CN102576896A - 制造电极堆栈的方法 - Google Patents

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Abstract

用于制造具有三个或更多个层的、电化学能量存储设备的电极堆栈(1)的方法，其中，电极堆栈(1)具有一个或多个分离器层(2，2a，2b)以及两个或更多个电极板(3，3a，4，4a)，其中，电极板(3，3a，4，4a)分别具有第一极性或第二极性。

Description

制造电极堆栈的方法
描述
本发明涉及制造电极堆栈的方法、以该方法制造的电极堆栈、带有至少一个该电极堆栈的电化学能量存储设备和带有至少一个该电化学能量存储设备的电池。本发明将结合锂离子电池一起说明。本发明还能够不依赖于电池的构造类型来应用。
由背景技术已知的电化学能量存储设备，其实际充电容量在制造之后已经低于计算得出的充电容量。此外，已知电化学能量存储设备，其充电容量在使用的同时降低。
DE 199 43 961 A1公开了一种前面所述类型的平板电池，其中，分离器具有比阴极和阳极更大的面。已知平板电池具有壳体部分，阴极和/或阳极安装在其中。壳体部分通过封闭材料相互连接，以完成电池的制造。
本发明的任务在于，提供一种用于电化学能量存储设备的电极堆栈，在电极堆栈或其所属的电化学能量存储设备运行的同时还尽可能的维持该电池堆栈计算得出的充电容量。
这将依据本发明通过独立权利要求的教导来实现。本发明优选的实施方式是从属权利要求的对象。权利要求9描述了由依据本发明的方法制造的电极堆栈。权利要求12描述了带有至少一个电极堆栈的电化学能量存储设备。权利要求13描述了带有依据本发明的电极堆栈的至少一个电化学能量存储设备的电池。
依据本发明的方法，电极堆栈的制造为电化学能量存储设备提供三个或更多个层。电极堆栈具有一个或多个分离器层。此外，电极堆栈具有两个或更多个分别具有第一极性或第二极性的电极板。根据本发明，分离器层借助向导设备安装，特别是在电极板上安装。具有第一极性的电极板被特别安装在分离器层上。一层电极堆栈，特别是具有第一极性的电极板借助第一固定设备固定。优选地，各个步骤按根据权利要求1c所述的或字母顺序来实现，特别优选地还依次重复进行。
电极堆栈这一概念在本发明的范畴中被理解为特别用于接收和给出能量的装置。对此，电极堆栈具有至少三个层，其中包括至少一个具有第一极性的电极、一个具有第二极性的电极以及安装在这两个电极之间的分离器。优选地，电极堆栈的层构成为薄壁的。特别优选地，电极堆栈的各个层构成为矩形。一层电极堆栈优选地构成为电极板或分离器层。电极堆栈在主堆栈方向上延伸，该主堆栈方向与一个层接触相邻的层的表面相互垂直。
电极板这一概念在本发明的范畴中被理解为特别用来给出和/或接收电能的设备。被馈送给电极板的电能首先转化为化学能，并且以化学能的形式存储。优选地，暂时向电极板馈送离子，这些离子存储到间隙上。在给出电能之前，在电极板中首先将存储的化学能转化为电能。此外，还提供电极板，以便暂时接收和/或给出电子。优选地，电极板构成为薄壁的并且基本上为矩形，其中，电极板具有四个限定边。
分离器或分离器层这一概念在本发明的范畴中被理解为将两个电极板彼此间隔的设备。优选地，分离器层将两个具有不同极性的电极板间隔开。优选地，分离器层暂时容纳电解质。特别优选地，分离器层至少暂时容纳锂离子。优选地，分离器层实际上构成为电子的绝缘体。优选地，分离器层构成为薄壁的和平板状的。优选地，分离器层的几何形状与相邻电极板的形状相符。特别优选地，分离器层限定边的长度比特别是相邻电极板的平行的相应限定边更长。
电极板的极性这一概念在本发明的范畴中被理解为，该电极板与电极堆栈上级电压源的正极或者负极电学相连。在这种情况下，电极板与上级电压源的正极或者负极相连，并且具有第一极性或者第二极性。具有第一极性的电极板优选构成为阳极，具有第二极性的电极板优选构成为阴极。在这种情况下，“阳极”的概念指明在充电状态中负充电的电极。
