用于制造储能器的方法和储能器技术

用于制造储能器的方法和储能器。本发明专利技术涉及一种用于制造储能器（10）、尤其是锂离子电池的方法，包括下列方法步骤：a）提供阳极和阴极；b）探测所述阳极和/或所述阴极中的缺陷位置（18）；c）从所述阳极和/或所述阴极中以限于局部的方式除去缺陷位置（18）；以及d）将所述阳极和所述阴极与布置在它们之间的隔板进行叠层。通过本发明专利技术可以制造一种储能器（10），其中在该制造方法中可以显著减小或完全防止阳极材料或阴极材料处的瑕疵。本发明专利技术还涉及一种储能器（10）。

Method and accumulator for manufacturing an energy storage device

Method and accumulator for manufacturing an energy storage device. The invention relates to a method for manufacturing the accumulator (10), especially the method of lithium ion battery, which comprises the following steps: a) providing an anode and a cathode; b) defect position detection of the anode and / or the cathode in (18); c) from the anode and / or the cathode in the localized mode to remove the defect position (18); and D) the anode and the cathode and arranged in the clapboard between them are laminated. By the present invention, an energy storage device (10) can be manufactured, wherein the defects in the anode material or the cathode material can be significantly reduced or completely prevented in the manufacturing process. The invention also relates to an energy storage device (10).

