以及侧边缘
(24)
，侧边缘超越第一区段
(20)
和第二区段
(22)
地从导体膜
(12)
的第一端部
(16)
延伸至导体膜的沿纵向方向相对置的第二端部
(18)
，导体膜
(12)
具有多个从侧边缘
(24)
出发的
、
用于电极
(10)
的电接触导通的导体接头
(26)
，并且导体接头
(26)
设置在第一区段
(20)
中，并且第一区段
(20)
从导体膜
(12)
的第一端部
(16)
延伸直至最多至侧边缘
(24)
的中间
。2.
按照权利要求1所述的电极，其特征在于，所述导体接头
(26)
是导体膜
(12)
的集成的组成部分
。3.
按照权利要求1或2所述的电极，其特征在于，存在十个或更少的导体接头
(26)
，优选存在六个至八个导体接头
(26)。4.
按照上述权利要求之一所述的电极，其特征在于，所述导体接头
(26)
彼此以均匀的距离设置
。5.
一种电化学储存单元，包括圆柱形卷绕电芯
(28)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：