安装这一概念在本发明的范畴中被理解为一个过程，在该过程中，将分离器层或电极板提供给上级电极堆栈。优选地，将分离器层或电极板提供给电极堆栈，使得各层的限定边实际上相互平行地安装。优选地，将分离器层或电极板提供给电极堆栈，使得所提供的层实际上全面接触相邻的层。
导向设备这一概念在本发明的范畴中被理解为这样一种设备，它将要提供给电极堆栈的层暂时以形状配合的和/或力配合的方式来固定，该层被提供到电极堆栈并安装在电极堆栈的层上。提供导向设备，将层在其安装之后释放在电极堆栈中。优选地，导向设备构成为夹持设备。优选地，导向设备是自动化的，其特别用于提高重复精度。优选地，导向设备由电脑控制。优选地，导向设备具有一对轧辊或圆筒，分离器层会暂时位于其间。特别优选地，轧辊对的间距是可变的。
固定这一概念在本发明的范畴中被理解为，电极堆栈或其层中的一个的无意间的位移仅能够在超过一定阻力之后发生。固定的作用特别在于，自动化的导向设备或馈送设备能够有序地为电极堆栈提供分离器层。特别当最新提供的层相对于电极堆栈或整个电极堆栈并未处于其预定位置时，有以下危险，即待提供的层至少部分地从电极堆栈中突出来。层或电极堆栈的固定特别改善了各个层在预定位置上的保持。
固定设备这一概念在本发明的范畴中被理解为特别用来固定堆栈的层或整个堆栈的设备。优选地，固定设备暂时在电极堆栈的层上或整个电极堆栈上施加作用力。优选地，固定设备是自动化的。优选地，提供固定设备与导向设备相互作用。优选地，固定设备与电极堆栈的层的形状相配。优选地，固定设备以如下方式构成，即在固定过程内在电极堆栈的层上作用的力与该面可承受的面压力相配。优选地，提供固定设备以固定电极板。优选地，提供固定设备以便暂时在电极板上施加力。优选地，固定设备的宽度与电极堆栈的层的宽度，特别是与电极板的宽度相配。
以根据本发明方法制造电极堆栈将改善电极堆栈的第二层与第一层的相对位置，特别是改善电极堆栈的层的限定边的平行性，以及相邻的层实际上全面的相对覆盖。依据本发明的制造特别避免了电极板至少部分地延伸出相邻的分离器层。所谓的爬电距离，也就是说带电压部分之间的距离将延长成，一个分离器层优选地延伸出相邻的电极板。因此，特别是具有不同极性的两个电极板的限定边之间的电流，即所谓的寄生电流，其通过位于两个电极板之间的分离器层来减弱。具有不同极性的电极板的限定边之间的电流特别会导致存储在电极堆栈中的能量减少。
具有不同极性的电极板的限定边之间的电流特别会导致局部加热和受影响范围的进一步老化。
因此，以根据本发明方法制造电极堆栈，存储其能量的存储容量得以改善，所存储的能量在很大程度上得以保持，电极板的老化得到减弱，并且完成了所述基本任务。
因此防止了原电池的内容物的泄露，并完成了所述基本任务。
随后将说明本发明优选的实施方式。
有益地，本发明用于制造特别带有五个或更多个层的电极堆栈。对此，制造方法具有除了上述步骤之外还要执行的其他步骤。因此，分离器层借助导向设备特别安装在电极板上。此外，具有第二极性的电极板特别安装在分离器层上。此外，电极堆栈中的一层，特别是具有第二极性的电极板借助第二固定设备来固定。此外，第一或第二固定设备从电极堆栈移除。优选地，位于电极堆栈内部的两个层之间的固定设备被移除。优选地，步骤d)至g)按字母顺序并跟在步骤c)之后实施。优选地，两个固定设备中的一个，其仅在当这两个固定设备中的另一个固定了电极堆栈的层时才被移除。优选地，在制造电极堆栈时，反复将两个固定设备同时固定。优选地，在制造电极堆栈时并在安装第一电极板后始终将至少一个固定设备与电极堆栈的层固定。有益地，在制造电极堆栈时，始终保持电极堆栈的位置或电极堆栈固定的层的位置。优选地，第一或第二固定设备中的一个或两个分别将法向力至少暂时施加到电极板中的一个上，其中，法向力在电极板中的一个的表面上垂直作用。
优选地，在电极堆栈中首先安装具有第一极性的电极板，之后安装分离器层，之后安装具有第二极性的电极板、再之后安装另一个分离器层。因此，在电极堆栈中形成如下层序列：分离器层-具有第一极性的电极板-分离器层-具有第二极性的电极板。
