CN102365772A - 具有改进的运行的双极电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备有极板的包括单元电池(C1、C2)的双极电池，该极板包括：第一导电载体(110)、第二导电载体(112)、连接第一载体(110)和第二载体(112)的导电连接部，其中每个载体(110、112)的第一面和第二面与所述另一个载体的第一面和第二面不同，其中该极板还包括沉积在第一导体的一面上的正极材料(P1、P2)和沉积在另一个载体的一面上的负极材料(N1、N2)。该正极材料(P1)由该第一载体(110)负载且面对负极材料设置，该负极材料(N2)由该第二载体(112)负载且面对正极材料设置，其中面对的电极材料通过包含电解质的绝缘体隔开，由此形成两个并置的单元电池(C1、C2)。

Description

具有改进的运行的双极电池
技术领域
本发明涉及一种具有改进的运行(操作)的双极电池(bipolar battery)。
背景技术
电池诸如例如锂蓄电池根据锂在至少一个电极上的插入和移除(或者插入和脱嵌)的原理而运行。
对于这些电池，存在几种类型的构造。
一种类型的构造是单极构造。将正极材料沉积在第一集电体上，并将负极材料沉积在第二集电体上。将两个集电体叠置，使得正极和负极相互面对，并在两个电极之间插入陶瓷或复合聚合物隔膜。为了增大电极表面和极板(元件，电极，电池，element)的容量，可以在两面上对集电体进行涂覆。
可以将该叠层卷绕以便具有圆柱形几何形状，如在文献US2006/0121348中所描述的。
可以将这些叠层中的几个叠置，如在文献US2008/0060189中所描述的。将所述堆并联连接。
这种类型的构造提供了较大的材料活性面积，因此提供了高的生成的电流密度。然而，这些构造末端(端子)处的电位差限于两种电极材料之间的电位差。
为了提高电池端子(末端)处的电压，已经提出了另一种构造。这由如下组成：制造在一个面上具有正极且在另一面上具有负极的双极集电体；将以这种方式制造的集电体叠置，并将隔膜设置(定位，配置)在所述电极之间。所述叠层于是形成串联连接的多个电化学单电池(电化学电池，电化学单元)。在电池端子(末端)处的电压等于在每个单电池(电池，cells)端子处的电压的总和。因此，这种构造使得能够提供在其末端设置有高电压的双极电池。这种类型的构造例如描述在文献WO2006/061696中。
然而，为了确保每个单电池的良好运行，电解质必须与正极和负极以及隔膜具有良好的接触，且这种接触限定了活性表面。另外，必须将每个单电池密封。为了做到这一点，对所述叠层施加压缩作用力(挤压作用)。在所述叠层的末端，将这种压缩作用力施加至集电体。然而，这种作用力随着时间一点也不恒定，因为其取决于密封接头的蠕变。另外，实现对所述叠层的每个单电池施加均匀的作用力是复杂的。存在不同的单电池会具有不同的运行的风险。实际上，每个单电池在相邻单电池上产生反压(背压)。一些单电池于是可以迅速达到几乎电位极限；所述电池于是以不完全方式进行充电。
另外，这种叠层结构不总是允许适合用于应用的集成(整合)。
因此，本发明的一个目的是提供一种双极电池，所述双极电池在其端子(末端)处具有高电压且具有其多个单电池的均匀运行，更通常地，本发明的一个目的是提供一种其运行得到改进且具有更大可靠性的电池。
发明内容
上文提出的目的通过将串联连接的单元电池并置而形成的结构实现，所述结构通过使用各自由电子集电体所支撑的负极和正极形成的极板(elements)而获得，且其中将给定集电体的正极和负极交错配置，使得当通过极板的组装来制造单元电池时，未层叠相邻的单元电池。因此，于是可以以独立于其他单电池(电池)的方式对每个单电池的电极施加压力，且每个单电池不易受由相邻单电池施加的反力影响。于是，可以具有所有单电池的大致平衡性能。另外，简化了密封的制造。
