具有结构空间优化的电极接线的电能存储器制造技术

描述具有结构空间优化的电极接线的电能存储器、尤其是电池组电池。该电能存储器（1）具有平面的电极（3）、从电极（3）侧向地伸出的标志部（7）以及外部端子（9）。多个电极区域分别相叠地堆叠成电极堆（14）。标志部（7）中的多个标志部相叠地布置成标志部堆（15）并且分别材料配合地彼此连接并且与外部端子（9）中的相关的外部端子连接。所述能量存储器的特色在于，标志部堆（15）的与相关的外部端子（9）连接的标志部（7）中的大多数中的每个标志部（7）与分别相邻的标志部（7）材料配合地在如下区域中连接，在所述区域中该标志部（7）在相对于相关的外部端子（9）的表面（11）倾斜了角度（α）的方向上延伸。

Electrical energy storage with electrode space with optimized structure space

An electrical energy storage device, especially battery pack, with structural space optimization electrode connection is described. The electrical energy storage (1) has a planar electrode (3), a marking part (7) extending laterally from the electrode (3) and an external terminal (9). A plurality of electrode regions are stacked and stacked to form an electrode stack (14). A plurality of marking parts in the marking unit (7) are stacked to be arranged into a marking part (15) and are connected to each other separately and connected to the external terminals associated with the external terminals (9). The characteristic of the energy memory is that each of the mark portion (7) in the mark part (7) of the sign part (15) connected to the related external terminal (9) is connected with the adjacent marking part (7) in the following area, and in the area the marker part (7) is relative to the relative. The surface (11) of the part terminal (9) is inclined to extend in the direction of angle (alpha).