A3有益地，导向设备至少在步骤a)和d)期间在分离器层上施加拉力。因此，降低了在安装分离器层时形成折叠的风险和/或在分离器层与相邻电极板之间包围进空气的风险。此外，该拉力特别用于改善分离器层与相邻电极板尽可能的全面接触。优选地，以如下方式确定由导向设备施加到分离器层上的拉力的大小，即使得分离器层尽可能不被拉伸。
A4有益地，在步骤b)或e)期间，一个或多个电极板以与电极堆栈的层平行的方向向量提供给电极堆栈。优选地，从方向向量与电极堆栈的主要堆栈方向垂直的一侧提供一个或多个电极板。优选地，一个或多个电极板从该侧提供。优选地，从不同的面将具有不同极性的电极板引入电极堆栈。优选地，电极堆栈在提供一个层之后并在提供下一个层之前按沿着主堆栈方向的预定路程移动位置。因此，下一层的提供能够有益地沿着相同的运动矢量实现。优选地，当电极堆栈在某种程度上沿着其主堆栈方向移动期间，固定设备也被移动位置。所以，固定设备，特别还在电极堆栈移动位置的同时，能够在层上特别在电极板上施加作用力。只要电极堆栈的制造借助容纳设备实现，特别是借助工作台实现时，该容纳设备优选的是高度可调节的。在安装电极堆栈的层之后，容纳设备以预定的距离移动位置，特别是降低位置。特别优选地，该预定距离与最后提供的分离器层的壁厚相符。优选地，将一个或两个固定设备分配给容纳设备。特别优选地，这一个或两个固定设备与该容纳设备相连。
A5有益地，分离器层在步骤a)和/或d)期间借助之前放置的分离器层的偏转通过导向设备安装。在这种情况下，分离器层并不终止于相邻电极板的限定边的附近，而是明显延伸出限定边，其中，分离器层的大小实际上被确定为至少是相邻电极板双倍。在这种情况下，构成分离器层的分离器材料构成为带状，其中，分离器材料的表面的大小被确定为至少两倍于电极板表面。分离器材料带状地沿着主延伸方向延伸，并且具有预定的宽度。该预定宽度实际上与相邻的电极板，实际上特别是矩形的电极板的长或宽相符。分离器材料具有多个实际上为矩形的分离器范围，提供这些分离器范围分别作为分离器层。分离器材料被优选地提供给电极堆栈，使得第一分离器范围形成第一分离器层，邻近的第二分离器范围形成第二分离器层。该第一和第二分离器范围沿着偏转区域相互接近。偏转区域在两个相邻的电极板间突出，并且实际上沿着相邻电极板的限定边靠近该相邻电极板。偏转之前安装的分离器层这一概念在本发明的范畴中被理解为，带状分离器材料从之前安装的分离器层的平面上偏出，并且在电极板的限定边处毗邻被邻近安装的电极板中仍暴露的表面。优选地，带状分离器材料仅在电极堆栈完成之后分离。优选地，在偏转期间，导向设备在分离器层上或分离器材料上施加拉力。在实施拉力的同时，第一或第二固定设备在之前安装的电极板上施加法向力。这样特别避免电极堆栈的层不希望地移动。优选地，分离器层或者分离器材料围绕该第一或第二固定设备偏转。在这种情况下，第一或第二固定设备以面对分离器材料偏转区域的、之前安装的电极板的限定边来实际上平齐地封闭。
A6有益地，在将分离器层或分离器材料安装在电极堆栈中之前或同时，把第一流体馈送给所述分离器层或分离器材料。优选地，第一流体沿着分离器层或分离器材料流动。优选地，该流体用于溶剂的气化、溶剂的提供和/或热能的提供。特别优选地，该流体中加有电解质。优选地，该电解质具有锂离子。优选地，该流体具有预定温度和/或颗粒的溶剂、气体。优选地，该流体构成为带电荷的溶剂雾，它以预定的实际上恰当的角度导向分离器材料或分离器的表面。
A7有益地，分离器层从第一存储设备展开，并被提供到电极堆栈。第一存储设备这一概念在本发明的范畴中被理解为分离器材料能够容纳于其中和从中放出的设备。导向设备在电极堆栈和第一存储设备之间沿着分离器材料安装。优选地，第一存储设备具有驱动器，该驱动器特别用于与导向设备一起将拉力限定在分离器层或分离器材料上。优选地，导向设备的驱动器和第一存储设备的驱动器连接在一起。优选地，为第一存储设备或导向设备分配分离设备。提供该设备，在电极堆栈完成之后特别将分离器材料剪掉(abschneiden)。
A8有益地，电极板在其被安装到电极堆栈中之前或者同时，特别是展开并且特别是通过分离设备分离开时，被从第二存储设备移除。第二存储设备这一概念在本发明的范畴中被理解为与第一存储设备相符的存储设备，然而提供第二存储设备以便容纳或存放电极材料。优选地，电极板在其被安装到电极堆栈中之前借助分离设备实现该电极板的分离，所述分离设备将电极材料与各个电极板分离。