换言之，开发了电池的结构，使得不将由单电池施加的反压施加至相邻的单电池。将单元电池并列配置而不是通过层叠制造。
另外，根据本发明，可以制造其形状能够适于应用的电池。实际上，可以使用具有特定柔性的集电体，从而使得单电池能够以大的自由度相对于彼此定向(取向)。
因此，本发明的主题主要是一种用于意在用于生产两个单元电池的双极电池的极板，其具有第一导电载体(支架，支撑件，support)、第二导电载体以及连接所述第一载体和第二载体的导电连接部，其中每个载体的第一面和第二面不同于另一个载体的第一面和第二面，并且其中所述极板还包括沉积在所述第一导体的一面上的正极材料和沉积在另一个载体的一面上的负极材料。
在一个有利的实施方式中，其上沉积有正极材料和负极材料的面相对于由载体形成的普通表面是相反的。
所述第一载体和所述第二载体有利地设置在两个平行的面中。
所述第一载体、所述第二载体和所述连接部可以以单件的形式由板制成。
在有利的实例中，所述板很薄，从而允许容易地成形。
例如，所述第一载体和所述第二载体由镍、铜、铝或铝合金制成。
根据本发明的双极电池极板可以通过密封的碳纤维织物形成，在所述密封的碳纤维织物上，在所述纤维织物的一个面上沉积金属膜如镍、铜或铝。
例如，所述正极材料是与PVDF型聚合物粘结剂掺混的LiFePO4，且所述负极材料是与PVDF型聚合物粘结剂掺混的Li4Ti5O12。
当通过注射制造时，根据本发明的双极电池极板可在连接部区域中包括贯通通道如通孔。
本发明的另一个主题是包括根据本发明的至少一个极板的双极电池；由第一载体(支架，支撑件，support)负载(支撑)的正极材料面对负极材料设置，由第二载体(支架)负载的所述负极材料面对正极材料设置，其中所述面对的电极材料通过包含电解质的绝缘体隔开，由此形成两个并置的单元电池。
所述双极电池可以至少包括根据本发明的第一极板和第二极板，其中所述第一极板的正极材料面对所述第二极板的负极材料设置(配置)，所述第一极板的负极材料面对正极材料设置，且所述第二极板的正极材料面对负极材料设置，其中在面对的电极材料对之间设置包含电解质的绝缘体，从而形成三个并置的单元电池。
可以在面对的载体之间插入电绝缘接头，从而密封单元电池，且电绝缘膜覆盖载体的暴露面(自由面)；所述绝缘接头由例如弹性体、胶乳或热塑性橡胶制成。
根据本发明的双极电池可以在给定极板的载体之间的电子连接部区域中包括附加的膜厚度。
根据本发明的双极电池还可以包括能够将压缩作用力(挤压作用)施加至每个单元电池的工具(设备，装置means)，以便使每个单元电池的正极材料、负极材料和绝缘体彼此相互(一个对一个)地施力。
这些工具(设备)可通过其中引入单元电池的紧密夹套形成，其中将所述夹套抽至真空，使得对所述单元电池施加压缩作用力(挤压作用)。
单元电池的紧密度可通过注射由例如热塑性聚合物制成的接头而获得，且各个单电池的压缩(压紧)通过例如经由注射，利用热塑性材料进行涂覆而获得。在这些情况下，极板在载体间的连接部区域中具有通孔型贯通通道。
在一个示例性实施方式中，单元电池以直线条带(rectilinear strip)的形式设置。例如，所述条带的一部分绕导电轴卷绕且所述条带的另一部分绕另一个导电轴卷绕，其中在卷绕体中插入电绝缘膜，并且其中电池端子(末端)的电压为两个导电轴之间的电压。在另一个实例中，两个相邻的单元电池一个朝另一个地向后折叠，从而层叠在一起，其中在所述相邻的单元电池之间配置电绝缘膜。
相邻的单元电池可以在不同的方向上定向。
单元电池还可进行定向以形成三维结构。
根据本发明的电池可包括并联连接的至少两个串联连接的单元电池组件。
附图说明
使用下列说明和附图将更好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的双极电池的示例性实施方式的示意图，
图2A是图1的电池的单元极板的图，
图2B是图2A的极板的变形实施方式，
