CN102971885A - 原电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种原电池，该原电池具有：工作部分；用于容纳所述工作部分的包壳；和用于从包壳外部与工作部分接触的至少两个电极接触区域；其中，工作部分具有平的薄膜配置，该薄膜配置具有电化学活性材料；其中，所述薄膜配置具有至少一个第一集电极膜和第二集电极膜。所述包壳具有：第一包壳部分，其至少大体上沿着工作部分的第一平侧面延伸；以及第二包壳部分，其至少大体上沿着工作部分的第二平侧面延伸；其中，第一包壳部分和第二包壳部分容纳所述工作部分，并且其中，电极接触区域分别与第一或第二集电极膜连接并可以从包壳的外部被接触。

Description

原电池
技术领域
本发明涉及一种原电池。
背景技术
诸如用于储存电能的电池（一次储能器）和蓄电池（二次储能器）的原电池是已知的，并且其由一个或更多的储存单元组成，在该储存单元中，当施加充电电流时，在电解质中或在其之间的阴极和阳极之间，电能以电化学充电反应的方式被转化成化学能，并以这种方式储存，且其中，当连接用电器时，化学能以电化学放电反应的方式被转化成电能。在此，一次储能器通常只充电一次，并且在放电后被丢弃，而二次储能器允许多次（从几百至超过10000次）的充电和放电循环。在该上下文中，应该注意的是，蓄电池也被称为电池，特别是在汽车技术领域中。
在最近几年中，基于锂化合物的一次和二次储能器的重要性不断增加。这些储能器具有高的能量密度和热稳定性，在自身低放电的情况下提供了稳定的电压，并且没有“记忆效应”。锂离子电池单元的一般工作原理是众所周知的；在这一点上参考比如www.wikipedia.com的普通可访问资源，通过关键词“锂离子蓄电池（“Lithium-Ionen Akkumulator”）”进行进一步阅读。
从现有技术中已知的是所谓的框架平电池单元。这样的电池单元可例如从DE 10 2007 063 181A1或DE 10 2008 010 814A1中习知。在此，电池单元的工作部分被包围在周围的框架中，该工作部分包括具有例如作为电极（阳极，阴极）、电流集流器或集电器（阳极集电器，阴极集电器）和隔膜的多个材料薄膜的薄膜堆叠，框架的平侧面通过平金属薄板部分被隔绝。工作部分的导体凸耳（在每个正面上的集电极膜的延伸部）通过框架部分压在金属薄板部分上，并且平金属薄板部分形成电池单元的极触点。
对于圆柱形电池单元，从EP 1 610 401B9中已知的是，制造和卷绕连续薄膜，使得阳极集电极膜的自由端在卷的正面上伸出，并且阴极集电极膜的自由端从卷的对置的正面上伸出，且将该卷安装在圆柱形的包壳中，使得自由的集电极膜端部被由弹簧承载的盖子接触。
发明内容
本发明的目的是改进根据现有技术的构造。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的有利改进构成了从属权利要求的内容。
根据本发明的原电池被配置有：工作部分，容纳所述工作部分的包壳，以及用于从包壳的外部接触所述工作部分的至少两个极触点区域，其中，工作部分具有电化学活性材料的平薄膜配置，其中，薄膜配置具有至少一个第一集电极膜和第二集电极膜，其中，包壳具有第一包壳部分和第二包壳部分，该第一包壳部分至少大体上沿着工作部分的第一平侧面延伸，该第二包壳部分至少大体上沿着工作部分的第二平侧面延伸，其中，所述第一包壳部分和第二包壳部分容纳所述工作部分，且其中，极触点区域分别与第一或第二集电极膜连接，且可从包壳外部接触。根据本发明，第一和第二部分中的至少一个、优选两个为通过成形工艺制造的、优选通过深冲压法而制造的组件。优选地，第一或第二组件中的至少一个由金属薄板或或塑料制成，特别优选地由板状钢、铝或铜薄板制成。
在本发明的意义下，原电池可以理解为被设计和被配置用于输出电能的任何装置。特别地但不唯一地，其是指一次或二次类型的电化学储存单元（电池或蓄电池单元）、燃料电池或电容器单元。在该上下文中，术语工作部分被理解为是在其内部进行电化学充电、放电或电能转化过程的部分。工作部分优选地具有薄膜层，薄膜层由电化学活性材料（电极）、传导材料（电流集流器）和分隔材料（隔膜）构成。在本发明的意义下，薄膜被理解为是由金属和/或塑料制成的薄的半成品。在此，薄膜可作为用于具有期望的电和/或化学性能的材料的载体（基底），或者其自身可由具有该性能的材料制成。在本发明的意义下，集电极膜也被理解为是被设计和被配置为用于聚集和传导电荷的薄膜。在本发明的意义下，集电极膜可以是但不仅是导体薄膜，特别是金属薄膜，或是由导体材料、特别是金属涂覆的塑料薄膜。在本发明的意义下，电化学活性材料被理解为是也参与工作部分中的电化学反应的材料。在本发明的意义下，下述配置被理解为是平的，即其在一个空间方向上的尺寸小于、特别是明显小于在其它两个空间方向上的尺寸。在本发明的意义下，包壳被理解为不可渗透气体、蒸汽和液体的罩，并且其容纳和在所有侧面上包围工作部分。在本发明的意义下，极触点区域被理解为是从包壳的外部可接近的区域，并且其能够实现与工作部分的电能交换。例如，极触点区域可以是但不仅是所谓的导体，该导体与包壳内部的工作部分连接，并且通过包壳中的壁、接缝或间隙被引导至包壳外部，或者由包壳自身的部分形成。在本发明的意义下，优选通过深冲形成的组件被理解为是通过金属薄板的拉伸压缩重塑而制成的组件，即板状的半成品组件。从更广泛的意义上讲，通过拉伸压缩重塑或热压而制成的其它薄壁组件也被称作成形组件或深冲组件。
由于根据本发明，包壳部分中的至少一个为成形或深冲组件，其优选地由金属薄板制造，并且两个包壳部分都容纳工作部分，因此也可以不使用包围框架。这样也有助于使组装更容易。
根据本发明的优选实施例，工作部分具有电极接触区域，其在正面、特别是在不同正面侧上或在同一正面上从薄膜配置中伸出，并且其优选地由集电极膜的部分形成。在本发明的意义下，电极接触区域可以被理解为是被接触时能够与工作部分内部的电极区域电连通的区域。
根据本发明的另一个优选实施例，提供至少一个弹性组件，该弹性组件在弹性压力方面作用于电极接触区域的至少一个上，且通过压配合接触产生与相关极触点区域的接触。在本发明的意义下，弹性组件被理解为是可以弹性变形的并产生弹性回复力的组件。当提供弹性组件时，其在弹性压力方面作用于电极接触区域的至少一个上，且通过压配合接触产生与相关极触点区域的接触，则在电极接触区域和极触点区域之间也可以牢固地建立电连接。
根据本发明的又一个优选实施例，至少一个弹性组件在压力方面垂直地作用于平构建的电极接触区域。当提供平电极接触区域并且弹性组件在压力方面垂直地作用于其上时，电极接触区域可以互相有效地压靠，且可形成单一结构。由于电极接触区域从平工作部分正面地伸出，其至少部分地沿着包壳的部分延伸并且能够牢固地固定在弹性组件和包壳的部分之间；在此，如果另外的组件被配置在电极接触区域和弹性部分之间和/或配置在电极接触区域和包壳部分之间，则其仍属于本发明的范围。因此在电极接触区域和极触点区域之间也可以可靠地产生电连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述至少一个弹性组件在压力方面在工作部分的正面侧方向上作用于在此伸出的一个或更多的电极接触区域。当弹性部件作用在工作部分的正面侧的方向上时，工作部分也可以相对于包壳被有效地支承和固定。如果其同时作用于在此伸出的电极接触区域，则这些电极接触区域可以有效地与极触点区域连接。
根据本发明的另一个优选实施例，所述至少一个弹性组件由导电材料制成并且被配置在极触点区域和电极接触区域之间的电流通路中。以这种方式，弹性组件同时也作用于电极接触区域和极触点区域之间的接触。