优选地，被分离的电极板在存储区域上以堆栈形式准备好用于供电。优选地，该存储区域在堆栈设备中是高度可调节的。优选地，存储区域在移除电极板之后升高预定的距离。优选地，该预定的距离与电极板的壁厚相符。优选地，存储区域在送入电极板之前降低预定的距离。
优选地，实现从两个不同的第二存储设备为具有不同极性的电极板给出材料。
优选地，依据本发明制造的电极堆栈运送进干燥设备，该设备抽走电极堆栈的溶剂。优选地，电极堆栈在其制造之后输送到绝缘护套中。
A9有益地，按根据本发明的方法制造的电极堆栈，其具有五个或者更多个实际上呈矩形的层。其中包括两个或更多个分离器层。该两个或更多个分离器层分别安装在每两个具有不同极性的电极板之间。电极堆栈的特征在于，两个或更多个分离器层局部地延伸出各自相邻的电极板。优选地，两个或更多个分离器层环形地延伸出各自相邻的电极板。这特别用于，延长爬电距离并因此降低具有不同极性电极板的限定边之间的电流。通过分离器层环形地延伸出具有不同极性的相邻电极板，在相邻电极板间的绝缘距离将延长。所以相邻电极板间的电流降低。此外，电极堆栈的特征在于，两个或更多个分离器层构成为一体。这两个或更多个分离器层借助偏转区域连接。偏转区域实际上沿着被该分离器层所包含的电极板的限定边的整个长度延伸。由于具有该被完全包括的限定边，没有漏泄电流能够被交换。优选地，两个或更多个分离器层局部延伸0.01mm至10mm，优选地为1mm至3mm，以便至少超过相连的电极板。特别优选地，两个或更多个分离器层环形地延伸超过各自相邻的电极板。
A10依据本发明优选地使用分离器或者一个或多个分离器层，该分离器或者一个或多个分离器层不导电或仅仅很差地导电，并且由物质可至少部分地渗透的载体组成。该载体优选地在至少一面上以无机材料涂覆。优选地使用有机材料来作为物质可至少部分地渗透的载体，该有机材料优选地配置为非交织的羊毛。有机材料，优选地包括聚合物并且特别优选地包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的有机材料，其以无机的、优选为离子导电的材料来涂覆，此外该材料优选地在-40℃至200℃的温度范围中离子导电。所述无机材料优选地包括至少一种从氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、铝酸盐构成的组中选出的化合物，其具有Zr、Al、Li中的至少一种元素，特别优选的是二氧化锆。优选地，离子导电的无机材料具有最大直径在100nm以下的颗粒。此类分离器例如是德国的Evonik AG公司所出售的商品名称为“Separion”的分离器。
A11优选地，电极堆栈中的至少一个电极，特别优选地至少一个阴极具有以分子式LiMPO4表示的化合物，其中，M是至少一种在元素周期表中第一行中的过渡金属阳离子。该过渡金属阳离子优选地从由Mn、Fe、Ni或Ti或者这些元素的组合所构成的组中选择。该化合物优选地具有橄榄石结构，优选为上级橄榄石。
A12有益地，依据本发明的电化学能量存储设备具有一个或多个依据本发明的方法制造的电极堆栈。此外，依据本发明的电化学能量存储设备具有绝缘护套。提供该绝缘护套将一个或多个电极堆栈包围。优选地，提供绝缘护套将依据本发明的电极堆栈的层彼此相对施加应力。优选地，绝缘护套在依据本发明的电极堆栈的不同层的表面上施加法向力，并将这些层相互挤压。优选地，所述绝缘护套构成为复合膜。
A13有益地，电池具有两个或更多个电化学能量存储设备，这些电化学能量存储设备具有一个或多个以根据本发明的方法制造的电极堆栈。优选地，多个电化学能量存储设备彼此间借助串联和/或并联方式连接。
随后结合附图的说明得出本发明的其他优点、特征和应用可能性。其中：
图1：概况地显示了用于在第一时间点上制造电极堆栈的、根据本发明的方法，
图2：概况地显示了根据图1的方法在随后时间点上的状态，以及
图3：概况地显示了按根据本发明的另一种方法制造电极堆栈。