图2C是图2B的细节的俯视图，
图2D是图2A的极板的实施方式的变形，其中在相同的集电体面上制造正极和负极，
图3A是使用分布在电子集电体两个面上的单元极板的根据本发明的双极电池的另一个示例性实施方式的示意图，
图3B是使用分布在一个电子集电体面上的单元极板的双极电池的另一个示例性实施方式的示意图，
图4是配备有用于对每个单电池施加压力的装置的图3A的电池的图，
图5是利用第一型密封制造的图3的电池的图，
图6是利用第二型密封制造的图3的电池的图，
图7A、7B、8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A至11D和12是可采用根据本发明的电池的各种构造的示意图。
具体实施方式
在图1中，可以看到根据本发明的双极电池的第一示例性实施方式，且在图2A中，可以看到这种电池的绝缘极板。
在本申请中，我们会将双极电极指定为具有两个面的导电载体，其中一个面覆盖有正极活性层且另一个层覆盖有负极活性层，从而分别形成正极和负极。
我们还会将“单元电池”指定为通过由集电体支撑的正极、电解隔膜和由另一个集电体支撑的负极形成的组件。
在整个说明书中都使用相同的参考标号来指定具有相似结构和功能的极板。
在图1中，通过串联连接的四个单元电池C1至C4形成了电池2。
我们将用P指定正极并用N指定负极，然后是指示它们所属于的单电池的索引。用S指定隔膜。
单元电池C1具有正极P1、负极N1和插入在电极P1和N1之间的隔膜S1。
单元电池C2具有正极P2、负极N2和插入在电极P2和N2之间的隔膜S2。
单元电池C3具有正极P3、负极N3和插入在电极P3和N3之间的隔膜S3。
单元电池C4具有正极P4、负极N4和插入在电极P4和N4之间的隔膜S4。
将正极P1沉积在用于连接至电池驱动的装置(device)(未示出)的末端(端子)的单极集电体4上。将负极N4沉积在用于连接至电池驱动的装置的另一末端(端子)的单极集电体6上。
将单电池C1的负极N1和单电池C2的正极P2各自负载在电子导体10的一个面上。
将单电池C2的负极N2和单电池C3的正极P3各自负载在电子导体12的一个面上。
将单电池C3的负极N3和单电池C4的正极P4各自负载在电子导体14的一个面上。
根据本发明，以交错的方式将正极P2、P3、P4和负极N1、N2、N3分别设置在电子导体10、12、14上，使得它们不是以一个在另一个之上的方式设置，即在箭头F的方向观察，由相同电子导体支撑(负载)的单电池的正极和相邻电池的负极不相互覆盖。
结果是，两个相邻的单元电池未层叠而是并置的。在代表性实例中，电池具有阶梯形状。
在图2A中，可以看到由电子导体10以及电极N1和P2形成的双极电极E1。
在图2B和2C中，可以看到双极电极的变体E1’；通过如下事实对其区分：电子导体10’具有在位于两个电极N1、P2之间的区域中连接两个面的通道16，以便通过注射热塑性材料而促进电池构造的制造，如同我们会在说明书的剩余部分中所看到的。所述通道为通孔型。
在图2D中，电极N1和P2在相同的电子导体面上。
在图3A中，可以看到根据本发明的电池的实施方式的另一个实例，其优点在于具有大致平坦的结构。
为了实现这一点，已经使电子导体110、112成形以形成台阶(step)。各个电子导体具有设置在第一面中的第一区、设置在第二面中的第二区以及连接所述第一区和第二区的第三区，所述第二面与所述第一面大致平行。
各个双极电极E101、E102在第一区中具有电极N1且在第二区中具有电极P2。
双极电极E101、E102相互匹配。
在接收正极材料的面和接收负极材料的面之间的交错使得能够制造平坦结构。在负载电极材料的导体的两个面之间的交错的高度大致等于正极材料、负极材料和隔膜的叠层的厚度。作为一个实例，可以选择形成如下的双极板：具有20μm至250μm厚度的电子导体，具有20μm至150μm厚度的隔膜，具有30μm至300μm、更特别地80μm至150μm厚度的电极，以及具有80μm和750μm高度的交错。如果考虑到由导体形成的台阶的高度，考虑到导体的厚度，后者在例如0.1mm到1mm之间。