根据本发明的又一个优选实施例，所述至少一个弹性组件夹持自身和极触点区域之间的电极接触区域。以这种方式，也可以在电极接触区域和极触点区域之间建立直接的电连接。
根据本发明的又一个优选实施例，极触点区域由相互间电绝缘的第一和第二包壳部分形成，其中，优选地，在包壳部分的平侧面中提供突起，以作为接触表面。
当包壳部分同时形成极触点区域时，也可以保持电池单元的构造和制造简单。特别地，平电池单元的平侧面可以为大面积的接触区域，但本发明不限于此。如果在包壳部分的平侧面中提供的突起作为接触表面，可以指定用于电流转移的限定位置。
根据本发明的又一个优选实施例，极触点区域由导体形成，其分别延伸通过第一和第二包壳部分之间的接缝，并且优选地与包壳部分绝缘。如果提供特定导体替代包壳部分作为极触点区域，则与电池单元的接触可以被限制于限定位置处。导体可以以任何形式构建在包壳外部，因此其结构可以适合于各种应用。
根据本发明的又一个优选实施例，所述导体在所述包壳的外部沿着至少一个所述包壳部分的表面延伸。在该形式下，导体也可以特别地以节省空间的形式配置。特别地，包壳部分的表面可以是但不仅是平侧面或狭窄侧面。
根据本发明的又一个优选实施例，所述第一和第二包壳部分通过弹性的、优选非导电的物质相互连接。
根据本发明的又一个优选实施例，所述薄膜配置为平堆配置。在本发明的意义下，平堆配置被理解为是这样一种配置，其中单个薄膜是可识别的，各薄膜被叠置成层状，并且优选地在边缘处不接触。
根据本发明的又一个优选实施例，所述薄膜配置为平绕组，其特别被缠绕在卷绕芯上。在本发明的意义下，卷被理解为是这样一种配置，其中至少一个单一薄膜或多个叠置成层的单一薄膜重复地互相卷绕，使得单一薄膜或多个单一薄膜从最内部至最外部优选地连续地相互接触。在本发明的意义下，卷绕芯被理解为是一种结构元件，其也可以在卷绕时用作辅助物和/或用于稳定所述卷。在卷绕后，可以保留或移除卷绕芯。
根据本发明的又一个优选实施例，所述卷绕芯起到导热元件和/或电流传导元件的作用。在本发明的意义下，导热元件被理解为是一种结构元件，其也可以将热量从电池单元的工作部分传输至外部，可选地传输至包壳外部，因此有助于电池单元中热平衡的调节。当卷绕芯具有电流传导元件的功能时，其可以例如作为电极接触区域并有可能同时作为导体，即作为极触点区域，但本发明不限于此；在后一情况下，不再需要电极接触区域和极触点区域之间的额外接触。
根据本发明的又一个优选实施例，在第一极性方面具有电化学活性的第一电极材料紧邻第一集电极膜的至少一个、优选两个侧面而配置，其中，第一电极材料优选作为一层被置于第一集电极膜上，其中，在第二极性方面具有电化学活性的第二电极紧邻第二集电极膜的至少一个、优选两个侧面而配置，其中，第二电极材料优选作为一层或多层而被置于第一集电极膜上，且分隔材料被配置在相邻集电极膜的所述第一电极材料和所述第二电极材料之间。
附图说明
从下面参考附图的描述中，本发明的上述和其它的特点、目的和优点将更清楚和明显。附图中：
图1为在本发明的大体实施例中的平接触电池单元的外部结构的空间视图；
图2为电池的优选变型方案的顶侧的俯视图；
图3为图2中箭头“Ⅲ”的方向上所看到的电池单元侧面的侧视图；
图4为沿着图2中箭头“Ⅳ”的方向上所看到的电池单元中间平面的、电池单元的示例性内部结构的纵向截面图；
图5为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图6为沿着在图5中箭头“Ⅵ”的方向上看到的图5中由点划线表示的平面的电池单元的横截面图；
图7为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图8为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图9为图8的电池单元的空间视图；
图10为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图11为对应于图3的另一个电池变型的纵向截面图；
图12为沿着在图11中箭头“Ⅻ”的方向上看到的图11中由点划线表示的平面的、图11的电池单元的横截面图；
图13为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图14为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图15为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图16为本发明电池单元中薄膜配置的示例结构在非完成状态（生产期间）下的空间视图；
图17为本发明电池单元中薄膜配置的另一示例结构在非完成状态（生产期间）下的空间视图；
图18为图17的薄膜配置结构的变型的空间视图；
图19为薄膜配置结构的变型的俯视图；
图20为薄膜配置结构的另一个变型的俯视图；
图21为图17的薄膜配置的变型的俯视图；
图22为图17的薄膜配置中使用的卷轴的俯视图；
图23为图13所示变型的具体实施变型的纵向截面图；
图24为沿着从箭头“ⅩⅩⅣ”的方向上看到的图23中由点划线表示的平面的、图23的电池单元的正面区域的放大的水平截面图；
图25为在电池单元10的上壳和下壳之间的连接结构中对应于图3的变型的示意性纵向截面图；
图26为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；
图27为对应于图3的电池单元的另一个变型的纵向截面图；和
图28为沿着从箭头“ⅩⅩⅧ”的方向上看到的图27中由点划线表示的平面的、图27中电池单元的变型的横截面图。
具体实施例
应该注意的是，图中的表示方法为示意性的并且仅限于对理解本发明而言最重要特征的复制。同样应该注意的是，附图中给出的尺寸和比例只用作使图示清楚，并且不被认为是限制性的，除非在说明书中另行指明。特别地，材料厚度通常以相当夸大的尺寸在附图中示出。
图1以示意性空间视图的方式示出了根据本发明的大体优选实施例中的平接触电池单元10的外部结构。在本文的范围内，平接触电池单元10也称为电池单元10。
平接触电池10具有平、大致方形的形状。用于具体参考目的，在电池10单元上限定了顶侧12、底侧14、两个正面16、18和两个侧面20、22。顶侧12和底侧14被配置成至少大体上相互平行。同样地，正面16、18和侧面20、22分别配置成至少大体上相互平行。顶侧12和底侧14与其它面相比具有最大表面积，并且其也被称为平侧面12、14。平侧面12、14的尺寸限定电池单元10的长度L和宽度W，其中，长度L（在不限制一般原理的情况下）比宽度W更大。顶侧12和底侧14之间的距离限定了电池单元10的厚度T。正面16、18和侧面20、22在其边缘处使顶侧12和底侧14相互连续地连接，其中，（再次在不限制一般原理的情况下）正面16，18与具有尺寸W（宽度）的平侧面12、14的较短边相互连接，且侧面20、22与具有尺寸L（长度）的平侧面12、14的较长边相互连接。正面16、18和侧面20、22也被称为电池单元10的窄侧16、18、20、22。平行于侧面20、22的、在宽度W的一半处横切平侧面12、14的平面限定了电池单元10的中间平面M。
电池单元10具有电化学工作部分，其在图1中未被更详细地示出。在不限制一般原理的情况下，电池单元10的工作部分为具有特定电化学性能的、优选为层叠的薄膜的袋状、堆叠或卷配置。在该上下文中，薄膜和/或层交替地形成阳极区域、隔膜区域和阴极区域，其用于在原电池的意义下接收、转化、储存和输出电荷能量；以及形成电流集流区域，其分别连接至阳极和阴极区域，并用于将电荷导入或导出阳极或阴极区域。将参考具体变型方案更详细地描述这种薄膜配置的构造。电流集流区域也被称为集电器，其被从实际薄膜配置中引出，并根据其归属而被分开、结合。从实际薄膜配置伸出的集电器的部分也被称为导体凸耳。