图1概况显示了按根据本发明的方法制造电极堆栈。电极堆栈和其余的设备在忽略实际尺寸和间距的情况下介绍。所显示的是在第一时间点上的方法。
展示了电极堆栈1，其被制造在升降台23上。电极堆栈1具有多个分离器层2、2a，多个具有第一极性的电极3、3a以及多个具有第二极性的电极4、4a。
具有第二极性的电极板4、4a为在存储区域21上进行馈送做好准备，并且借助未示出的输送设备馈送到电极堆栈1。具有第二极性的电极板3、3a的装备并未示出。分离器材料2b从分离器滚筒8a上展开，并借助导向设备5用导向辊输送到电极堆栈1。被最后馈送的分离器层2被具有第一极性的电极板3覆盖。电极板3受到由第一固定设备6所施加的力的作用。
在所示状态中，是固定电极堆栈1的层的步骤，特别是借助固定设备6来实施电极板3的固定的步骤。导向设备5这时开始将分离器层2安装在电极板3上。在导向设备5的导向滚筒沿着分离器材料滚过预定的距离之后，所述滚筒将被锁定，或者其彼此的间距将减小。接下来，导向设备5放置下一个分离器层2b。在这种情况下，导向设备5在下一个分离器层上或者分离器材料2b上施加拉力。借助压紧装置6避免了拉力使电极堆栈1分解。由分离器滚筒8a将以后的分离器层2b展开，这在其运动与导向设备5的运行相协调的情况下实现。在到达导向设备5之前，分离器材料2b以电解质雾7喷洒。
图2展示了来自图1的、在下一时间点上的方法。紧接着之前的时间点，具有第二极性的电极板4a被安装在电极堆栈1上。目前，在电极板4a上通过第二导向设备6a施加法向力。在下一步中，导向设备5将下一个分离器层2b安装在电极堆栈上。在这种情况下，分离器层2b从分离器层2a偏转。接下来，将第一固定设备6从电极堆栈中拉出。为了电极板4a的安装，升降台23以和实际上与分离器层2a和电极板4a的总壁厚相应的距离下降。
图3概括地显示了电极板的安装，其中3d在电极堆栈1中，该电极堆栈堆放在升降台23上。具有第二极性的电极板的馈送和分离器层的馈送并未示出。有目的且有创造力的是，提供来自电极堆栈另一面的、具有第二极性的电极板的馈送(见虚线的电极板和夹具)。
为了馈送具有第一极性的电极板，板材料3a从电极滚筒8a展开。被分隔的电极板3b在高度可调节的存储区域21上借助分离剪9来实现。夹具22将电极板3c馈送到升降台23或电极堆栈1。存储区域21和工作台23的高度被有益地选择，使得夹具22的路径不具有在电极堆栈1的主堆栈方向上的分量。压紧装置6目前在升降台23的表面方向上垂直于电极板3d的表面施加力。
将电极板3b从存储区域21移除之后，电极板3b相应的壁厚将增加。在放置了电极板3d之后，升降台23相应于电极板3d的壁厚下降。
设备8a、9、21、22、6和23的运动由上级控制器来控制。

Claims (13)

1.一种用于制造具有三个或更多个层的、电化学能量存储设备的电极堆栈(1)的方法，其中，所述电极堆栈(1)具有一个或多个分离器层(2、2a、2b)以及两个或多个电极板(3、3a、4、4a)，其中，所述电极板(3、3a、4、4a)分别具有第一极性或第二极性，所述方法具有如下步骤：
a)借助导向设备(5)安装分离器层(2、2a、2b)，特别安装在所述电极板(3、3a、4、4a)上，
b)安装具有第一极性的电极板(3、3a)，特别是安装在所述分离器层(2、2a、2b)上，
c)借助第一固定设备(6)来固定所述电极堆栈(1)的层，特别是固定具有第一极性的电极板(3、3a)。
2.根据前述权利要求所述的用于制造电极堆栈(1)的方法，所述电极堆栈特别具有五个或更多个层，所述方法具有如下步骤：
d)借助所述导向设备安装分离器层(2、2a、2b)，特别是安装在所述电极板(3、3a、4、4a)上，
e)安装具有第二极性的电极板(4、4a)，特别是安装在所述分离器层(2、2a、2b)上，
f)借助第二固定设备(6a)来固定所述电极堆栈(1)的层，特别是固定具有第二极性的电极板(4、4a)，