【技术实现步骤摘要】
具有结构空间优化的电极接线的电能存储器
本专利技术涉及一种电能存储器、尤其是电池组电池。
技术介绍
例如电池组或功率电容器（“超级电容器（Supercaps）”）形式的电能存储器不仅被使用在移动应用中而且被使用在固定应用中。尤其是在诸如电动车辆或混合动力车辆中或移动设备、如便携式计算机、移动电话等中的能量存储之类的移动应用中有利的是，使能量存储器的必需的结构空间最小化，即使能量存储器的体积效率最大化。能量存储器的结构空间在此受能量存储器的多个不同的部件影响，尤其是受所使用的电极的体积、处于这些电极之间的活性或电解质或介电材料的体积以及电池组内部的接线布置影响，电极利用该接线布置与要从外部接触的外部端子电连接。在JP2015-176701A中描述了一种能量存储器设备以及一种用于制造该能量存储器设备的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方式可以有利地实现提供具有小体积和高体积效率的电能存储器。此外，能量存储器可以成本低地被制造。根据本专利技术的一个方面，提出一种电能存储器，其具有至少两个平面的电极，从电极侧向地伸出的标志部以及至少两个外部端子。多个电极区域在此分别被相叠地堆叠成电极堆。所述标志部中的多个标志部相叠地被布置成标志部堆并且分别材料配合地（stoffschlüssig）彼此连接并且与所述外部端子中的相关的外部端子连接。该能量存储器的特色在于，标志部堆的与相关的外部端子连接的标志部中的大多数中的每个标志部与分别相邻的标志部材料配合地在如下区域中连接，在该区域中标志部在倾斜于相关的外部端子的表面的方向上延伸。关于本专利技术的实施方式的构思尤其可以被视为基于随后所描述的思想和认识。电池组电池、功率电容器等等形式的电能存储器大多具有至少两个电极，常常也具有多个电极。这些电极在此是平面的并且利用导电材料、大多金属、诸如铜或铝来实施。例如，电极可以以例如具有几微米直至几十微米的厚度的薄箔的形式来构造。电极的平面的延伸在此可以为许多平方厘米直至若干平方分米或甚至平方米。相邻的电极在此在通常情况下通过间隙彼此间隔开，其中间隙大多明显厚于电极，根据结构类型典型地在50μm到1mm的范围中。在电池组电池的情况下，该间隙一般而言以活性的、即在化学上可逆地暂时存储电能的材料或电解质材料来填充。在此，每个电极大多与其覆层导电连接并且在电极之间大多布置有电绝缘体，该电绝缘体允许离子传导。在电容器的情况下，间隙一般而言以电介质来填充。为了一方面能够在能量存储器中存储足够的能量并且为了另一方面能够提取具有高功率的能量，将电极区域堆叠成堆。在软包类型的电池组电池的情况下，例如至少两个大面积的电极交错卷绕（ineinandergewickelt），使得其不同的电极区域形成所期望的电极堆。在其他类型的电池组电池的情况下，可以将多个单独的电极相叠地堆叠并且形成电极堆。活性材料和/或电解质或电介质处于电极区域之间，其例如可以通过不同的覆层技术被施加到形成电极的箔上。为了能够从外部电接触电极区域，在电极处大多侧向地设置有布置在电极的边缘处的平面的附加部（Fortsätze），所述附加部被称作标志部（Flaggen）或标记部（Fahnen）。所述标志部是导电的并且一般而言与电极整体地被构造。例如，利用箔形成的电极可以在其侧边缘处具有箔的突出的部分，所述突出的部分在形状上合适地被切割并且所述突出的部分在完成的电能存储器中不是用活性材料或者电解质或电介质来涂覆，而是在所述突出的部分中例如箔的金属露出。为了能够将相邻的电极区域彼此电连接并且与外部端子之一电连接，电极堆的相邻的电极区域的标志部也被堆叠成堆，在本文中被称作标志部堆。常规地，在此从不同的电极伸出的多个标志部被联合成堆并且侧向地被积聚到外部端子之一的表面上。在此，所有标志部的至少端部在外部端子的表面的区域中彼此邻近并且至少在那里彼此平行地伸展。在这样的布置中，标志部的端部于是可以彼此且与外部端子焊接或以其他方式电连接。术语“外部端子”在此上下文中应宽泛地理解并且不仅可以涉及露出的导电端子、诸如金属端子，所述端子能够直接从电能存储器之外被接触，以便例如将相邻的能量存储器彼此电连接。但也可以涉及通向这样的露出的端子的电导体、诸如箔或金属板，该电导体在电能存储器的内部中伸展。不过，如下面参考图1和图2详细解释的那样，对于标志部和外部端子的电连接的所描述的常规使用的方式而言需要相对多的结构空间。因此提出如何将相邻的标志部和外部端子彼此连接的方式和方法以及尤其是以特殊的方式设计标志部关于其接线的几何设计方案和布置，以便能够将所述标志部和外部端子以节约结构空间的方式彼此连接。尤其是提出：并非全部朝向相关的外部端子来引导标志部堆的标志部并且将所述标志部在那里彼此平行伸展地彼此连接并且与外部端子连接。替代于此，至少标志部堆的标志部的大多数、例如多于50%、优选地多于90%的标志部应当彼此连接并且与相关的外部端子连接，使得相邻的标志部材料配合地彼此连接的区域并不平行于外部端子的表面而且倾斜于该表面伸展。在标志部的延伸方向与外部端子的表面的延伸方向之间的角度α在此对于软包电池（Pouch-Zellen）而言可以典型地在0.5°和20°之间，优选地在1°和10°之间。角度数据在此至少涉及标志部的如下区域，在该区域中该标志部与相邻的标志部材料配合地连接。在电极例如单独地相叠地堆叠的不同于软包电池的电池类型的情况下，标志部中的至少几个标志部可以至少在接合区域中相对于外部端子甚至以直至90°或者甚至直至110°的明显更大的角度延伸。在此，标志部可以来自电极之一，例如首先在平行于电极的延伸的方向上延伸并且然后朝向外部端子弯曲地伸展，以便在外部端子附近然后被接合到相邻的标志部上。由于标志部堆的相邻的标志部相对于彼此以及相对于外部端子的表面的所描述的布置，所述标志部可以以非常节约空间的方式彼此连接。根据一种实施方式，标志部堆的不同的标志部不同远地伸出所分配的电极的边缘外。换言之，标志部突出电极的侧边缘外的长度可以并非对于标志部堆的所有标志部而言是相同的，如常规地情况大多如此，而是标志部中的一些标志部可以短于相同标志部堆的其他标志部。由此，如下面参考附图直观地解释的那样，相邻的标志部可以有利地被布置，使得所述标志部可以简单地且节约结构空间地彼此连接。尤其是，根据一种实施方式，相较于标志部堆的靠近外部端子的标志部，该标志部堆的远离外部端子的标志部伸出所分配的电极的边缘外没那么远。换言之，远离端子的标志部可以短于靠近端子的标志部。远离端子的标志部在此被理解为标志部堆的如下标志部，所述标志部的相关的电极在如下平面中延伸，所述平面相较于相同标志部堆的靠近端子的标志部在其中延伸的平面更远离相关的外部端子在其中延伸的平面。换言之，相较于在标志部堆中被布置在更里面的电极区域，在标志部堆中被布置在更外面的、即更远离外部端子的平面布置的电极区域可以优选地具有更短的标志部。由此可以实现，使相邻的标志部重叠，使得所述标志部可以以简单的且节约空间的方式材料配合地彼此连接。根据一种实施方式，标志部堆的远离外部端子的标志部可以在所述标志部与分别相邻的标志部材料配合地连接的连接区域中相较于该标志部堆的靠近外部端子的标志部在其连接区域中可以相对于相关的外部端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能存储器（1），具有：平面的电极（3）；从所述电极（3）侧向地伸出的标志部（7）；外部端子（9）；其中多个电极区域分别相叠地堆叠成电极堆（14）；其中所述标志部（7）中的多个标志部相叠地布置成标志部堆（15）并且分别材料配合地彼此连接并且与所述外部端子（9）中的相关的外部端子连接；其特征在于，标志部堆（15）的与所述相关的外部端子（9）连接的标志部（7）中的大多数中的每个标志部（7）与分别相邻的标志部（7）材料配合地在如下区域中连接，在所述区域中该标志部（7）在相对于所述相关的外部端子（9）的表面（11）倾斜了角度（α）的方向上延伸。

