[发明专利]具有高的特定的能量密度的锂离子电池

权利要求书

1.一种二次锂离子电池，其具有以下特征：

a.所述电池包括具有阳极(120)/隔膜(118)/阴极(130)序列的带形的电极隔膜复合体(104)；

b.所述阳极(120)包括带形的阳极集电器(115)，所述阳极集电器具有第一纵向边缘(115a)和第二纵向边缘；

c.所述阳极集电器(115)具有条形的主区域(122)以及自由的边条(121)，所述主区域附有由负的电极材料(155)制成的层，所述边条沿着所述第一纵向边缘(115a)延伸并且未附有所述电极材料(155)；

d.所述阴极(130)包括带形的阴极集电器(125)，所述阴极集电器具有第一纵向边缘(125a)和第二纵向边缘；

e.所述阴极集电器(125)具有条形的主区域(116)以及自由的边条(117)，所述主区域附有由正的电极材料(123)制成的层，所述边条沿着所述第一纵向边缘(115e)延伸并且未附有所述电极材料(125)；

f.所述电极隔膜复合体(104)以具有两个末端端侧(104b,104c)的缠绕体的形式存在；

g.所述电极隔膜复合体(104)被壳体包围；

h.所述阳极(120)和所述阴极(130)如此构造和/或如此彼此布置在所述电极隔膜复合体(104)内，使得所述阳极集电器(115)的第一纵向边缘(115a)从所述末端端侧中的一个末端端侧离开，并且所述阴极集电器(125)的第一纵向边缘(125a)从所述末端端侧中的另一个末端端侧离开；

i.所述电池具有金属的接触元件(111)，所述接触元件与所述第一纵向边缘(115a，125a)中的一个第一纵向边缘直接接触；并且

j.所述接触元件(111)通过焊接与所述纵向边缘(115a,125a)相连接，

并且具有以下附加特征

k.由负的所述电极材料(155)制成的所述层包括金属锂。

2.根据权利要求1所述的电池，其具有以下附加特征：

a.由负的所述电极材料(155)制成的所述层包括多孔且导电的基质，所述基质具有开孔结构；

b.在所述基质的孔中储存所述金属锂。

3.根据权利要求2所述的电池，其具有以下附加特征：

a.所述基质具有在40％至95％的范围内的孔隙度；

b.在所述基质中的孔的特征在于在2μm至50μm的范围内的平均直径。

4.根据权利要求2或根据权利要求3所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：

a.所述基质包括通过有机化合物的碳化形成的碳；

b.所述基质包括以按重量计50％至100％的范围内的含量的碳；

c.除了所述碳之外，所述基质包括至少一种填料，所述至少一种填料比所述碳具有更高或更低的导电能力；

d.所述填料为至少一种成分，所述至少一种成分来自具有碳黑、CNT、石墨烯和金属颗粒的组。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：

a.在所述阳极集电器(115)上的由负的所述电极材料(155)制成的所述层具有在5μm至100μm的范围内的厚度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：

a.正的所述电极材料(123)包括能够可逆地储存和释放锂的至少一种金属氧化物化合物、优选地至少一种氧化的钴化合物和/或锰化合物、尤其优选地NMC、NCA或NMCA作为活性材料；

b.能够可逆地储存和释放锂的所述至少一种金属氧化物化合物以按重量计80％至99％的含量包括在所述电极材料(123)中；

c.正的所述电极材料(123)包括电极粘合剂和/或导电介质；

d.所述电极粘合剂以按重量计0.5％至15％的含量包括在正的所述电极材料(123)中；

e.所述导电介质以按重量计0.1％至15％的含量包括在正的所述电极材料(123)

中。