CN104584274A - 电能存储电池、电能存储模块以及用于制造电能存储电池的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能存储电池（10），其具有多个平面阳极薄膜（1a）和多个平面阴极薄膜（1b），所述阳极薄膜具有第一存储部段（2）和第一引线部段（2a），所述阴极薄膜具有第二存储部段（2）和第二引线部段（2b），其中所述阳极薄膜（1a）和阴极薄膜（1b）相互平面平行地被堆叠，使得第一和第二存储部段（2）分别交替地重叠，并形成存储电池堆栈（4），其中第一引线部段（2a）超出存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）第一伸出长度，并且第二引线部段（2b）超出存储电池堆栈（4）的与所述第一侧面（4a）相对的第二侧面（4b）第二伸出长度，其中第一引线部段（2a）相对于第一存储部段（2）分别沿第一折叠线（E）折叠，并沿着存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）平行地对准，并且其中第二引线部段（2b）相对于第二存储部段（2）分别沿第二折叠线（C）折叠，并沿着存储电池堆栈（4）的第二侧面（4b）平行地对准。

Description

电能存储电池、电能存储模块以及用于制造电能存储电池的方法

技术领域

本发明涉及一种电能存储电池、一种电能存储模块和一种用于制造电能存储电池的方法。

背景技术

通常从电能存储电池中获取直流电，或者将直流电馈送到所述电能存储电池中。因此，能量存储电池的目前已知的构造都是针对能量存储电池的特殊能量或功率密度和欧姆内阻进行优化设计。

在电能存储电池的许多应用中，存储电池按照串联或并联布置而相互连接成电池组模块，以便调节所期望的输出参数，如总电压、电压范围、蓄能量或功率密度。文献DE 10 2010 035 114 A1例如公开了具有多个电池单元的电池组单元，所述电池单元分别具有通过总线汇流排电耦合的蓄电池电池。文献EP 2 413 414 A2公开了一种扁平电池（Akkuflachzelle），该扁平电池在薄膜壳体中具有依次敷设的阳极和阴极薄膜，所述阳极和阴极薄膜通过阴极和阳极引线与该扁平电池的极端子相连接。

如果从这样的能量存储电池中获取具有增加的交流分量的电流，那么能量存储电池的分布电感的影响就随频率而增大。能量存储电池的感性损耗由电极、极互连和电极在壳体中的布置的损耗量的各个分量组成。另外，在kHz范围内的运行频率下，由于集肤效应而在载流区域中可能出现损耗，以及在导电面中、例如在壳体中出现涡流。

能量存储电池通常可以具有一个或多个电池卷芯，所述电池卷芯被集成在单独的或共同的壳体中。能量存储电池的通常形式在此是圆柱电池、泪囊电池或扁平电池。在此能量存储电池具有分布的电感，其取决于电池内部的互连、放电器几何形状以及极端子。如果能量存储电池例如应用在具有集成的变流器、所谓的BDI的电池组系统中，那么能量存储电池阻抗的所述感性分量在变流器的高的运行频率的情况下可以导致该变流器的功率电子开关装置中的相应高的损耗能量。因此这可以导致开关装置的增加的磨损、BDI的更低的效率、以及增加的制造技术上的花费以用于实施具有足够冷却功率的冷却系统。

存在对能量存储电池的如下需求，即所述能量存储电池关于高频交流电的提取具有较小的损耗，并因此改进采用所述能量存储电池的系统的效率。另外，存在对这样的能量存储电池的如下需求，即所述能量存储电池能够以简单的方式并以低的欧姆和感性阻抗而被布线成能量存储模块。

发明内容

根据一个方面，本发明创造一种电能存储电池，其具有多个平面阳极薄膜和多个平面阴极薄膜，其中所述阳极薄膜具有第一存储部段和第一引线部段，所述阴极薄膜具有第二存储部段和第二引线部段，其中阳极薄膜与阴极薄膜相互平面平行地被堆叠，使得第一和第二存储部段分别交替地重叠，并形成存储电池堆栈，其中第一引线部段超出存储电池堆栈的第一侧面第一伸出长度，并且第二引流部段超出存储电池堆栈的与所述第一侧面相对的第二侧面第二伸出长度，其中第一引线部段相对于第一存储部段分别沿第一折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第一侧面平行地来对准，并且其中第二引线部段相对于第二存储部段分别沿第二折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第二侧面平行地来对准。