电池单元10的薄膜配置或工作部分的罩或包壳是由上壳24和下壳26形成的，其也被称为半壳24、26。在所示的实施例中，下壳26明显比上壳24更高。
因此，下壳26可以被称为槽，并且上壳24可以被称为盖。这种构造完全是示例性的，并可以被修改以适合机械、电力、制造和经济上的要求。密封部28被设置在上壳24和下壳26之间的接触表面上。半壳24、26由高导电的、特别是金属材料制造，比如铜或铝或合金。半壳24、26的形状通过深冲形成。
电池单元10的工作部分的导体凸耳分别被连接至半壳24、26中的一个。以该方式，特别地，半壳24、26利用通过其限定的平侧面12、14而形成电池单元的平接触区域或电极。密封部28具有电绝缘性能，并且也用于确保电极（半壳24，26）可靠的电分离。
通过相互紧挨着地排列多个电池单元10，可以形成电池，其中，平侧面12、14互相接触并建立电池单元10之间的相互连接（特别是串联连接）。
在可选的同样优选的变型中，不用于接触的半壳24、26的区域，例如窄侧16、18、20、22，可以用绝缘材料涂覆。
图2和3示出了图1的平接触电池单元10的优选变型方案。图2为电池单元10的顶侧12的俯视图，并且图3示出了侧面16的侧视图（从图2的箭头“Ⅲ”的方向上看）。
根据图2和3的例示，四个突起24a被设置在上壳24的平侧面12上，并且四个突起26a被设置在下壳26的平侧面14上。突起24a、26a形成环形接触部分，并一起限定了电池单元10的顶侧12上的接触面30和底侧14上的接触面32。突起24a、26a因此形成了极好限定的接触表面，其在电池单元10运转时不受平侧面12、14的可能的变形或膨胀的影响。
图4为沿着电池单元10的中间平面的、电池单元10的示例性内部结构的纵向截面图（从图2中箭头“Ⅳ”的方向上看）。
根据图4中的示意图，半壳24、26形成用于电池单元10的薄膜配置34（电化学工作部分）的包壳。尽管同样由切面（图1或图2的中间平面M）所横切，但是没有在图4中更加详细地示出薄膜配置34的内部细节，而是仅由对角交叉线表示出了穿过薄膜配置34的截面。图4中所示的截面清楚地示出了下壳26具有槽形形状，其带有深冲边缘26b，而上壳24被设置成是至少大体上板形的。半壳24、26通过密封部28相互间电绝缘并相互机械连接。密封部28可以是热熔粘合剂或类似物。
导体凸耳36在正面16的区域中从薄膜配置34中伸出，且导体凸耳38在相对的正面18的区域中从薄膜配置34中伸出。支承件40设置在正面16的区域中，该支承件在电池单元10的厚度T的方向上抵靠下壳26而支撑，并在该侧面上抵靠上壳24按压导体凸耳36，由此将其固定。另一支承件40设置在另一个正面18的区域中，该支承件在电池单元10的厚度T的方向上抵靠上壳24而支撑，并在该侧面上抵靠下壳26按压导体凸耳38，由此将其固定。（在图中示出了导体凸耳36和38之间的内部空间，这只是用于清楚地表示多个导体凸耳的目的；实际上，在安装状态下，导体凸耳紧密地相互叠置，没有中间空间）。支承件40由电绝缘的、机械弹性材料制成，并用于确保导体凸耳36与下壳26绝缘以及确保导体凸耳38与上壳24绝缘。如果支承件40的尺寸精确地通过从下半壳24、26之间的自由空间中扣除导体凸耳36和38的厚度而被设置，则支承件40也可以由具有较高抗压强度的材料制成。
在一个未被更加详细示出的优选变型中，可以形成顶侧12和底侧14的激光接缝，从而使得导体凸耳36、38相互连接并连接至各半壳24、26。在另一个优选变型中，焊料层（未被进一步示出）可以分别被施加在导体凸耳36、38上，所述焊料层通过来自外部的热量暂时熔化，然后重新固化，由此形成导体凸耳36、38之间以及与各半壳24、26的连接。在另一个优选变型中，反应层（未被进一步示出）可以分别被施加在导体凸耳36、38上，所述反应层通过外部的激发脉冲以例如热、电流或类似的形式被激活，并发生放热反应，由此形成导体凸耳36、38之间的连接以及与各半壳24、26的连接。
阻尼器42分别被设置在薄膜配置34的平侧面和半壳24、26之间。阻尼器42由诸如橡胶、泡沫橡胶、海绵橡胶等的弹性材料制成，且在厚度方向T上在薄膜配置34上施加机械载荷（由于压力、弯曲等而产生）。借助于摩擦效应，通过阻尼器42，薄膜配置34也在纵向方向L和横向方向W上被弹性地保持。另外的阻尼器（未被进一步示出）也可以被设置在薄膜配置的侧面和下壳26之间，并且支承件40也可以通过合适地成形而在电池单元10的纵向方向L上提供支撑。
图5为对应于图3的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面视图，并且图6示出了沿着由图5中的点划线表示的平面的横截面图（在图5中箭头“Ⅵ”的方向上看）。
根据图5和6的视图，半壳24、26都具有槽形形状并且分别具有边缘24b、26b，其与密封部28一起形成电池单元10的窄侧16，18，20，22。如在前面所述的变型方案地设置突起24a，24b。
在该变型方案中，导体凸耳36、38只从薄膜配置34的一个正面伸出，在此（不受一般原理的限制）在电池单元10的正面16一侧上伸出。导体凸耳36、38在电池单元10的横向方向B上延伸，不超出中间平面M，使得其在横向方向B上的延伸略微或明显小于薄膜配置34的宽度的一半。在此（再次不受一般原理的限制），导体凸耳36在电池单元10的一个侧面20一侧上伸出，而导体凸耳38在另一个侧面22一侧上伸出。
支承件44设置在一个侧面20的区域中并在电池单元10的厚度T的方向上，该支承件44抵靠下壳26而支撑，并在该侧面上抵靠上壳24按压导体凸耳36，由此将其固定。另一个支承件44设置在另一个侧面22的区域中，该另一个支承件44在电池单元10的厚度T的方向上抵靠上壳24而支撑并在该侧面上抵靠下壳26按压导体凸耳38，由此将其固定。关于支承件44的材料选择和其它性能，相应地适用在先前的变型方案中提供的支承件40的描述。阻尼器46抵靠半壳24、26的边缘24b、26b而弹性地将薄膜配置34支撑在另一个正面18上。在附图中未被进一步示出其它阻尼器，其填补薄膜配置34和平侧面14、16上、且可选地在侧面20、22上的半壳24、26之间的间隙。
图7示出了对应于图3的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面图。
在该变型中，电池单元10具有两个极片48、50，其在正面16、18的区域中在上壳24和下壳26之间从电池单元10的内部向外延伸。极片48、50紧靠上壳24的内侧设置。这两个极片通过密封部28与下壳26电绝缘且材料配合地连接，并通过另一个密封部52与上壳24电绝缘且材料配合地连接。
支承件40设置在一个正面16的区域中并在电池单元10的厚度T的方向上抵靠下壳26而支撑，该支承件40在该侧面上朝着上壳24并抵靠设置在此的极片48按压导体凸耳36，由此将其固定。另一个支承件40设置在另一个正面18的区域中并也在电池单元10的厚度T的方向上抵靠下壳26而支撑，该另一个支承件40在该侧面上朝着上壳24并抵靠设置在此的极片50按压导体凸耳38，由此将其固定。关于支承件44的材料选择和其它性能，相应地适用对第一变型方案的支承件40的描述。
在附图中未进一步示出阻尼器，其填补薄膜配置34和在平侧面14、16上、且可选地在侧面20、22上的半壳24、26之间的间隙。
在该变型方案中的半壳24、26由电绝缘材料制成，从而防止与极片48、50的意外的导电连接。可选地，出于屏蔽目的，半壳可以由导电材料制成，例如由铜或铝或合金制成，在该情况下可选地可以提供绝缘涂层。