密封的单电池间双极结的柔性可通过使用例如在20μm和250μm之间厚度、优选在20μm和100μm之间厚度并优选由金属制成的薄电子导体获得。
有利地，所述电子导体由单部件生产且通过折叠或拉伸形成。
电子导体10、12、14和110、114可由例如镍、铜、铝或铝合金制成，材料的选择根据与构成电极N和P的材料的相容性进行。为了确保与电极材料的电化学和化学相容性，还可以设想在其上使用由致密的碳复合物(碳复合材料)形成的碳复合物，通过CVD或PVD型真空沉积工艺、或者电镀或无电沉积在一个面上沉积(镍、铜或铝)金属膜，以便产生电子导电。
图3B示出了其中使用图2D的导体的构造的情况。不必将导体折叠在两个单电池之间。因此，这种方法使得能够使用具有更大厚度和更小柔性的电子导体。
通过本发明，为了保证包括其的各种极板之间的良好接触而对每个单元电池施加的压力可单独控制，而不对相邻的单电池产生反压(背压)影响。
在图4中，可以看到，示意性地显示了用于对图1的电池的每个单元电池施加由箭头18表示的压缩作用力的工具(设备)。例如，每个单电池上的压缩由设置在电极外面上的单元或紧固板20产生。
以特别有利的方式，将组件放置在由层压组件构成的密封的柔性包中，所述层压组件由至少一种聚酯或尼龙外部聚合物层、用于限制所述聚合物膜的微孔的金属(铝)膜以及聚烯烃型第二聚合物层形成。这种层压组件通常被用作用于电池的柔性包，因此确保了气密性并使得可进行热密封步骤。由于使用这种密封的柔性包，所以可以在包中抽至真空，这会保证对单电池施加充分的压力，以便不需要另外的压缩系统。这种抽至真空使得能够避免使用压缩板。
在图5中，对于具有图3的构造的电池，可以看到单电池之间的密封和相对于外部环境的密封的第一示例性实施方式。
在该第一示例性实施方式中，在隔膜S1、S2和S3中，各个单元电池在其侧端包括垫圈22以将电解质限制在电池内。另外，这种垫圈22使得能够防止电子导体的短路。
在单元电池C1和C3的情况下，垫圈22分别在电池C1和C3的整个周边上，在集电体6、8和电子导体110、112之间延伸。
在单元电池C2的情况下，接头22在电池C2的整个周边上，在电子导体110和电子导体112之间延伸。
接头22是例如乙烯-丙烯系的弹性体如EPDM、或丁二烯苯乙烯系的弹性体如胶乳、有机硅系的弹性体、或者热塑性橡胶系的弹性体(TPE)、苯乙烯型的弹性体如或
Figure BDA0000094460710000112
电池还具有覆盖串联连接的所有单元电池的电绝缘膜24。仅电池的连接端子穿过所述夹套24。
所述膜24可以是粘附至各个电子导体外面的粘合膜型。这种膜的存在使得能够防止单电池相互短路，特别是在单电池的折叠构造的情况下，如同我们在适当的时候会看到的。
另外，有利的是，在单元电池之间的连接部区域中具体地沉积附加的电绝缘层26，优选所述层是粘合的。这种层26使得在可以变形的连接部区域中可更稳固地密封，如同我们在适当的时候会看到的。
在图6中，可以看到图3的电池的密封和电绝缘的另一个示例性实施方式。
在该另一个示例性实施方式中，使用注射技术。由塑料注射制造的接头122提供了各个单电池的密封和电子导体上的压缩两者。
注射的材料可以是绝缘的热塑性聚合物膜(乙烯-丙烯和乙烯降冰片烯嵌段共聚物)。
然后，利用注射的热塑性材料或者例如PP、PEHD、COC、PMMA、PC PEEK或PPS型纳米材料28对电池组件进行涂覆，所述材料可包含填料如玻璃或碳纤维，或者纳米填料如碳纳米管、纳米粘土等。为此目的，电子导体在连接区域中具有贯通通道，如关于图2C所描述的那些一样。
先前在电子导体110、112中描述的通孔16允许注射的材料通过。该示例性实施方式使得可制造具有固定形状的电池，且这种涂层保护其免受外部冲击。
