[发明专利]电池设备的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池设备的制造方法。本发明进一步涉及为此使用的电化学电池以及通过此方法制造的电池设备。

背景技术

从DE 603 14 076 T2中已知一种组装的电池设备，所述电池设备通过堆叠和集成多个单独的电池单元形成。单独的电池单元的舌片作为电源引线，并与相邻的单独单元的舌片例如通过超声波粘合而连接。多个组装的电化学电池可安装在电池壳内。

发明内容

本发明的任务是提供用于制造电池设备的优化方法。此任务通过电池设备的制造方法解决，所述电池设备包括至少一个第一电化学电池单元和至少一个第二电化学电池单元，其中每个电化学电池单元具有外壳，其特征在于，第一电化学电池单元的外壳的外壳部分与第二电化学电池单元的外壳的外壳部分材料配合地连接。

在本发明的意义中，材料配合的连接理解为两个部件特别地在原子或分子层面上的连接。通过使单独的电化学电池单元的外壳以材料配合连接在一起，电化学电池单元可相互处于固定连接，其中优选地可省去另外的连接装置，例如特别地省去壳或另外的连接部件。材料配合的连接可根据所出现的基本情况特别地根据所出现的机械载荷而构造。优选地，材料配合的连接可通过热封、热压或粘合形成，特别地根据热粘合形成。

在本发明的范围内，外壳理解为至少部分的边界，所述边界将电化学电池单元的一个或多个电极堆叠与外界隔离。外壳优选地是气体和液体密封的，使得不能发生与环境的物质交换。电极堆叠布置在外壳内部。至少一个电源引线、特别地两个电源引线可从外壳延伸出且用于连接电极堆叠。向外延伸的电源引线在此优选地作为电化学电池单元的正极连接和负极连接。但也可使得多个电源引线从外壳延伸出，特别地使偶数个电源引线延伸出。如果电化学电池单元在此具有两个相互串联连接的电极堆叠，则不同电极堆叠的两个电极优选地相互连接。外壳可由一个或多个外壳部分形成，特别地由一个或多个成型件和/或导热板形成。此外，可至少由框架或框架部分形成外壳部分。优选地，在此外壳部分中的一个可具有由可密封材料制成的层，特别地由热塑性塑料制成的层。优选地，在此外壳部分由层叠的包封薄膜制成。由可密封材料制成的层在此优选地用于形成材料配合的连接。对此，优选地理解为材料配合的连接仅通过一个外壳部分或多个外壳部分的由可密封的材料制成的层形成。因此不需要使用不作为外壳部分组成部分的另外的材料来形成材料配合的连接。

可形成为层叠的包封薄膜的层叠薄膜可理解为金属支架薄膜或支架板，所述支架板至少单侧地涂敷有可密封的材料，特别是热塑性塑料。层叠薄膜可形成为平的，或通过成型工艺、特别地通过拉伸制成为成型件。由层叠薄膜制造的成型件是层叠的成型件。金属支架薄膜或金属支架板可优选地由铝制成。可特别地使用聚丙烯和聚酰胺作为热塑性塑料。

可密封的材料特别地理解为在室温下且优选地也在电化学电池单元所达到的运行温度下处于固体状态的材料。特别地，在制造中借助密封工具而产生的热量增加时，可密封材料可至少部分地处于液体或仅为半液体状态，且与另外的部件材料配合地连接。特别地，两个处于固体状态的相互分开的可密封材料的量可在半液体或液体状态下相互熔合且因此形成材料配合的相互连接。

在本发明的意义中，电极堆叠理解为用作原电池的组件的装置，该装置还用于存储化学能且释放电能。在释放电能前，将所存储的化学能转化为电能。在充电期间，提供给电极堆叠或原电池的电能被转化为化学能且存储。为此，电极堆叠具有多个层，至少一个阳极层、至少一个阴极层和隔膜层。多个层被叠置或堆叠，其中隔膜层至少部分地设置在阳极层和阴极层之间。优选地，此层次序在电极堆叠内多次重复。优选地，一些电极特别地相互电连接，特别地并联连接。优选地，多个层被卷绕为电极卷。在下文中，“电极堆叠”的概念也用于电极卷。

在本发明的意义中，框架应理解为这样的结构装置：其特别地适合于使电化学电池单元机械地抵抗环境影响而使其稳定、且在制造该电池单元时可与电池单元的包装固定连接。如已由措辞所指出的，框架优选地是基本上框架形的装置，其功能基本上特别地在于为电化学电池单元赋予机械稳定性。如果框架特别地至少在外壳的区域内实施外壳的所述功能，则框架自身在此可作为外壳部分。部分环绕的框架在此可仅设置在电化学电池单元的一个或多个侧上，且特别地包括一个或多个框架条。部分环绕的框架不强制地完全包围电极堆叠。