图8示出了对应于图3的具有极片48、50的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面图，且图9为该变型方案的电池单元10的空间视图。
根据图9中的视图，半壳24、26为抽屉的形式，其中正面边缘24c和26c分别在电池单元10的整个厚度T上延伸，形成电池单元10的正面16和18，而在相对的正面上不提供边缘，并且侧面边缘24d和26d分别在电池单元10的厚度T的一半上延伸（小于密封部28的厚度），一起形成电池单元10的侧面20、22。侧面边缘24d、26d设置为相互对接并与正面边缘24c、26c对接，且密封部28被设置在其间，使得半壳24、26材料配合地相互连接。
在该变型方案中，电池单元10也具有极片48、50，这两个极片在上壳24和下壳26之间从电池单元10的内部向外延伸。极片48、50形成为U-形。极片48包围上壳24的自由端，该自由端面向下壳26的正面边缘26c，密封部54被设置在其间。极片50同样包围上壳24的自由端，该自由端面向下壳26的正面边缘24c，另一密封部54被设置在其间。极片48、50通过密封部28相对于正面边缘24c、26c被密封，并与其材料配合地连接。
支承件40设置在一个正面16中，该支承件40在电池10的厚度T的方向上抵靠下壳26而支撑，并在该侧面上朝着上壳24抵靠极片48按压导体凸耳36，由此将其固定。另一个支承件40设置在另一个正面18的区域中，该另一个支承件40在电池10的厚度T的方向上抵靠上壳24而支撑，并在该侧面上朝着下壳26抵靠极片50按压导体凸耳38，由此将其固定。关于支承40的材料选择和其它性能，相应地适用对第一变型方案的描述。
在附图中未被进一步示出阻尼器，其填补薄膜配置34和在平侧面14、16上、且可选地在侧面20，22上的半壳24、26之间的间隙。
该变型方案的极片48、50形成接触区域48a、50a，该接触区域齐平地置于电池单元10的相对的平侧面12、14上。在电池单元10的对置于接触区域48a、50a的正面16、18的区域中，突起24e、26e从平侧面12、14中伸出，抵消了电池单元10的平侧面12、14上的接触区域48a、50a的额外厚度。以这种方式，在相邻的电池单元10的接触区域48a、50a以一个靠一个的方式被设置的情况下，可以通过平堆叠使多个电池单元10互相连接，而不需要角度补偿。在半壳24、26的内侧上，突起24e、26e分别对应于凹槽，其也能够实现形配合地容纳支承件40。
图10示出了对应于图3的具有极片48、50的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面图。
根据图10的例示，电池10包括上壳24，其至少大体上为板形；以及下壳26，其至少大体上为槽形。某种程度上，具有该变型方案的电池单元10的包壳形状类似于图7的形状。不同于图7中的变型方案，极片48、50在包壳的外部弯曲，且弯曲的部分紧靠电池单元10的正面16、18而设置。密封部28在该区域中拓宽并在正面16、18和极片48、50的弯曲的部分之间延伸。
极片48、50的弯曲的部分形成电池单元10的接触区域（电极），该接触区域在正面上从外部是可接触的。通过该结构，也可以在纵向方向L上配置多个电池单元10，并直接建立各电池单元间的接触。通过连接元件，可以建立叠置的电池单元10间的接触。
图11示出了对应于图3的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面图，并且图12为沿着图11中由点划线表示的平面的截面视图（在图11中箭头“Ⅻ”的方向上看）。
根据图11的例示，电池10包括上壳24，其至少大体上为板形；和下壳26，其至少大体上为槽形。
如在图3的变型方案中那样，导体凸耳36、38只从薄膜配置34的一个正面（正面16）中伸出，并且导体凸耳36、38在电池单元10的横向方向B上不延伸超过中间平面M。设置在正面16的区域中的支承件55在电池单元10的宽度上是连续的，该支承件55在电池单元10的厚度方向T上抵靠下壳26而支撑，并朝着上壳24按压导体凸耳36、38。
通过密封部60、62，接触板56、58抵靠上壳24的下侧被紧密按压，在其之间提供支承件44。该接触板不延伸出由半壳24、28形成的外壳。在接触板56、58的区域中，凹槽64、66被设置在上壳24中，该凹槽延伸通过密封部60、62。可从外部通过凹槽64、66接触该接触板56、58。
支承件44抵靠接触板56、58按压导体凸耳36、38并将其固定在此。接触板56、58因此形成电池单元10的电极。接触板56、58的电极配置通过凹槽64、66的不同的几何结构和/或配置而被编码。
关于支承件44的材料选择和其它性能，相应地适用在上文中提供的描述。阻尼器46在另一个正面18上抵靠半壳24、26的边缘24b、26b而弹性支撑薄膜配置34。在附图中未被进一步示出其他阻尼器，其填补薄膜配置34和在平侧面14、16上、且可选地在侧面20、22上的半壳24、26之间的间隙。
在可选的又一类似优选变型中，密封部60、62可以是单一连续密封部的一部分，或者可以与密封部28或其部分相结合。
图13示出了对应于图3的电池10的另一个优选变型方案的纵向截面图。
对于该变型方案中的电池单元10，如在图9和10中所示的变型中那样，半壳24、26分别形成电池单元10的正面16、18中的一个。如图10所示，电池单元10的侧面20、22分别有一半是由侧面边缘24d、26d形成的。（在一个可选的变型方案中，半壳24、26中的一个可包括在电池单元10的整个高度上延伸的侧面边缘，同时半壳24、26的另一个具有L形的弯曲薄板的大体形状。）
在该变型方案中，薄膜配置34的导体凸耳36、38只在薄膜配置34的正面伸出较短的距离。由弹性导电材料制成的拉紧的接触弹簧（压力弹簧）68被安装在在该正面伸出的导体凸耳36、38上，并形成与半壳24、26的正面边缘24c、26c的电连接。接触弹簧68分别放置在滑槽70中，该滑槽70由电绝缘材料制成并且将接触弹簧68与半壳24、26的其它区域绝缘。接触弹簧68也在纵向方向上支撑薄膜配置34并确保其不在外壳内移动。
半壳24、26由金属的高导电材料制成，并形成电池单元10的电极。在图中既没有示出在平侧面12、14上的可选的突起，也没有示出在薄膜配置34和电池单元10的平侧面和侧面之间的可选的阻尼器。
图14示出了对应于图3的电池单元10的另一个优选的变型方案的纵向截面图。
该变型方案与前所描述变型的不同在于，提供了导体72、74，其分别通过密封部76与半壳24、26绝缘，并通过在半壳24、26之间的接缝从电池单元10的内部延伸出来。导体72、74由高导电性材料制成，比如铜、铝或其合金，并且沿着半壳24、26的正面边缘24c、26c的内侧延伸。接触弹簧68被设置在导体72、74和薄膜配置34的各正面端部之间，并形成在此伸出的导体凸耳36、38和各导体72、74之间的电连接。导体72、74在外壳（半壳24，26）外部的部分形成电池单元10的电极。
导体72、74具有L-形截面。导体72、74在半壳24、26的外部的支脚分别至少大体上与电池单元10的各平侧面12、14齐平地延伸。通过一个挨一个地设置具有各自不同导体（电极）72、74的多个电池单元10，可以将其串联成电池组。
通过适当地成形和设置导体72、74的外部支脚，可以改进连接时的操作和安全性。如果导体72、74的外部支脚在各平侧面12、14的平面的后面被弯曲回去，则在一个挨一个地设置多个电池单元10时不会互相接触；通过诸如夹子、衬套等的另外的连接元件来形成电连接。如果导体72、74的外部支脚伸出各平侧面12、14的平面之外，或如果其在该平面的方向上倾斜而使得至少其外部伸出该平面之外，则在一个挨一个地设置多个电池单元10时就立刻形成电连接。