根据另一方面，本发明创造一种电能存储模块，其具有至少两个根据本发明的能量存储电池，所述能量存储电池的电池极端子与能量存储模块的模块极端子相耦合。

根据另一方面，本发明创造一种用于制造电能存储电池的方法，该方法具有以下步骤：交替布置多个平面阳极薄膜和多个平面阴极薄膜，其中所述阳极薄膜具有第一存储部段和第一引线部段，所述阴极薄膜具有第二存储部段和第二引线部段，其中阳极薄膜与阴极薄膜相互平面平行地堆叠，使得第一和第二存储部段分别交替地重叠，并形成存储电池堆栈；相对于第一存储部段沿第一折叠线来折叠第一引线部段，其中所述第一引线部段超出存储电池堆栈的第一侧面第一伸出长度，并且将第一引线部段沿着存储电池堆栈的第一侧面平行地来对准；相对于第一存储部段沿第二折叠线来折叠第二引线部段，其中所述第二引线部段超出存储电池堆栈的与所述第一侧面相对的第二侧面第二伸出长度，并且将第二引线部段沿着存储电池堆栈的第二侧面平行地来对准。

本发明的优点

本发明的构思是，由于在控制电能存储电池时在能量存储电池内部中和/或其壳体中所出现的涡流引起的损耗，借助能量存储电池的合适的内部构造以尽可能小的内部电池电感来降低。为此以合适的方式布置电能存储模块的能量存储电池，使得在各个互连的能量存储电池与壳体部分之间的接触过渡的数量被最小化，并且电极引线从电活性区域的引出被优化。为此在能量存储区域中阳极薄膜和阴极薄膜交替重叠地依次敷设，使得在生成的薄膜堆栈的相对的侧上阳极或阴极薄膜的引线区域分别形成尺寸合适的超出部分。超出的薄膜区域于是就可以被集中在一起，并被折叠到该薄膜堆栈的侧面上，以便在相应的侧面上为该薄膜堆栈的极端子创造接触可能性。

一个显著的优点在于，尤其是在从能量存储电池中提取高频交流电时可以显著地降低损耗能量。尤其是在具有集成的变流器、所谓的电池组直接变流器（“battery direct inverter（电池组直接逆变器）,BDI”）的电池组系统中，损耗能量的所述降低是非常有利的，在所述电池组系统中为了电流电压的变化进行通过电池组模块的电流输送的快速改变。这很大程度上通过由于低欧姆的内部电极互连所致的电池电感的减小、以及尤其是在能量存储电池的极端子上的接触电阻的减小而可能。

另一优点在于，通过在负载变化之后最小化能量存储电池的能量或负载输出的延迟，而改进这样的能量存储电池的短时动态。由此可以有利地放弃否则可能存在的补偿器件，诸如缓冲电容器，这可以降低应用于能量存储电池的部件的建造空间需求以及制造成本。

此外，可以通过避免能量存储电池的感性损耗分量来改进电磁兼容性（EMV），因为能够减小所发射的电磁场并降低对相邻电子部件的干扰影响。另外，最大程度上降低例如由于集肤效应而导致的欧姆损耗，这有利地伴随着提高的效率以及更少的放热。

另外可以优化电池壳体的填充，因为通过所提出的电池卷绕技术可以使死角容积最小化。由此还能够提高能量存储电池的体积和质量能量密度。此外可以降低能量存储电池的建造高度，因为极端子可以非常平地来构型。

按照根据本发明的能量存储电池的一个实施方式，第一和第二引线部段可以在存储电池堆栈的第一或第二侧面上形成能量存储电池的第一和第二电池极端子。因此能够有利地在极端子与电池卷芯之间实施最短可能的引线路径。

按照根据本发明的能量存储电池的另一实施方式，第一和第二引线部段可以分别在阳极薄膜或阴极薄膜的与第一和第二存储部段相对的侧上具有第一和第二电池极部段，第一电池极部段相对于第一引线部段分别沿第三折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第三侧面平行地对准，并且第二电池极部段相对于第二引线部段分别沿第四折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第三侧面平行地对准。在此，第一和第二电池极部段可以在存储电池堆栈的第三侧面上来形成能量存储电池的第一和第二电池极端子。这能够实现极端子在存储电池堆栈的侧面上的集中，使得极端子所围绕的面积是尽可能小的，并且因此端子电感是尽可能小的。