所述通孔具有例如在0.5mm到5mm之间、并且优选在1mm到2mm之间的直径，且相隔1mm至2mm。
该示例性实施方式的优点在于，其不需要另外的压缩装置，且提供了具有确定形状的电池。如我们会在适当的时候看到的，本发明使得能够以大量构造将电池成形，且通过涂覆对这些构造进行固定。为电池提供期望的形状，且在涂覆期间，将这种形状固定。可以设想，例如通过注射制备根据第一实例的接头并涂覆电池而将两个示例性实施方式组合。必须设置通孔区以允许聚合物的良好注射。
本发明在单元电池之间的连接部方面具有极大的柔性。因此，可以以极大的自由度使电池相对于彼此定向。然后，在涂覆期间将以这种方式获得的形状固定。
现在，我们将提供根据本发明的双极电极的一个示例性实施方式。
将与PVDF型聚合物粘结剂掺混的LiFePO4型正极材料沉积在铝导体上；可以对电极材料进行涂覆、涂漆、丝网印刷或以喷雾的形式进行沉积。
然后，相对于正极，以交错的方式将与PVDF型聚合物粘结剂掺混的Li4Ti5O12型负极材料沉积在导体的相反面上；例如，可以对后者进行涂覆、涂漆、丝网印刷或以喷雾的形式进行沉积。
在沉积之前，可以使用电极掩模以限定电极表面。
如果不使用掩模，则可以存在通过刮擦多余的电极材料而除去多余的电极材料的步骤。
电极还可以通过在电子导体的两个面上的狭缝模具式涂布由沉积物制造，这使得可直接获得具有两个相对于彼此交错的电极面的双极电极。狭缝模具式方法是使得可在与注射油墨的头的位置表面垂直的方向上进行控制的涂覆方法，这导致限定了沉积区域和无沉积物的区域(在该步骤中，涂布头不与基材接触)。
现在，我们将描述可以通过本发明获得的构造的各种实例。
在图7A和7B中，可以看到卷绕形式的根据本发明的电池。在图7A中，所述电池具有各自相对于相邻的单电池成直角配置的四个单电池C1至C4。
在图7B中，所述电池具有相对定向不同的五个单元电池C101至C105。
在图8A中，可以看到形成在一面上打开的立方体的单元电池的组装的配置。所述立方体通过根据本发明的双极电池而相互联合。
图8B示出了单元电池的展开形状，其导体的相对配置使得可以三维制造图8A的结构。这种电池具有10个单元电池，且可以看到，单电池C3和C4具有不同于单电池C1至C3的定向。这种不同的定向通过使得相对于单电池C2和C3公用的电子导体，垂直配置单电池C3和C4公用的电子导体而获得。
因此，根据本发明，可以使电子导体定向从而形成具有脊的几何形状。因此，所述导体不必排成直线。因此，可以制造三维形状。另外，由于利用电绝缘材料进行涂覆或覆盖，所以可以确保单元电池与一个或多个其他单元电池接触。
这种形状的制造使得能够促进在工具内或在小型车辆如电动辅助自行车上的电池集成，例如在轮毂安装的电动机中或在电动机壳体内部。
此外，每个单元电池具有特定的柔性，特别地，原因在于其仅使用单一电解电池的事实；因此，可以设想制造卷绕体，如在图9A和9B中可看到的那样。于是可以像电池的电流形状。
在图9A和9B中，可以看到以塑性材料(塑料)涂覆的两个卷成圈的圆柱体。
如前所述制造了双极电极。然后，制造单元电池的组件以便形成条带。然后通过插入电绝缘柔性膜，将所述条带绕如图9A和9B中所示的两个导电轴X1、X2卷绕。这种膜是例如电绝缘柔性聚合物如PTFE、PVDF、有机硅聚酰亚胺、聚氨酯、聚对苯二甲撑或PET。在由此制得的电池端子(末端)的电位差是两个导电轴之间的电位差。所述组件的形状可通过注入上述聚合物来固定。
单元电池之间的柔性可足以将单电池折叠在彼此之上，从而形成手风琴状叠层，如图10A中所示出的。
这种构造使得可制造与本领域的状态类似的叠层结构，同时避免单电池之间的压力和反压(背压)的问题。
在图10B中，可以看到在折叠前单元电池的展开形状的实例。