在可选的又一同样优选的变型中，导体72、74可以被弯曲成U-形或J-形，并且其外部支脚可以沿着电池单元10的各正面16、18延伸至少一段距离。
图15示出了对应于图3的电池单元10的另一个优选的变型方案的纵向截面图。
在该变型方案中，半壳24、26紧密地包围薄膜配置34，在薄膜配置34上产生连接力。不同于图13中所示的变型方案，在本变型方案中的半壳24、26不会使薄膜配置34的正面松脱，而是不留间隙地将其固定。以这种方式，通过压配合接触，实现了导体凸耳36、38和半壳24、26之间的接触。
图16以空间视图示出了非完成状态（生产期间）的电池单元10的薄膜配置34的示例性结构，以作为本发明的优选变型方案。
多个薄膜，其包括被卷绕在该图中示出的卷轴或卷绕芯上的第一集电极膜78、隔膜80、第二集电极膜82和另一个隔膜80。第一集电极膜78具有第一涂层78a，其形成第一电极层78，并且第二集电极膜82具有第二涂层82a，其形成第二电极层86。尽管未在附图中更详细地示出，但集电极膜78、82的两侧都被涂覆。
第一涂层78a被施加在第一集电极膜78上，使得附图中顶面上的上边缘78b保持未涂覆；然而，第一涂层78a到达第一集电极膜78的下边缘78c。以类似的方式，第二涂层82a被施加在第二集电极膜82上，使得附图中底面上的下边缘82b保持未涂覆；然而，第二涂层82a到达第二集电极膜82的上边缘82c。第一集电极膜78的下边缘（由涂层材料覆盖的边缘）78c在（薄膜配置34的）卷的厚度方向上与第二集电极膜82的自由端82b上的涂覆区域的端部齐平，且第二集电极膜78的上边缘（被覆盖的边缘）82c与第一集电极膜78的自由端78b上的涂覆区域的端部齐平。隔膜80与涂层78a、82a的上边缘和下边缘重叠，因此确保集电极膜71之间存在可靠的绝缘。从EP 1 610 410B9中可获知圆柱形薄膜卷的类似结构。
薄膜采用连续带状形式并且卷绕在卷轴上，直至其总面积达到所期望的电池单元参数，特别是达到电池单元10的期望容量。然后立即切断所述带，并且例如用胶带将自由端固定。
在完成的卷（薄膜配置）34中，伸出隔膜80之外的集电极膜78、82的自由端78b、82b形成薄膜配置34的导体凸耳（参见图2至13中的36、38）。其可以足够长，从而能够实现其在厚度方向上被结合和被接触（例如如图2至12中所示），或者足够短，从而能够在被施加压力时通过其正面被接触（例如如图13所示）。
在同样优选的但未被更加详细示出的一个变型中，电极层78、86也可以通过在隔膜80上进行涂覆而形成。在这种情况下，面向每个隔膜的第一集电极膜的一侧涂覆有第一涂层，并且在面向第二集电极膜的一侧涂覆有第二涂层。
在另一个优选的变型中，该隔膜可以由其他隔膜材料的涂层取代，其分别被施加在集电极膜78、82的一侧或两侧上。
在薄膜配置34被卷绕起来后，可以移除卷绕芯。然而，卷绕芯也可以被保留在卷中，并且可以特别作为支承件和/或作为另外的电流导体元件，用于被动式散热，但本发明不限于此。
在可选的制造方法中，薄膜78、80、82也可以被卷绕成圆形，然后被按压成平形状。为了降低卷中的拉伸和剪切应力，卷绕过程可以在具有足够大直径的圆形芯上进行，该芯在进行压扁之前被移除，或者可选地被保留。
图17以空间视图示出非完成状态（生产期间）的电池单元10的薄膜配置34的示例结构，作为本发明的另一优选变型方案。
薄膜堆叠包括第一集电极膜78、隔膜80、第二集电极膜82和另一个隔膜80，该结构可以被多次重复，从而获得期望的参数，比如电池单元10的容量。各薄膜具有与图14中的卷相同的结构和功能（-对于可能的变型，在此可以参考相关描述），但是其不是连续带的形式，而是被切割以对应于薄膜配置的期望尺寸。
在完成的堆叠（薄膜配置）34中，伸出隔膜80之外的电极薄膜78、82的自由端78b、82b形成了薄膜配置34的导体凸耳（参见图2至13中的36、38）。其可以足够长，从而能够在厚度方向上被结合和被接触（例如如图2至12中所示），或者足够短，从而在被施加压力时能够以正面被接触（例如如图13所示）。
图18以空间视图示出了图17的堆叠结构的变型，以作为本发明的另一个优选的变型方案。
图18的堆叠结构与图17中所示的结构的不同在于，集电极膜78、82的自由端78b、82b在薄膜配置的同一正面上伸出。在此，第一集电极膜78的自由端78b在一侧上被刻出超过宽度的一半的凹口，并且第二集电极膜82的自由端82b在另一侧上被刻出超过宽度的一半的凹口，使得自由端78b、82b形成鱼尾板，该鱼尾板在堆叠方向上不重叠。该堆叠结构适合于下述配置，即其中电流在薄膜配置34的同一正面上被接收和导出。
图19示出了作为本发明的另一个优选的变型方案的薄膜配置34的变型的俯视图。
根据图18所示，导体凸耳36、38在其边缘上具有凹口36a、38a（参见图18中的点划线）。凹口36a、38a用于改进封装中的接触。该变型方案特别地适合于与图13中所示的变型方案一起使用，但本发明不限于此。
图20以俯视图示出了具有导体48、50的图7所示的薄膜配置34的变型，以作为本发明的另一个优选的变型方案。
根据图20所示，放热焊接薄膜88被施加在导体凸耳36上，位于远离相关导体的一侧上。放热焊接薄膜88构建有纳米-反应多层。这用作受控的能量储存装置，其可以通过外部影响，比如温度、激光脉冲或类似方式而被激发，然后快速释放大量热能。放热焊接薄膜88例如被设计为使得其响应于薄膜配置34的限定负载（激发脉冲）而激发，并熔化导体凸耳36。这切断了流入电池单元的电流。因此放热焊接薄膜88用作多层活性熔断器。
在一个可选的同样优选的变型中，纳米-反应多层也可以通过蒸汽沉积或通过其它方式而被置于导体凸耳36上。这样的纳米-反应多层优选地可以被设置在每个导体凸耳36上或只设置在一个（特别是最外部的）导体凸耳36上。在另一个优选变型中，所述纳米-反应多层也可以被设置在面对导体的一侧上。在另一个优选变型中，纳米-反应多层可以被设置在两个电极的导体凸耳36、38上。
图21以示意性俯视图示出了图16所示的处于卷绕和接触状态下的薄膜配置34的变型，以作为本发明的另一个优选的变型方案，并且图22示出了从同一个角度看到的在该变型方案的薄膜配置34中所用的卷轴。
薄膜配置34大体上为如图16中所示的构造，其中，集电极膜的自由端在相对的正面上形成导体凸耳36、38。根据图21中的示视图，薄膜配置在卷轴90上被卷绕，其在图22中被单独重新示出。卷轴至少大体上是矩形板的形状。卷轴具有对应于电池单元正面的窄侧，以及在宽度上至少大体上是矩形的凹口90a（图22中的点划线），所述凹口90a的宽度大致等于、优选地稍微大于面板宽度的一半。卷轴90的总体长度大于薄膜配置34的长度，并且卷轴90由于凹口90a而剩下的长度至少大体上等于薄膜配置34的长度。凹口90a限定了具有对应长度的鱼尾板90b，该鱼尾板90b从卷轴90的不被包含在凹口90a中的部分的窄侧中伸出。
卷轴由导电材料制成，比如铜、铝等或其合金，并在一区域中具有绝缘部90c，卷轴90的不包含凹口90a的部分在该区域中形成鱼尾板90b。绝缘部90c优选地以涂层或类似的形式被施加，可选地其也可以以漆或类似形式被施加，或者作为冷缩配合带被卷绕，或通过粘合被施加。
根据图21所示，卷轴90的鱼尾板90b在薄膜配置34的一个正面的导体凸耳36的区域中从正面伸出。导体凸耳36在该正面上被焊接至导体92。导体92略微比薄膜配置34的宽度的一半更窄，并且不在厚度方向上与卷轴90的鱼尾板90b重叠。在薄膜配置34的另一个正面上的导体凸耳38通过焊点94相互连接并且被连接至卷轴90。