【技术实现步骤摘要】
用于制造储能器的方法和储能器
本专利技术涉及一种用于制造储能器、尤其是用于制造锂离子电池的方法。本专利技术还涉及一种储能器、尤其是锂离子电池。
技术介绍
储能器、譬如锂离子电池是公知的和广泛传播的。其尤其是提供非常高的能量密度的优点。这样的储能器基本上包括阴极、阳极、布置在阳极与阴极之间的隔板、以及布置在阳极与阴极之间的电解质。在此公知的是，储能器譬如通过堆叠或者通过将阳极和阴极与布置在它们之间的隔板或电解质卷到一起来构成。阳极和阴极因此被电解质层或隔板层在空间上彼此分开或隔开。因此，储能器常常通过将多个阳极层以及阴极层的叠层来构成。在此，为了保证无故障的运行，可能有利的是，基本上无缺陷地构造阳极层以及阴极层。
技术实现思路
本专利技术的主题是一种用于制造储能器、尤其是锂离子电池的方法，包括下列方法步骤: a)提供阳极和阴极； b)探测阳极和/或阴极中的缺陷位置； c)从阳极和/或阴极中以限于局部的方式除去缺陷位置；以及 d)将阳极和阴极与布置在它们之间的隔板进行叠层。在本专利技术的意义上，尤其是可以将储能器既理解成一次电池也可以理解成二次电池。因此，尤其是可以将储能器理解成可再充电的蓄电池。另外在本专利技术的范围内，可以将锂离子电池理解成至少部分基于锂的电池，其中尤其是可以将术语“电池”理解成可再充电的蓄电池。在此，尤其是可以将基于锂的电池理解成在充电或放电周期的电化学过程中使用锂或锂离子的电池。例如可以将锂硫电池称为锂离子电池。另外，在本专利技术的意义上，可以将缺陷位置理解成阳极和/或阴极的位置或限于局部的区域，该位置或区域不是按所期望的那样构造的，而是具有缺陷。因此，这样的缺陷位置可以示例性地包括气泡、杂质(譬如由于金属切屑、或者碳和/或其他材料的聚集)。缺陷位置可能尤其是在譬如金属膜的涂层期间例如由于阳极或阴极的制造方法中的不想要的影响或差错而产生。通过本方法可以制造储能器，其中在所述制造方法中可以显著地降低或完全防止阳极材料处或阴极材料处的瑕疵。这尤其是可以通过下列步骤来实现。在第一方法步骤a)中，提供阳极和阴极。在此，阳极和阴极原则上可以以本身公知的方式被构造为适用于相应储能器。例如，相应电极可以具有电流导体，在其上施加包括活性材料的层。在锂离子电池的纯粹示例性的情况下，阳极譬如可以被构造成金属锂阳极，或者譬如包括石墨，在所述石墨中可以注入锂离子，而阴极、譬如在锂硫电池的情况下可以具有由铝制成的电流导体，在所述电流导体上布置粘合剂中或导电添加物中的硫。粘合剂例如可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。另外，导电添加物例如可以包括炭黑或石墨，以便实现阴极活性材料中的足够电导率。但是在此，阳极和阴极不限于前述示例，而是可以以对于本领域技术人员能够理解的方式根据要制造的储能器来选择。在另一方法步骤b)中，探测阳极和/或阴极中的缺陷位置。在该方法步骤中，因此对阳极或阴极检查:其是否完全像所期望的那样构造的，或者是否存在缺陷位置。尤其是对阳极或阴极检查:在阳极或阴极的每个位置处是否存在所期望的材料组成，或者是否存在例如金属切屑、气泡或单种材料或多种不同材料的聚集。对于存在这样的缺陷位置的情况，所制造的储能器由于阳极或阴极的改变的结构以及由此改变的电化学特性而可能造成故障，或者可能出现故障。由此可能出现的风险是，利用这样制造的储能器运行的电组件可能被损伤或损坏。尤其是缺陷位置、比如金属切屑或者“尖锐的”材料堆积可能紧接着或者在一定运行时长以后、也即在一定数目的充电或放电周期以后穿透隔板，这可能导致电短路或在极端情况下导致电池损坏。由于为了构造储能器尤其是需要大的无故障的阳极区域或阴极区域，因此在制造工艺中常常由于小的缺陷而不使用大的阳极件或阴极件。更确切地说，根据现有技术，为了防止制造具有缺陷位置的储能器以及由此所制造的储能器的发生故障的风险，由储能器的制造工艺将包括缺陷位置的阳极材料或阴极材料作为大面积瑕疵除去。为了减少或完全防止这样的瑕疵，根据储能器的前述制造方法，在方法步骤c)中，限于局部地从阳极和/或阴极除去缺陷位置。换言之，从阳极材料或阴极材料中除去阳极或阴极的这样的位置或处所，使得该材料或者阳极或阴极在后面不再具有缺陷位置。在此，限于局部地除去缺陷位置尤其可以指，仅仅除去缺陷位置或受损区域，其中缺陷位置周围的材料基本上保持不受损害并且可以被继续使用。因此，除去缺陷位置由于限于局部而仅仅导致这样的储能器的容量或储存容量的轻微减小，但是这原则上由于这样的缺陷位置的小的空间伸展而可以忽略。另外，这样的储能器的充电或放电行为基本上不受负面影响，因为仅仅缺陷位置被除去，但是另外的阳极材料或阴极材料不变地可用于电化学反应。在此，尽管缺陷位置可以以对于本领域技术人员可理解的方式直接被除去，但是其中一定的剩余可能是有利的。例如，譬如除去的剩余可以被选为大于或等于Imm至小于或等于5mm的量。如前述那样制造的储能器的运行能力因此未受负面影响，或者负面影响可以基本上被忽略。但是在此，制造成本显著降低，因为阳极材料或阴极材料基本上被完全使用或消耗在储能器中，而不需要作为瑕疵被消灭。因此，不出现这样的阳极或阴极的瑕疵，而是材料被继续使用，其中仅仅除去阳极材料或阴极材料的配有缺陷位置的区域。在已经从阳极或阴极除去缺陷位置以后，在前述方法中根据方法步骤d)将阳极和阴极与布置在它们之间的隔板进行叠层。另外，尤其是可以以本身公知的方式设置电解质，该电解质布置在电极之间。该电解质例如可以被构造为凝胶状的并且譬如布置或吸收在隔板中。在该方法步骤中，储能器因此基本上被制成。在此，隔板例如和对于锂离子电池的纯粹示例性的情况可以包括譬如微孔膜或无纺材料或可以由所述微孔膜或无纺材料制成。此外，电解质可以是固体电解质或者液体电解质。作为示例，同样可以对于锂离子电池的示例性和非限制性的情况，作为电解质使用环乙醚、非环乙醚及其组合作为溶剂和/或使用双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)作为导电盐。前述方法因此允许以简单和低成本的方式在储能器的制造方法的范围中从阳极材料或阴极材料中除去缺陷位置。由此，储能器的该制造方法可以是特别低成本的，因为可以避免大面积的瑕疵，而且更确切地说仅仅将缺陷位置从电极材料中除去。在扩展方案的范围内，阳极、阴极和隔板可以被构造为膜状的。尤其是在使用膜状电极材料的情况下，缺陷由于制造工艺可能常常导致大面积瑕疵，由此尤其是在这样的材料情况下根据本专利技术的方法可能是有利的。在此，在本专利技术的意义上，尤其是可以将膜状构造理解成如下的构造:在该构造的情况下，阳极或阴极相对于其厚度具有大的宽度或长度。此外，膜状构造的特征尤其可以在于，其不是刚性的，而是尤其是可以非弹性变型或弯曲的。在此，阳极可以被构造成铜膜，并且譬如具有大于或等于5 μ m至小于或等于30 μ m范围中的厚度、例如12 μ m的厚度，并且在两侧都用厚度譬如在大于或等于30 μ m至小于或等于75 μ m范围中、例如53 μ m的活性材料镀层。另外，阴极可以被构造成铝膜并且譬如具有大于或等于IOym至小于或等于35 μ m范围中、例如15 μ m的厚度，并且在两侧都用厚度譬如在大于或等于40 μ m至小于或等于80 μ m范围中、例如59 μ m的活性材料镀层。在这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造储能器（10）、尤其是锂离子电池的方法，包括下列方法步骤：a）提供阳极和阴极；b）探测所述阳极和/或所述阴极中的缺陷位置（18）；c）从所述阳极和/或所述阴极中以限于局部的方式除去缺陷位置（18）；以及d）将所述阳极和所述阴极与布置在它们之间的隔板进行叠层。

【技术特征摘要】
2012.07.16 DE 102012212419.51.一种用于制造储能器(10)、尤其是锂离子电池的方法，包括下列方法步骤: a)提供阳极和阴极； b)探测所述阳极和/或所述阴极中的缺陷位置(18)； c)从所述阳极和/或所述阴极中以限于局部的方式除去缺陷位置(18);以及 d)将所述阳极和所述阴极与布置在它们之间的隔板进行叠层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极、所述阴极和所述隔板被构造为膜状的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中缺陷位置(18)的除去在应用激光器的情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：S杜德齐亚克，T克雷奇马尔，C科布勒，A内茨，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：