可以设想通过注射固定折叠形状，如上所述。于是可以在各个双极电池之间有利地使用绝缘片32，诸如例如电绝缘聚合物如PTFE、PVDF、有机硅聚酰亚胺、聚氨酯、聚对苯二甲撑或PET)，以便防止在注射时单电池的短路，并且考虑到保持单电池间压力的控制。
在图10B的图中，单元电池为盘状；然而，可以设想任何其他形状。其可以是具有n个面的多面体，其中n是正整数。
在图10B中，电池是盘状的；因此，电子导体由通过形成接片(调整片，tab)的较薄的连接区域34连接的两个盘形成。在这种情况下，使接片的尺寸足够大以防止当施加电流时连接区域中的结构的局部受热。
还可以设想，串联连接或并联连接一组单元电池，以便制造具有给定电流或给定电压的电池。
在图11A和11B中，可以看到根据本发明的由通过集电体36、38并联连接的五个叠层34.1、34.2、34.3、34.4、34.5构成的电池的示例性实施方式。
在图11C中，可以看到叠层34.1至34.5，因为在给定的手风琴形状之前它们是展开的。
以与图10A的叠层相似的方式制造叠层34.1至34.5。
在图11D中，图解说明了该电池的电路。
在图12中，可以看到包含两个单极型叠层的根据本发明的电池的另一个示例性实施方式，其中插入隔膜，如在文献US2008/060189的构造中所述的那样，且通过根据本发明的电子导体串联连接。
在相邻电子导体40.1至40.3的每个对之间设置绝缘接头42。
现在，我们将提供具有给定电特性的根据本发明的电池的实例。
在一个实例中，期望的是制造替换在电钻中集成的已知型Ni-Cd 9.6V，2Ah电池的电池组。
为了制造双极电极，使用了上述方法实例，利用产生1.9V电位的LiFePO4/Li4Ti5O12对作为其电极对。
为了获得9.6V的电压，各个组件具有各自在其末端提供1.9V电压的五个单元电池。为了实现这个目的，制造了在五个单元电池之间共用的四个双极电极，其中每个叠层的末端连接至单极集电体。
所述五个组件并联连接，从而提供期望的电流。
为了提供具有并联连接五个组件的集电体的连接部，可将各个组件设置在抽至真空的热密封性电绝缘夹套中，其中仅正连接部和负连接部穿过所述夹套。取决于期望的构造，单电池可彼此不同地定向，如同组件可相互不同地定向那样。
在另一个实例中，期望的是制造提供24V或36V的输出电压且使得可在机动车辆中集成的电池。
可以将LiFePO4/Li4Ti5O12电极材料并入双极组件中，如在图11C中所示出的那样。
为了满足对24V的额定电压的需求，制造了串联的13个单元电池的组件。然后将所述组件并联连接。
对于36V的额定电压，制造了串联的19个单元电池的组件。然后将所述组件并联连接。
然后以手风琴形状将所述组件折叠，如上所描述。
在上述示例性实施方式中，极板的正极和负极设置在两个相反的面上。但是应理解，它们可设置在相同的面上，或设置在同一侧的两个定向面上。

Claims (21)

1.一种用于生产两个单元电池(C1、C2、C3、C4)的双极电池的极板，包括：第一导电载体(10、110)、第二导电载体(12、112)、连接所述第一载体(10、110)和所述第二载体(12、112)的导电连接部，每个载体(10、110、12、112)具有与另一个载体的第一面和第二面不同的第一面和第二面，所述极板还包括沉积在所述第一导体的一个面上的正极材料(P1、P2)和沉积在所述另一个载体的一个面上的负极材料(N1、N2)，其中所述第一载体(10、110)、所述第二载体(12、112)和所述连接部以单件的形式由板生产，所述板较薄使得可容易成形。
2.根据权利要求1所述的用于双极电池的极板，其中，其上设置有所述正极材料(P1、P2)和所述负极材料(N1、N2)的所述面相对于由所述载体(10、110、12、112)形成的普通表面是相反的。
3.根据权利要求1或2所述的用于双极电池的极板，其中，所述第一载体(10、110)和所述第二载体(12、112)设置在两个平行的面中。