按照根据本发明的能量存储电池的另一实施方式，第一和第二引线部段可以分别在阳极薄膜或阴极薄膜的与第一和第二存储部段相对的侧上具有第一和第二电池极部段，第一电池极部段相对于第一引线部段分别沿第三折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第一或第二侧面平行地对准，并且第二电池极部段相对于第二引线部段分别沿第四折叠线来折叠，并沿着存储电池堆栈的第一或第二侧面平行地对准。在此第一和第二电池极部段可以在存储电池堆栈的第一或第二侧面上形成能量存储电池的第一和第二电池极端子。这能够实现极端子在存储电池堆栈的侧面上的集中，使得极端子所围绕的面积是尽可能小的，并且因此端子电感是尽可能小的。尤其可以利用该几何形状对准具有指向上方的电池极端子的能量存储电池，使得在存储电池堆栈中阳极薄膜或阴极薄膜的第一和第二存储部段是直立的，即垂直于具有电池极端子的存储电池堆栈的侧面。

按照根据本发明的能量存储电池的另一实施方式，第三和第四折叠线可以平行于第一和第二折叠线来延伸。替代地，第三和第四折叠线可以垂直于第一和第二折叠线来延伸。因此，根据应该以哪种几何形状在能量存储模块或电池壳体中来构建存储电池堆栈，而能够灵活地实施不同的电池极几何形状。

按照根据本发明的能量存储电池的另一实施方式，第一和第二电池极部段可以分别具有以下宽度，该宽度分别小于第一和第二引线部段的宽度。

按照根据本发明的能量存储电池的另一实施方式，能量存储电池另外可以具有多个分隔层，所述分隔层在存储电池堆栈中分别平面平行地被布置在阳极薄膜之一和阴极薄膜之一之间。

附图说明

本发明的实施方式的其他特征和优点由参照附图的随后的描述得出。

其中：

图1示出根据本发明的第一实施方式的用于制造电能存储电池的预备阶段的示意图；

图2示出根据本发明的第一实施方式的用于制造电能存储电池的中间阶段的示意图；

图3示出根据本发明的第一实施方式的电能存储电池的示意图；

图4示出根据本发明的第二实施方式的用于制造电能存储电池的预备阶段的示意图；

图5示出根据本发明的第二实施方式的用于制造电能存储电池的中间阶段的示意图；

图6示出根据本发明的第二实施方式的电能存储电池的示意图；

图7示出根据本发明的第三实施方式的用于制造电能存储电池的预备阶段的示意图；

图8示出根据本发明的第三实施方式的用于制造电能存储电池的中间阶段的示意图；

图9示出根据本发明的第三实施方式的电能存储电池的示意图；

图10示出根据本发明的第四实施方式的用于制造电能存储电池的预备阶段的示意图；

图11示出根据本发明的第四实施方式的电能存储电池的示意图；

图12示出根据本发明的第五实施方式的具有电能存储电池的能量存储模块的示意图；

图13示出根据本发明的第六实施方式的用于制造电能存储电池的方法的示意图；

图14示出根据本发明的第七实施方式的用于制造电能存储电池的预备阶段的示意图；以及

图15示出根据本发明的第七实施方式的用于制造电能存储电池的中间阶段的示意图。

在下文中所使用的方向术语，即术语如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“之上”、“之后”以及诸如此类的，仅用于更好地理解附图，并在任何情况下都不应该表示为普遍性的限制。相同的附图标记通常表示相同或作用相同的组件。在图中所示出的图示是元件的部分透视的图示，出于清晰的目的而没有一定按照比例来绘制。易于理解的，在图中组件和元件的原理简图、其特定的标注尺寸在专业人员所考虑的范畴内可以进行变化并与相应的应用相匹配。

具体实施方式

电能存储电池在本发明的意义上包括能够在一个预定时间段上存储并在另一时间段上又输出电能的所有装置。能量存储电池在本发明的意义上在此包括所有类型的二次和一次能量存储器，尤其是电容的、电化学（法拉第）的以及组合运行的存储器类型。所考虑的时间段在此可以包含从几秒直至几小时、几天或几年。电能存储电池比如可以包括基于铅、锌、钠、锂、镁、硫或其他金属、元素或合金的蓄电池、锂离子电池、锂聚合物电池、镍金属氢化物电池、超级电容器、特级电容器、电力电容器、BatCap或类似的系统。本发明所包括的电能存储电池的功能在此可以基于结合含水的、质子惰性的或聚合物的电解质的嵌入电极、反应电极或合金电极。

在本发明的意义上，电能存储电池的构造在此不仅可以包括不同的外部构造形状，比如棱柱形状或所谓的“泪囊（Pouch）”形状，而且可以包括不同的电极构造，比如卷绕的、堆叠的、折叠的或其他构造。

在本发明的意义上，电极薄膜可以由不同的导电的、例如金属的材料，如铜、铝、镍、铬、银、金、铂、锌、锡或这些金属的合金来制造。在本发明的意义上的电极薄膜、尤其是阳极和/或阴极薄膜可以被涂敷和/或以大的有效表面来制造。在此，电极薄膜可以平面地并相互平面平行地来构型。电极薄膜可以是柔性的或易弯曲的，并能够沿预定的折叠线被折叠，使得电极薄膜的第一平面区域撑开一个平面，该平面与电极薄膜的第二平面区域成一个角度。电极薄膜在此可以具有不同的尺寸，比如电极元件的厚度可以具有几微米至几毫米的数量级。电极元件可以被折叠、堆叠或卷绕，并且可以规定，在电极薄膜之间构造绝缘或分隔层，其能够将电极薄膜相互电分离，并在电池壳体内将电解质分隔为单独的区域。也能够可以的是，以双极的形式来构造电极薄膜。电极薄膜的平面形状可以正方形、矩形、圆形、椭圆或其他任意形状来构造。

在本发明的意义上，电能存储模块包括如下组件，所述组件在壳体中具有一个或多个电能存储电池，其中电能存储电池以合适的方式相互电耦合，以便保证能量存储电池的串联或并联。电能存储模块在此可以具有模块端子，在所述模块端子上可以量取与该电能存储模块的电能存储电池的内部互连相关的输出电压。

在本发明的意义上，壳体包括所有构件，所述构件具有用于容纳一个或多个电能存储电池以及电能存储电池的导电的互连元件的凹口，并且所述构件能够把所容纳的能量存储电池和元件相对于外界机械和/或电屏蔽。壳体在此可以具有导电材料、不导电或仅弱导电的材料或这样的材料的子区域的组合，比如塑料、金属、金属合金。壳体的形状和大小在此可以与所容纳的能量存储电池和元件相匹配。

图1示出用于制造电能存储电池10的预备阶段的示意图。在该预备阶段中，能量存储电池10包括多个平面阳极薄膜1a以及多个平面阴极薄膜1b，其中所述阳极薄膜具有第一存储部段2和第一引线部段2a，所述阴极薄膜具有第二存储部段2和第二引线部段2b。在图1中所示出的装置中，第一存储部段2是阳极薄膜1a的右侧平面区域，而第二存储部段2是阴极薄膜1b的左侧平面区域。

阳极薄膜1a和阴极薄膜1b分别相互平面平行地被堆叠，使得第一和第二存储部段2分别交替地重叠，并构成存储电池堆栈4。阳极薄膜1a和阴极薄膜1b例如可以具有矩形、正方形、平行四边形、梯形或条形的形状。阳极薄膜1a和阴极薄膜1b的数量在图1中以三个来示出，但其数量原则上是不受限的。阳极薄膜1a和阴极薄膜1b 的数量有利地可以是分别相同的，使得能够在该存储电池堆栈4中分别构造阳极薄膜1a和阴极薄膜1b 对。

阳极薄膜1a和阴极薄膜1b 对可以分别通过一层分隔层3来分隔，该分隔层在该存储电池堆栈4中分别在阳极薄膜1a之一与阴极薄膜1b之一 之间平面平行地布置。阳极薄膜1a和阴极薄膜1b 可以在该能量存储电池10中通过分隔层3而相互电隔离。分隔层3尤其是用于将电解质分隔成区块，因此在电解质中在该区块内不超过确定的电位差。在此所述分隔层例如可以具有不导电的或仅弱导电的材料的薄层。阳极薄膜1a和阴极薄膜1b例如可以是由导电材料构成的平的层，其以梳状结构平面交错地啮合。在此应明确的是，存在多种可能性来将阳极薄膜1a和阴极薄膜1b布置在存储电池堆栈4中，并且布置的选择可以取决于所使用的存储技术、与能量存储电池10的外部形状有关的边界条件、和/或能量存储电池10的要达到的电气特性。例如可能有利的是，构型存储电池堆栈4，使得能量存储电池10的内部容积被最大限度地充分利用。

第一和第二引线部段2a、2b分别是如下的部段，其从该存储电池堆栈4的第一（在图1中左侧示出的）侧面4a或从该存储电池堆栈4的与第一侧面4a相对的第二（在图1中右侧示出的）侧面4b突出第一或第二伸出长度。

如在图2中示意所示，第一引线部段2a可以相对于第一存储部段2分别沿第一折叠线或折叠轴E来折叠，并沿着存储电池堆栈4的第一侧面4a平行地对准。同样，第二引线部段2b可以相对于第二存储部段2分别沿第二折叠线C来折叠，并沿着存储电池堆栈4的第二侧面4b平行地对准。折叠步骤在图1中示意地用E1或C1来表示。在此，第一和第二引线部段2a、2b可以分别在超出存储电池堆栈4的末端上被重叠并被相互连接，例如通过粘合、焊接、熔焊或类似的连接技术。伸出的长度可以根据阳极薄膜1a或阴极薄膜1b在存储电池堆栈4中的位置来进行匹配，使得在折叠第一和第二引线部段2a、2b之后，在图2中所示的向上突出的伸出部分分别齐平地结束。

通过阳极薄膜1a和阴极薄膜1b的折叠几何形状，能量存储电池10可以在没有极引线叉或类似的单独的引线组件的情况下被构成，所述单独的引线组件一方面在能量存储电池内具有高的空间需求，并另一方面通过其与电极薄膜的接触而引起所不期望的接触阻抗。通过折叠几何形状，另外可以最小化存储电池堆栈4的侧面4a或4b到图1至3中未明确示出的电池壳体的侧面之间的间距。

通过改变第一和第二引线部段2a、2b的伸出长度，也可以将多个存储电池堆栈4依次堆叠，并沿着合成的总堆栈的侧面4a、4b没有问题地相互电连接。

如在图2中另外所示，第一和第二引线部段2a、2b可以分别在阳极薄膜1a或阴极薄膜1b的与第一和第二存储部段2相对的侧上具有第一和第二电池极部段6a或6b。所述电池极部段6a和6b可以超出由存储电池堆栈4的第三侧面4c所构成的平面，并通过沿第三折叠线（对于第一电池极部段6a是折叠线F并且对于第二电池极部段6b是折叠线D）的折叠，而被折叠到存储电池堆栈4的第三侧面4c上。

图3示出完成折叠的电能存储电池10的示意图，其中第一和第二电池极部段6a和6b相对于该第一或第二引线部段2a、2b分别沿第三折叠线F或D来折叠，并沿着存储电池堆栈4的第三侧面4c平行地对准。第一和第二电池极部段2a、2b的尺寸如此来确定，使得在按照在图2中解释性所示的折叠操作F1或D1进行折叠的情况下电池极部段2a、2b彼此不重叠。由此第一和第二电池极部段2a、2b可以在存储电池堆栈4的第三侧面4c上分别构造能量存储电池10的第一和第二电池极端子5a和5b。在此电池极端子5a和5b可以分别从能量存储电池10的（未明确示出的）电池壳体中引出，以便将存储电池堆栈4与电池壳体之间的间距保持得尽可能小。

替代地，也能够可以的是，将单独的接触元件施加到第一和第二电池极部段2a、2b上，以便将所述接触元件作为电池极端子5a和5b从能量存储电池10的电池壳体中引出。所述单独的接触元件例如可以被构型为平面连接焊盘，其最小化能量存储电池10的建造高度，并使第一和第二电池极部段2a、2b与接触元件之间的接触尽可能低欧姆或低电感地保持。

在此实施电池极端子5a、5b，使得电池极端子5a、5b中的至少一个相对于电池壳体是电绝缘的。在此例如可以使用金属的电池壳体或者由诸如塑料的绝缘材料构成的电池壳体。能量存储电池10例如可以被棱柱形的电池壳体包围。但明确的是，电池壳体的其他每种形状同样是可以的，并且所述形状例如可以与所包围的能量存储电池10的尺寸相关。

在图3中，能量存储电池10具有电池极端子5a、5b，所述电池极端子位于与阳极薄膜1a或阴极薄膜1b的平面相平行的平面中，即第三侧面4c与阳极薄膜1a和阴极薄膜1b的面延展相平面平行。如果能量存储电池10的电池极端子5a、5b指向上方，那么存储电池堆栈4的相应的电极薄膜对就不是直立的。

因此也可以采用一种替代的折叠几何形状，如在图14和15中所示。图14和15的能量存储电池10与图1至3中的预备和中间阶段的图示的区别主要在于，阴极薄膜1b在沿折叠轴C的折叠运动C2中不仅沿着存储电池堆栈4的第二侧面4b、而且沿着第四侧面4d来折叠。相对地，阳极薄膜1a在沿折叠轴E的折叠运动E2中沿着第一侧面4a来折叠，使得突出的第一和第二电池极部段6a或6b垂直于第一侧面4a。

利用该几何形状，电池极部段6a、6b可以沿折叠线F或D而被折叠到第一侧面4a上。如果总的能量存储电池10之后被倾斜90°，使得具有电池极端子5a、5b的第一侧面4a指向上方，那么存储电池堆栈4的电极薄膜有利地是直立的，即垂直于存储电池堆栈4的第一侧面4a。

图4示出用于制造电能存储电池10的另一预备阶段的示意图。然后图5和6与图2和3类似地分别示出中间阶段和折叠完成的能量存储电池10。该能量存储电池10与在图1至3中所图解的能量存储电池10的根本区别在于，阳极薄膜1a或阴极薄膜1b的第一和第二电池极部段2c、2d具有以下宽度，即该宽度分别小于第一和第二引线部段2a和2b的宽度。换句话说，阳极薄膜1a和阴极薄膜1b的引线部段侧的末端区域分别具有L形的留空，使得变窄的电池极部段2c或2d附加在第一和第二引线部段2a和2b上。所述电池极部段2c或2d可以在折叠过程F1或D1中如图6中所示相对于图3中的电池极端子几何形状而旋转90°，即电池极端子5a、5b以一个分隔线而彼此相隔，该分隔线相对于图6中的相应分隔线而旋转了90°。

图7示出用于制造电能存储电池10的另一预备阶段的示意图。然后图8和9与图5和6类似地分别示出中间阶段和完成折叠的能量存储电池10。该能量存储电池10与在图4至6中所图解的能量存储电池10的根本区别在于，电池极部段2c和2d成鱼尾板状超出由存储电池堆栈4的前侧面4d所定义的平面。因此，电池极部段2c和2d在折叠过程B1和B2中被折叠所沿的第三折叠线B不平行于如在图1至3或图4至6的折叠几何形状中的第一和第二折叠线C和E，而是垂直于所述第一和第二折叠线C和E。由此在侧面4d上形成电池极端子5a、5b，并在能量存储电池10旋转90°的情况下，使得在侧面4d上的电池极端子5a、5b指向上方，在存储电池堆栈4中阳极薄膜1a或阴极薄膜1b又直立，即垂直于侧面4d。

自然也能够可以的是，以相反的旋转方向沿相应的折叠线E或C来进行图7中所示的折叠过程E1或C1中的一个或两个。这两个旋转方向尤其可以是同一方向的，使得第一引线部段2c覆盖第一侧面4a，第二引线部段2d覆盖第二侧面4b。电池极部段2c和2d然后从存储电池堆栈4的不同侧上彼此相对地被折叠到侧面4d上。

图10示出用于制造电能存储电池10的另一预备阶段的示意图。然后图11与图2、5或8类似地分别示出完成折叠的能量存储电池10。该能量存储电池10与在图1至3中所图解的能量存储电池10的根本区别在于，阳极薄膜1a和阴极薄膜1b不具有电池极部段。代替于此，第一和第二引线部段2a、2b在存储电池堆栈4的第一或第二侧面4a、4b上直接用作能量存储电池10的第一和第二电池极端子5a、5b。

图12示出一种电能存储模块20的示意图，该电能存储模块具有电能存储电池10的装置。电能存储电池10的装置在此例如可以包括如在图11中所示的能量存储电池10，所述能量存储电池沿着其电池极端子5a、5b相互耦合成串联电路。但在此应明确的是，在分别互连的能量存储电池10相匹配的情况下，不同能量存储电池10的其他每种布置对于电能存储模块20同样是可以的。在此尤其是可以实现能量存储电池10的并联和/或串联电路或组合的并联与串联电路。电能存储模块20例如具有透明示出的模块壳体21，其中在末端的电池极端子5a、5b上分别从模块壳体21中引出模块极端子22a、22b。模块极端子22a、22b例如可以是平面接触元件，其中至少一个接触元件相对于该模块壳体21是电绝缘的。

图1至12全体仅示出能量存储电池10的示例的构型方式。在此可以在考虑符合目的的设计标准的情况下来进行变化和修改。通常有利的是，在两个极性的导电元件之间的间距保持得尽可能小，以便使由所述元件所围绕的有效磁化力面最小。这意味着，导电元件的感性阻抗在能量存储电池10的内部中可以被最小化。另外有利的是，尽可能大面积地构型导电元件，以使电流密度分布得尽可能均匀。如果理想平面的、与接触元件的有效区域紧密相邻的极接触仅在特定的边界条件、诸如安全性要求或技术限制下是可以的，那么就应该至少能够注意到，保证不同极性的导电元件相互之间以小的间距来组合。另外有利的是，通过能量存储电池的合适的模块内部的互连，来使具有壳体的能量存储电池10的必要的极端子数量最少。由此降低线路欧姆电阻，这又不仅在直流运行中、而且在交流运行中特别是由于集肤效应而导致欧姆损耗的最小化。

所示的能量存储模块20和能量存储电池10例如可以优选地应用于如下的系统中，在所述系统中从能量存储电池10获取高频交流电，例如在具有高于大约100Hz的控制频率的电池组直接变流器中。在这些系统中，根据能量存储电池10的建造方式能够最小化由于高的交流频率所致的感性损耗。同时改进能量存储电池10在短时间区域内的响应特性，这显著地改进系统的动态和可靠性。

图13示出用于制造电能存储电池10、尤其是在图1至11中示意示出的能量存储电池10的方法30的示意图。在第一步骤31中，交替地布置多个平面阳极薄膜1a和多个平面阴极薄膜1b，其中所述阳极薄膜具有第一存储部段2和第一引线部段2a，所述阴极薄膜具有第二存储部段2和第二引线部段2b。在此阳极薄膜1a和阴极薄膜1b相互平面平行地堆叠，使得第一和第二存储部段2分别交替地重叠并形成存储电池堆栈4。

在第二步骤32中，相对于第一存储部段2沿第一折叠线E对第一引线部段2a进行折叠，其中所述第一引线部段从存储电池堆栈4的第一侧面4a上超出第一伸出长度，并将第一引线部段2a沿着存储电池堆栈4的第一侧面4a平行地对准。与此类似地，在步骤33中，相对于第一存储部段2沿第二折叠线C对第二引线部段2b进行折叠，其中所述第二引线部段从存储电池堆栈4的与第一侧面4a相对的第二侧面4b上超出第二伸出长度，并将第二引线部段2b沿着存储电池堆栈4的第二侧面4b平行地对准。

Claims (11)

1. 电能存储电池（10），具有：

多个平面阳极薄膜（1a），其具有第一存储部段（2）和第一引线部段（2a）；以及

多个平面阴极薄膜（1b），其具有第二存储部段（2）和第二引线部段（2b）；

其中所述阳极薄膜（1a）和所述阴极薄膜（1b）相互平面平行地被堆叠，使得所述第一和第二存储部段（2）分别交替地重叠，并形成存储电池堆栈（4），

其中所述第一引线部段（2a）超出所述存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）第一伸出长度，并且所述第二引线部段（2b）超出所述存储电池堆栈（4）的与所述第一侧面（4a）相对的第二侧面（4b）第二伸出长度，

其中所述第一引线部段（2a）相对于所述第一存储部段（2）分别沿第一折叠线（E）折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）平行地对准，并且

其中所述第二引线部段（2b）相对于所述第二存储部段（2）分别沿第二折叠线（C）折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第二侧面（4b）平行地对准。

2. 根据权利要求1所述的电能存储电池（10），其中所述第一和第二引线部段（2a；2b）在所述存储电池堆栈（4）的第一或第二侧面（4a；4b）上形成所述能量存储电池（10）的第一和第二电池极端子（5a；5b）。

3. 根据权利要求1所述的电能存储电池（10），其中所述第一和第二引线部段（2a；2b）分别在所述阳极薄膜（1a）或阴极薄膜（1b）的与所述第一和第二存储部段（2）相对的侧上具有第一和第二电池极部段（2c；2d；6a；6b），

其中所述第一电池极部段（2c；6a）相对于所述第一引线部段（2a）分别沿第三折叠线（B；F）来折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第三侧面（4c；4d）平行地对准，并且

其中所述第二电池极部段（2d；6b）相对于所述第二引线部段（2b）分别沿第四折叠线（B；D）来折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第三侧面（4a）平行地对准。

4. 根据权利要求1所述的电能存储电池（10），其中所述第一和第二引线部段（2a；2b）分别在所述阳极薄膜（1a）或阴极薄膜（1b）的与所述第一和第二存储部段（2）相对的侧上具有第一和第二电池极部段（2c；2d；6a；6b），

其中所述第一电池极部段（2c；6a）相对于所述第一引线部段（2a）分别沿第三折叠线（B；F）来折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第一或第二侧面（4a；4b）平行地对准，并且

其中所述第二电池极部段（2d；6b）相对于所述第二引线部段（2b）分别沿第四折叠线（B；D）来折叠，并沿着所述存储电池堆栈（4）的第一或第二侧面（4a；4b）平行地对准。

5. 根据权利要求3或4所述的电能存储电池（10），其中所述第一和第二电池极部段（2a；2b）在所述存储电池堆栈（4）的第一或第二侧面（4a；4b）或第三侧面（4c；4d）上形成所述能量存储电池（10）的第一和第二电池极端子（5a；5b）。

6. 根据权利要求3至5之一所述的电能存储电池（10），其中所述第三和第四折叠线（D；F）平行于所述第一和第二折叠线（C；E）延伸。

7. 根据权利要求3至5之一所述的电能存储电池（10），其中所述第三和第四折叠线（B）垂直于所述第一和第二折叠线（C；E）延伸。

8. 根据权利要求3至7之一所述的电能存储电池（10），其中所述第一和第二电池极部段（2c；2d；6a；6b）分别具有如下宽度，所述宽度分别小于所述第一和第二电池极部段（2a；2b）的宽度。

9. 根据权利要求1至8之一所述的电能存储电池（10），另外具有：

多个分隔层（3），所述分隔层在所述存储电池堆栈（4）中分别平面平行地被布置在所述阳极薄膜（1a）之一和所述阴极薄膜（1b）之一之间。

10. 电能存储模块（20），具有至少两个根据权利要求1至9之一所述的能量存储电池（10），所述能量存储电池的电池极端子（5a；5b）与所述能量存储模块（20）的模块极端子（22a；22b）相耦合。

11. 用于制造电能存储电池（10）的方法（30），具有以下的步骤：

交替布置（31）多个平面阳极薄膜（1a）和多个平面阴极薄膜（1b），其中所述阳极薄膜具有第一存储部段（2）和第一引线部段（2a），所述阴极薄膜具有第二存储部段（2）和第二引线部段（2b），其中所述阳极薄膜（1a）和所述阴极薄膜（1b）相互平面平行地被堆叠，使得所述第一和第二存储部段（2）分别交替地重叠并形成存储电池堆栈（4）；

相对于所述第一存储部段（2）沿第一折叠线（E）来折叠（32）所述第一引线部段（2a），其中所述第一引线部段超出所述存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）第一伸出长度，并将所述第一引线部段（2a）沿着所述存储电池堆栈（4）的第一侧面（4a）平行地对准；以及

相对于所述第一存储部段（2）沿第二折叠线（C）来折叠（33）所述第二引线部段（2b），其中所述第二引线部段超出所述存储电池堆栈（4）的与所述第一侧面（4a）相对的第二侧面（4b）第二伸出长度，并将所述第二引线部段（2b）沿着所述存储电池堆栈（4）的第二侧面（4b）平行地对准。