g)从所述电极堆栈(1)中移除所述第一固定设备或第二固定设备(6、6a)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述导向设备(5)至少在步骤a)和d)期间在所述分离器层(2、2a、2b)上施加拉力。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，一个或多个电极板(3、3a、4、4a)在步骤b)和/或e)期间以与所述电极堆栈(1)的层平行的方向向量馈送。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，所述分离器层(2、2a、2b)在步骤a)和/或d)期间借助之前安装的分离器层(2、2a、2b)的偏转通过所述导向设备(5)来安装，其中优选地，所述导向设备(5)在所述分离器层(2、2a、2b)上施加拉力。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在将所述分离器层(2、2a、2b)安装到所述电极堆栈(1)之前或同时，将第一流体，特别是带有电解质的第一流体馈送到所述分离器层。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，为了制造电极堆栈(1)，将分离器层(2、2a、2b)从第一存储设备(8)中展开并馈送。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，电极板(3、3a、4、4a)为了其在所述电极堆栈(1)中的安装而从第二存储设备(8a)展开、馈送并且特别借助分离设备(9)分离开。
9.一种根据前述权利要求中任意一项所述的方法制造的电极堆栈(1)，所述电极堆栈带有用于电化学能量存储设备的五个或更多个的、特别地基本上呈矩形的层，
其中，所述电极堆栈(1)具有两个或更多个分离器层(2、2a、2b)以及三个或更多个电极板(3、3a、4、4a)，
其中，所述电极堆栈(1)的层实际上是叠合的，并且
其中，一个或多个分离器层(2、2a、2b)安装在具有不同极性的每两个相邻的电极板(3、3a、4、4a)之间，
其特征在于，
两个或更多个分离器层(2、2a、2b)局部地分别延伸出相邻的电极板(3、3a、4、4a)，并且
两个或更多个分离器层(2、2a、2b)构成为一体。
10.根据权利要求9所述的电极堆栈(1)，其特征在于，一个或多个分离器层(2、2a、2b)不导电或者仅仅很差地导电，并且由物质可至少部分地渗透的载体组成，
其中，所述载体优选地在至少一面上以无机材料涂覆，
其中，优选地使用有机材料来作为所述物质可至少部分地渗透的载体，所述有机材料优选地配置为非交织的羊毛，
其中，所述有机材料优选地包括聚合物，并且特别优选地包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，所述有机材料以无机材料，优选地以离子导电的无机材料涂覆，此外，所述无机材料优选地在-40℃至200℃的温度范围中离子导电，
其中，所述无机材料优选地包括至少一种从由氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、铝酸盐构成的组中选出的化合物，所述化合物具有Zr、Al、Li中的至少一种元素，特别优选的是二氧化锆，以及
其中，优选地，所述离子导电的无机材料具有最大直径在100nm以下的颗粒。
11.根据权利要求9至10中任意一项所述的电极堆栈(1)，其特征在于，至少一个电极板(3、3a、4、4a)，特别是至少一个阴极电极板具有以分子式LiMPO4表示的化合物，
其中，M是至少一种在元素周期表中第一行中的过渡金属阳离子，
其中，所述过渡金属阳离子优选地由Mn、Fe、Ni或Ti或者这些元素的组合所构成的组中选择，和
其中，所述化合物优选地具有橄榄石结构，优选的为上级橄榄石。
12.一种电化学能量存储设备，其具有一个或多个根据权利要求9至11中任意一项所述的电极堆栈(1)以及绝缘护套，所述绝缘护套将一个或多个电极堆栈(1)包围。
13.一种电池，其具有两个或更多个的根据前述权利要求所述的电化学能量存储设备。
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