绝缘部90c在卷轴90表面上的宽度被设定为使得导体凸耳36在鱼尾板90b的正面上与卷轴90可靠地绝缘。
在该变型方案中，卷轴90的鱼尾板90b用作薄膜配置34的相对正面上的导体凸耳38的导体。通过鱼尾板90b，卷轴90也可以用作有效的散热或冷却元件。
如果与卷轴90的鱼尾板90b相对的、薄膜配置34的正面的导体凸耳38是由在第一层中与卷轴90最靠近的那些集电极膜形成的，则是有利的。
在可选的同样也是优选的变型中，可以通过焊接或者夹持或借助于导电粘合剂的粘合而实现连接。
图23示出了在图13中所示的变型方案的优选实施选择的纵向截面图，并且图24为沿着在图23中从箭头“ⅩⅩⅣ”的方向上看到的由点划线表示的平面的电池10的正面区域的放大的水平截面图。
根据图23的例示，电池单元10的薄膜配置34由薄膜卷形成，如图16中所示。分别涂覆有电极层的第一集电极膜78和第二集电极膜82被卷绕在平的卷轴96上。设置于集电极膜78、82之间的电极材料（涂层材料）和隔膜材料（隔膜80）在图23中未以剖面线示出，从而避免使例示的内容过多。集电极膜78、82的未涂覆的端部从薄膜配置34的不同正面上伸出，并形成薄膜配置34的导体凸耳36、38。阻尼器42一方面被设置在薄膜配置34的每一个平侧面和侧面之间，另一方面被设置在电池外壳的半壳24、26的内表面之间。
在这种变型方案的电池单元10中，电池单元10的第一正面16通过下壳26形成，并且电池单元10的第二正面18通过上壳24形成。由导电材料制成的接触弹簧98，在下壳26的正面内侧和导体凸耳36之间，以及在上壳24的正面内侧和导体凸耳38之间，通过使用压力的压配合接触而产生电连接。
应该注意的是，在该变型方案中，只在电池单元10的上壳24的顶侧12上构建突起24a，在底侧14上没有突起。其结果是，在电池单元10的堆叠配置中，电池单元10的突起24a直接与由任何相邻电池的下壳26形成的平侧面14接触。
在图24中更清楚地示出了压配合接触连接的结构。在图24中，电池单元10的（下壳26的）正面16通过薄膜配置34的相关部分而示出。
根据图23中的例示，压力弹簧98具有带两个支撑在半壳26上的自由端98a的曲线形状，以及面向薄膜配置34的正面的中间部分98b。接触弹簧98的压力和电连接通过配置在接触弹簧68和薄膜配置34的导体凸耳36之间的接触板100而被传输。接触弹簧的中间部分98b在足够的距离上紧靠接触板100，并且自由端98a在足够的距离上紧靠半壳26，从而确保电流被可靠地传输。压力板100具有开槽100a，其朝着导体凸耳36呈锥形，并且当被施加压力时，这些开槽100a穿透凸耳的正面，从而改进电流的传输。绝缘部100b被置于接触板100的边缘上并且使接触板100与半壳24、26电绝缘。在这方面，另一个正面（导体凸耳38的侧面）上的结构是相同的。
同样如图23所示，放热焊接薄膜102被施加至面向接触板100的、接触弹簧98的中间部分98b的侧面。放热焊接薄膜102构建为具有纳米-反应多层。其作为受控的能量储存装置，可以通过比如温度、激光脉冲或类似条件的外部影响而被激发，然后暂时地并局部地释放大量热能。焊接薄膜102例如被设计为使得其响应于薄膜配置34的限定负载（激发脉冲）而被激发，并且熔化接触弹簧98。这切断了流入电池单元的电流。因此，焊接薄膜102用作多层活性熔断器。即使当接触弹簧98被彻底熔化时，被设置在接触弹簧98的自由端98a和接触板100之间的绝缘垫板104仍保持接触板100和半壳24、26之间的距离。
在可选的或替代的但同样优选的变型中，放热焊接薄膜可以被施加至远离接触板的侧面，或其可以被施加至接触板本身；如果放热焊接薄膜的传导性比接触板和/或接触弹簧的传导性差的话，这样的配置例如可以是优选的，但不是唯一的。在另一个优选的变型中，可以通过蒸汽沉积或通过其它方式提供纳米-反应多层。尽管在本发明的变型方案中，放热焊接薄膜102被设置在两个正面16、18的接触弹簧98上，但在另一个优选的变型中，其可以从正面16、18中的一个上省去。在另一个优选的变型中，可以提供两个以上的开槽100a，从而进一步改进接触。
图25示出了根据本发明的电池单元10的另一个优选的变型方案。这是一个纵向截面图，如图3所示，但只示出了正面16的区域。附图中省略了电池单元10内部。
本发明的变型方案也涉及在电池单元10的上壳24和下壳26之间的连接结构。根据图25的视图，正面16至少大体上通过下壳26的正面边缘（前壁）26c形成，且上壳24在上边缘26的区域中紧靠前壁26。在前面所述的和提出的变型方案和变型中，上壳24和下壳26之间存在连接，并且通过电池单元10的外部影响或通过其内部压力而能够作用在上壳24和下壳26之间的缝隙上的力只通过密封部28的粘合而被吸收。在本发明的变型方案中，至少部分地通过形配合配置，至少在前壁的区域中形成并支撑上壳24和下壳26之间的连接。为此目的，面向前壁16的上壳24的端部初始成直角地向下弯曲，然后以U-形向上弯曲，由此形成卷边24f。下壳26的正面边缘26c的上端部成U-形地向内弯曲，由此形成卷边24h，该卷边24h被接合至上壳24的卷边24f的U-形弯曲的部分中。在该变型方案中，密封部28在所示的区域中具有弯曲的形式，并在半壳24、26的相邻部分之间进行延伸。
在该变型方案中，在半壳24、26之间的纵向和厚度方向上的移动（至少为容许打开的程度）被半壳24、26的相邻部分阻挡，并且中和了相应的力。如果需要的话，在该情况下，密封部28也用作电绝缘部以及半壳24、26之间的大气密封部，但是其不吸收连接处的任何张力。
本发明的变型方案也涉及在电池单元10的平侧面12、14上形成接触表面。根据图25中的例示，突起24a被构建在上壳24的顶侧12的表面中，如前面所描述的。在表述上参考之前的相关描述。在电池单元10的底侧14上，下陷部26i被构建在下壳26的表面中，并且与上壳中的突起24a对齐。当组装多个电池单元10时，电池单元10中的突起24a位于相邻的电池单元10的下陷部26i中。在该上下文中，下壳26中的下陷部26i比上壳24中的突起24a的高度稍低。以这种方式，可以保持一个电池单元10的上壳24和下一个电池单元10的下壳26之间具有足够距离，并且可确保在突起24a和下陷部26i的区域中的可靠接触。可以可靠地限制或甚至避免电池单元10相互间的侧向移动。电池单元10的电极配置的可靠特征在于突起24a和下陷部26i。
图26示出了对应于图3的电池单元10的另一个变型方案的纵向截面图。
在该变型方案中，半壳24、26至少大体上具有相同的构造。特别地，正侧16、18中的每一个的一半（以及在附图中看不到的侧面20、22，参见图1）由正面边缘24c、26c（以及在附图中看不到的侧面边缘24d、26d，参见图9，通过在此另外限定的正面）形成。密封部28因此至少大体上在电池单元10的厚度方向上的一半高度上环形延伸。
在该变型方案中，使用具有与图23和24中所示的变型方案对应的形状的接触弹簧98。特别地，接触弹簧98分别具有包含两个自由端（98a，参见图24，所述端支撑着外壳）的曲线形状，以及面向薄膜配置34的正面的中间部分98b。接触弹簧98的压力和电连接通过接触板100被传输，该接触板100被设置在接触弹簧68和薄膜配置34的导体凸耳36之间。
根据图26中的示意图，在正面16、18上，半壳24、26的边缘24c、26c向内弯曲，从而形成双边缘24g、26g（也就是说，在此薄板厚度翻倍）。绝缘带106被设置在分别的另一正面的内侧上，且其厚度至少大体上等于金属面板的厚度。在组装时，半壳24、26组装在一起，使得双边缘24c、26c分别相对于配备有绝缘带的边缘24c、26c而放置。
作为前面所描述的结构的结果，接触弹簧98的自由边缘的长度的一半位于有待接触的半壳24、26的双边缘24g、26g上，同时另一半与绝缘带106接触，该绝缘带106使接触弹簧98与不被接触的半壳24、26电绝缘。以这种方式，一个半壳26、24在每个正面16、18上分别被连接至接触弹簧98，因此也被连接到薄膜配置34的正面的导体凸耳36、38上，并且另一个半壳24、26与其可靠地绝缘。其结果是，半壳24、26或设置在其平侧面上的突起24a、26a可以被用作电池单元10的电极。
在该变型方案中，上壳24上的突起24a小于下壳26上的突起26a，从而标记电池单元10的电极配置。如图26中所示，电池单元10的除了突起24a、26a之外的整个外表面都被外罩108覆盖。外罩108由弹性电绝缘材料制成，比如橡胶或硅树脂材料，并一方面作为电池单元10的另外的密封部，且另一方面作为电池单元10的部分的电绝缘部，这两方面都不具有电极的功能。
放热焊接薄膜（此处未更详细示出）可以被设置在接触弹簧98的区域中的合适位置处，从而起到如上所述的多层活性熔断器的作用。绝缘垫板（104，参见图24）未被示出，但是可以被提供。
图27为对应于图3的电池单元10的另一个优选变型方案的纵向截面图，且图28示出了在图27中箭头“ⅩⅩⅧ”的方向上看到的沿着由点划线表示的平面的电池单元10的横截面。
在该变型方案中，上壳24至少大体上为板形，而下壳26至少大体上为槽形。电池单元10的接触部分（电极）由突起24a、26a限定，所述突起24a、26a构建在电池单元10的平侧面12、14（半壳24、26的）上。上壳24位于下壳26的边缘上，并且密封部28在其间周向地延伸。
薄膜堆叠34在其相对的正面上配备有导体凸耳36、38，其平侧面被叠置。在正面16的区域中，导体凸耳36与其平侧面一起被叠置，并通过接触支承件110与上壳24绝缘。具有导电纳米量级多层的放热焊接薄膜112被设置在导体凸耳36的底侧上。接触夹98支撑下壳26并从下面按压焊接薄膜112。以这种方式，在导体凸耳36和下壳26之间建立电连接。焊接薄膜112起到多层活性熔断器的作用，其例如在薄膜堆叠过载时发生反应，并至少熔断导体凸耳36或接触弹簧98，但不限于此。
以该方式，在另一个正面18的区域中，导体凸耳38与其平侧面一起被叠置，并且通过接触支承件110与下壳26绝缘。具有导电纳米量级多层的放热焊接薄膜112被设置在导体凸耳38的顶侧。接触夹98支撑上壳24并从上面按压焊接薄膜112。以该方式，在导体凸耳38和上壳24之间建立电接触。
在上壳24和下壳26上的突起24a、26a用作电池单元的接触部分（电极）。在表述上参考之前的相关描述。在该变型方案中，下壳26的突起26a高于上壳24中的突起24a。以该方式，可以可靠地描绘电池单元10的电极配置的特征。
在另一个优选的变型中，焊接薄膜112只被提供在导体的导体凸耳36、38中的一个上。
图28示出了在图27中从箭头“ⅩⅩⅧ”的方向上看到的沿着由点划线表示的平面的该变型方案的电池单元10的横截面，并例示了电池单元10的侧面20、22的区域中的上壳24和下壳26之间的连接结构。
根据图28中的图示，槽形下壳的侧面边缘26d的自由端部成直角向内弯曲，并且板形的上壳24具有在其两侧上指向内部的弯头24h。上壳24的弯头24h到达下壳26的各侧向边缘26d的下面并通过密封部28相互绝缘。阻尼器42、46确保了电池单元10的外壳（半壳24、26）中的薄膜配置在宽度和厚度方向上至少大体上不振动的支撑。
在电池单元10的纵向方向上，薄膜堆叠34的移动通过接触支承件110而限制或吸收（为了清楚阐明的原因，在附图中，导体凸耳36和38之间的距离以及凸耳和各侧面上的接触支承件110之间的距离被夸大了）。
上文中已参考所选的具有很多变型和变化的实施例对本发明进行了描述。
尽管已经在上文中参考具体实施例在大体特征方面对本发明进行了描述，但是显而易见的是，本发明并不限制于这些实施例，而是可以在由权利要求限定的范围内、例如但非限定性地以下面所示的方式进行修改和扩展。
在上文中，铝、铜和其合金作为用于导体、外壳部分等的导电材料而被提及。优选的替代方案也可以从铁合金、钢、镍黄铜等（包括合金形式）中选择。选优地，涂覆接触表面，以降低传输阻抗；合适的涂层材料包括但不限于例如银、金或其他贵金属。可选地同样也是优选地，粗糙化接触表面，以降低传输阻抗。
在上文所述的实施例、变型和变化中，也可以提供的是，支承件、密封部、阻尼器等在外壳（半壳24、26）中没有明确的固定装置的情况下被设置。在优选的变型中，这种被安装的组件通过粘合、模制、膨胀（例如在侧面之间）而被固定，或通过其它手段（例如但不受一般原理的限制，通过形配合）被固定。
在上文中，突起24a、26a在附图中被示出和描述为圆形。该圆形形状完全是示例性的。在优选变型中，突起24a、26a也可以是椭圆、正方形、矩形或者可以是其他的形状。电池单元的电极配置也可以以突起24a、26a的几何形状作为特征。
在用于改进平面度和平行性的可选的同样优选的变型和变化中，突起24a、26a可以被研磨或通过机加工而光滑化。
在上文所述的实施例、变型和变化中，除了图26中所示的变型方案之外，半壳24、26被示出和描述为无保护的薄板部分。在优选的变型中，半壳24、26可以用在任何不需要接触的地方，由绝缘试剂、涂漆进行涂覆等。特别是在具有导体的变型方案中（参见图7-12，14），半壳24、26优选地至少在其外部表面上和邻接导体的任何位置处被绝缘。
在上文所述的实施例、变型和变化中，电极材料被呈现为集电极膜上的涂层并且隔膜被呈现为薄膜配置中的额外层。工作部分的结构也可以是不同的。例如，在优选的变型中，电极材料可以被施加至设置在集电极膜之间的隔膜的两侧上，或被提供作为集电极膜和隔膜之间的单独的中间层。其它配置也可以被证明是有利的。在另一个优选的变型中，电极包可以被绝缘套筒包围。为了进一步优化对空间的利用，在另一个优选的变型中，薄膜卷可以例如在卷绕后在侧面以图16的变型方案中所示的方式被切割，从而获得至少大体上立方体的薄膜堆叠，但本发明不限于此。
本发明涉及原电池，特别是平类型的二次原电池，其中，工作部分由具有两种化学活性材料（电极材料）、导电材料（集电极膜）和以电解质材料浸渍的分隔层（隔膜）浸泡的层压薄膜堆叠构成。一种化学活性材料优选地包括锂化合物，并且另一种化学活性材料优选地包括石墨。隔膜优选地具有微孔电解质。
与此处参考的变型方案相结合，接触弹簧68、98主要示出为弯曲的片簧。在另一个优选变型中，接触弹簧也可以采用螺旋弹簧、锥形弹簧、板簧、膜片弹簧、蜗卷弹簧、环形弹簧、片簧或任何其它合适形式的弹簧。在另一个优选变型中，多个弹簧以串联和/或并联方式组合。
应该注意的是，参考个别变型方案而被描述的许多特征在其它变型方案中也是适用的，只要其不是由于实际原因而不可行。
根据本发明的原电池构建有：工作部分；用于容纳工作部分的外壳；以及用于从外壳的外部与工作部分接触的至少两个极触点区域，其中，工作部分具有平的薄膜配置，该薄膜配置具有电化学活性材料，其中，薄膜配置具有至少一个第一集电极膜和第二集电极膜，其中，外壳具有第一外壳部分，其至少大体上沿着工作部分的第一平侧面延伸，以及第二外壳部分，其至少大体上沿着工作部分的第二平侧面延伸，其中，第一外壳部分和第二外壳部分容纳工作部分，且其中，极触点区域分别被连接至第一或第二集电极膜，并可以从外壳的外部被接触。第一和第二外壳部分中的至少一个、并且优选地其两者为模制或深冲组件。
上文中所描述的电池单元10为本发明的意义下的原电池。上文中所描述的半壳24、26为外壳部分，其在组装时形成本发明的意义下的外壳。上文中所描述的薄膜配置34为本发明的意义下的工作部分。上文中所描述的涂层78a、82a特别地与上文中所描述的隔膜80结合，为本发明的意义下的电化学活性材料，但本发明不限于此。上文中所描述的半壳24、26的外表面，特别地如果其是可导电的并且是外部粗加工的，则其特别地为突起24a、26a或下陷部26i。并且上文中所描述的导体48、50、92和卷轴90的鱼尾板90b则为本发明的意义下的电池单元的极触点区域，、特别是如果其从外壳的外部可接触。上文中所描述的导体凸耳36、38为本发明的意义下的电极接触区域。上文中所描述的支承件40、44、55和接触弹簧68、98为本发明的意义下的弹性组件。使用密封部28、52闭合的半壳24、26之间的间隙为本发明的意义下的接缝。如图21、22所示的卷轴90为本发明的意义下的导热件和导电件。术语卷轴和卷绕芯在本申请的范围内以同义使用。
参考标记表：
10     电池单元（平接触电池单元）
12     顶侧（平侧）
14     底侧（平侧）
16，18 正面（窄侧）
20，22 侧面（窄侧）
24     上壳（半壳）
24a    突起（接触部分）
24b    边缘
24c    正面边缘
24d    侧面边缘
24e    突起（系统部分）
24f    卷边
24g    双边缘
24h    弯头
26     下壳（半壳）
26a    突起（接触部分）
26b    边缘
26c    正面边缘
26d    侧面边缘
26e    突起（系统部分）
26g        卷边
26i        下陷部
28         密封部
30，32     接触面
34         薄膜配置
36，38     导体凸耳（集电器）
36a，38a   凹口
40         支承件
42         阻尼器
44         支承件
46         阻尼器
48，50     极片
48a，50a   接触区域
52         密封部
54         密封部
55         支承件
56，58     接触板
60，62     密封部
64，66     凹槽
68         接触弹簧
70         滑槽
72，74     导体
76         密封部
78         第一集电极膜
78a        第一涂层
78b        上边缘（自由边缘）
78c        下边缘（定位边缘）
80      隔膜
82      第二集电极膜
82a     第二涂层
82b     上边缘（自由边缘）
82c     上边缘（定位边缘）
84      第一电极层
86      第二电极层
88      放热焊接薄膜
90      卷轴（卷绕芯）
90a     凹口
90b     鱼尾板（导体）
90c     绝缘部
92      导体
94      焊点
96      卷轴
98      接触弹簧
98a     自由端
98b     中间部分
100     接触板
100a    开槽
100b    绝缘部
102     放热焊接薄膜
104     绝缘垫板
106     绝缘带
108     外罩
110     接触支承件
112     放热焊接薄膜
L    电池单元长度
M    中间平面
T    电池单元厚度
W    电池单元宽度
所明确表明的是，上述参考标记表是说明书的组成部分。

Claims (15)

1.一种原电池，其具有：工作部分；容纳所述工作部分的包壳；和用于从所述包壳的外部与所述工作部分接触的至少两个极触点区域；其中，所述工作部分具有平的薄膜配置，所述薄膜配置具有电化学活性材料，其中，所述薄膜配置具有至少一个第一集电极膜和第二集电极膜；其中，所述包壳具有第一包壳部分以及第二包壳部分，所述第一包壳部分至少大体上沿着所述工作部分的第一平侧面延伸，所述第二包壳部分至少大体上沿着所述工作部分的第二平侧面延伸；其中，所述第一包壳部分和所述第二包壳部分容纳所述工作部分；且其中，所述电极接触区域分别与所述第一或第二集电极膜连接，并可从所述包壳的外部接触，其特征在于，
所述第一和第二包壳部分中的至少一个，优选为其两者是通过成形法，优选通过深冲压法而制造的组件，并且其至少一个优选地由金属薄板或塑料制成。
2.如权利要求1所述的原电池，其特征在于，所述工作部分具有电极接触区域，所述电极接触区域在正面，特别是在不同正面侧或在同一正面侧上从所述薄膜配置中伸出；并且所述电极接触区域优选地由所述集电极膜的部分形成。
3.如权利要求1或2所述的原电池，其特征在于，提供至少一个弹性组件，所述弹性组件向所述电极接触区域中的至少一个施加弹性压力，并通过压配合接触形成与相关极触点区域的接触。
4.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述至少一个弹性组件向平电极接触区域的表面施加垂直的弹性压力。
5.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述至少一个弹性组件在所述工作部分的正面侧的方向，在一个或多个伸出电极接触区域上施加压力。
6.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述至少一个弹性组件由导电材料制成，并且被配置在极触点区域和电极接触区域之间的电流通路中。
7.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述至少一个弹性组件夹持在其自身和极触点区域之间的电极接触区域。
8.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，相互间电绝缘的所述极触点区域由所述第一和第二包壳部分形成，其中，优选地在所述包壳部分的平侧中提供突起，以作为接触表面。
9.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述极触点区域由导体形成，其分别延伸通过所述第一和第二包壳部分之间的接缝，并且优选地与所述包壳部分绝缘。
10.如权利要求9所述的原电池，其特征在于，所述导体在所述包壳的外部沿着至少一个所述包壳部分的表面延伸。
11.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述第一和第二包壳部分通过弹性的，优选为非导性物质粘合连接在一起。
12.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，所述薄膜配置为平堆配置。
13.如权利要求1至11中任一项所述的原电池，其特征在于，所述薄膜配置为平绕组，其特别被缠绕在卷绕芯上。
14.如权利要求13所述的原电池，其特征在于，所述卷绕芯起到导热元件和/或电流传导元件的作用。
15.如上述权利要求中任一项所述的原电池，其特征在于，在第一极性方面具有电化学活性的第一电极材料紧邻所述第一集电极膜的至少一个侧面，优选两个侧面被配置，其中，所述第一电极材料优选以一层方式被置于所述第一集电极膜上；其中，在第二极性方面具有电化学活性的第二电极紧邻所述第二集电极膜的至少一个侧面，优选两个侧面被配置，其中，所述第二电极材料优选以一层或多层方式被置于所述第一集电极膜上，并且其中，分隔材料被配置在相邻集电极膜的所述第一电极材料和所述第二电极材料之间。
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