[发明专利]电化学电池和用于制造该电化学电池的方法

说明书

电化学电池（100）包括电极‑隔膜复合体（101），该电极‑隔膜复合体具有阳极（115）、至少一个隔膜（116、117）和阴极（118）。阳极（115）和阴极（118）分别包括集流体（115a、118a），该集流体具有由至少一种金属组成的表面，该表面加载有由电极活性材料构成的至少一个层（115b、118b）。集流体（115a、118a）的表面包括至少一个空闲区域（115c、118c），该至少一个空闲区域未加载该电极活性材料。代替于此，这些表面在该至少一个空闲区域（115c、118c）用支撑材料（119）涂层，该支撑材料比用它涂层的表面更加耐热。在制造电池（100）时，在制造电极‑隔膜复合体（101）之前或之后，可以将支撑材料（119）涂覆到该至少一个空闲区域（115c、118c）上或者在那里形成该支撑材料。

技术领域

随后描述的本发明涉及一种具有电极-隔膜复合体的电化学电池，该电极-隔膜复合体具有阳极、至少一个隔膜和阴极。

背景技术

这样的电池原则上已经已知，例如从DE 10 2009 060 800 A1已知。在该德国专利申请中，描述了由电极-隔膜复合体构成的圆柱形线圈，这些圆柱形线圈被插入到圆柱形金属外壳中。为了电极的电触点接通，使用集流体，这些集流体加载有电极活性材料。这些集流体分别与金属箔焊接，该金属箔充当单独的电导体并且这些集流体与外壳电连接。

在DE 10 2009 060 800 A1中描述的用于对电极的电触点接通的方法高效且成本低廉。但是，该方法在某些应用情况下有缺点。例如，电极通过金属箔的电连接是有问题的。如果这样连接的电极应该在短时间内存储或释放高电流，则金属箔会非常强烈地发热。

从WO 2017/215900 A1公知这种类型的电化学电池，其中电极-隔膜复合体及其电极构造成带状并且以线圈或堆的形式存在。电极分别具有加载有电极材料的集流体。极性相反的电极在电极-隔膜复合体内彼此错开地布置，使得正电极的集流体的纵向边缘在一侧从线圈或堆伸出而负电极的集流体的纵向边缘在另一侧从线圈或堆伸出。为了集流体的电触点接通，电池具有至少一个接触板，该接触板放在所述纵向边缘之一上，使得得到线形接触区。该接触板与该纵向边缘沿着该线形接触区通过焊接来连接。由此可能的是：使集流体以及借此还有所属的电极在其整个长度内电触点接通。这非常显著地减小了所描述的电池之内的内阻。因此，可以比例如从DE 10 2009 060 800 A1公知的电池好得多地阻止高电流的出现。

但是，在WO 2017/215900 A1中所描述的电池中成问题的是：使纵向边缘与接触板彼此焊接是非常困难的。相比于接触板，电极的集流体具有非常薄的厚度。因而，集流体的边缘区域在机械上非常敏感并且可以在焊接过程期间被无意间下陷或熔化。此外，在对接触板进行焊接时，可能发生电极-隔膜复合体的隔膜的熔化。在极端情况下，由此可能造成短路。

本发明所基于的任务在于：提供这种类型的电化学电池，该电化学电池相对于所引用的现有技术而言的特点不仅在于载流能力被改善而且在于可制造性被改善。

发明内容

为了解决该任务，本发明提出了具有权利要求1的特征的电化学电池和具有权利要求13的特征的方法。本发明的扩展方案是从属权利要求的主题。所有权利要求的全文在此通过引用而成为说明书的内容。

按照本发明的电化学电池的特点始终在于如下特征a - d：

a. 电池包括电极-隔膜复合体，该电极-隔膜复合体具有阳极、至少一个隔膜和阴极；而且

b. 阳极包括阳极集流体，该阳极集流体具有由至少一种金属组成的表面，该表面加载有由负电极活性材料构成的至少一个层；而且

c. 阴极包括阴极集流体，该阴极集流体具有由至少一种金属组成的表面，该表面加载有由正电极活性材料构成的至少一个层；而且

d. 阳极集流体的表面和/或阴极集流体的表面包括至少一个空闲区域，该空闲区域未加载相应的电极活性材料。

该电池的特点特别是在于如下特征：