4.根据权利要求1至3所述的用于双极电池的极板，其中，所述第一载体(110、112)和所述第二载体(110、112)由镍、铜、铝或铝合金制成。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的用于双极电池的极板，所述极板通过密封的碳纤维织物形成，在所述密封的碳纤维织物上，在纤维织物的一个面上沉积金属膜，例如镍、铜或铝。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的用于双极电池的极板，其中，所述正极材料(P1、P2)是与PVDF型聚合物粘结剂掺混的LiFePO4而所述负极材料(N1、N2)是与PVDF型聚合物粘结剂掺混的Li4Ti5O12。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的用于双极电池的极板，在所述连接部的区域中包括贯通通道(16)，例如通孔。
8.一种双极电池，包括根据前述权利要求之一所述的至少一种极板；由所述第一载体(10、110)负载的所述正极材料(P1)面对负极材料设置，由所述第二载体(12)负载的所述负极材料(N2)面对正极材料设置，所述面对的电极材料通过包含电解质的绝缘体隔开，由此形成两个并置的单元电池(C1、C2)。
9.根据权利要求8所述的双极电池，至少包括：根据权利要求1至8所述的第一极板和第二极板，所述第一极板的所述正极材料(P1)面对所述第二极板的负极材料(N2)设置，所述第一极板的所述负极材料(N1)面对正极材料设置，且所述第二极板的所述正极材料(P2)面对负极材料设置，并且包含电解质的绝缘体设置在面对的电极材料对之间，从而形成三个并置的单元电池(C1、C2、C3)。
10.根据权利要求8或9所述的双极电池，其中，在所述面对的载体之间插入电绝缘接头(22)，从而密封所述单元电池(C1、C2、C3)，并且电绝缘膜(24)覆盖所述载体的自由面；所述绝缘接头由例如弹性体、胶乳或热塑性橡胶制成。
11.根据前一权利要求所述的双极电池，在给定极板的载体之间的电子连接部的区域中包括另外的膜厚度(26)。
12.根据前一权利要求所述的双极电池，包括能够将压缩作用力施加至每个单元电池的工具(20)，以便使每个单元电池(C1、C2、C3)的所述正极材料、所述负极材料和所述绝缘体彼此相互施力。
13.根据权利要求10至12中的一项所述的双极电池，包括紧密夹套，在所述紧密夹套中引入所述单元电池，所述夹套被抽至真空，使得将压缩作用力施加至所述单元电池。
14.根据权利要求9或10所述的双极电池，其中，所述单元电池的密封通过注射例如由热塑性聚合物制成的接头(122)获得，并且例如经由注射，通过用热塑性材料进行涂覆来压紧所述电池(C1、C2、C3)。
15.根据权利要求14所述的双极电池，其中，所述极板在所述载体之间的连接部区域中具有通孔型的贯通通道(16)。
16.根据权利要求8至15中的一项所述的双极电池，其中，所述单元电池以直线条带的形式设置。
17.根据权利要求16所述的双极电池，其中，所述条带的一部分绕导电轴(X1)卷绕而所述条带的另一部分绕另一个导电轴(X2)卷绕，其中在卷绕体中插入电绝缘膜，并且其中所述电池端子处的电压为所述两个导电轴之间的电压。
18.根据权利要求16所述的双极电池，其中，两个相邻的单元电池一个朝向另一个向后折叠，从而层叠在一起，其中在所述相邻的单元电池之间设置电绝缘膜。
19.根据权利要求1至15中的一项所述的双极电池，其中，相邻的单元电池在不同的方向上定向。
20.根据前一权利要求所述的双极电池，其中，对所述单元电池定向以形成三维结构。
21.根据权利要求8至15中的一项所述的双极电池，包括并联连接的至少两个串联连接的单元电池的组件。
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