【技术特征摘要】
2016.12.16 DE 102016225252.61.一种电能存储器（1），具有：平面的电极（3）；从所述电极（3）侧向地伸出的标志部（7）；外部端子（9）；其中多个电极区域分别相叠地堆叠成电极堆（14）；其中所述标志部（7）中的多个标志部相叠地布置成标志部堆（15）并且分别材料配合地彼此连接并且与所述外部端子（9）中的相关的外部端子连接；其特征在于，标志部堆（15）的与所述相关的外部端子（9）连接的标志部（7）中的大多数中的每个标志部（7）与分别相邻的标志部（7）材料配合地在如下区域中连接，在所述区域中该标志部（7）在相对于所述相关的外部端子（9）的表面（11）倾斜了角度（α）的方向上延伸。2.根据权利要求1所述的电能存储器，其中标志部堆（15）的不同的标志部（7）不同远地伸出所分配的电极（3）的边缘外。3.根据上述权利要求之一所述的电能存储器，其中相较于标志部堆的靠近外部端子的标志部（7''），所述标志部堆（15）的远离外部端子的标志部（7'）伸出所分配的电极（3）的边缘没那么远。4.根据上述权利要求之一所述的电能存储器，其中标志部堆（15）的远离外部端子的标志部（7'）在该标志部与分别相邻的标志部（7）材料配合地连接的连接区域中相较于所述标志部堆（15）的靠近外部端子的标志部（7''）在其连接区域中相对于所述相关的外部端子（9）的表面（11）以更大的角度来布置。5.根据上述权利要求之一所述的电能存储器，其中标志部堆（15）的远离外部端子的标志部（7'）的被定向为远离所述电极堆（14）的棱边相较于更靠近外部端子的标...

【专利技术属性】
技术研发人员：A鲁斯，R高赫，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE