CN115836422A - 蓄能器电池以及制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种蓄能器电池(100)，其具有由带形的电极和隔膜组成的复合体(104)，该复合体以具有两个末端端侧(104b，104c)和位于其之间的缠绕体套(104a)的柱形的缠绕体的形式。电极各自具有集电器(115，125)并且彼此错开地布置在复合体中，使得负电极的纵向边缘从端侧(104b，104c)中的一个端侧离开，并且正电极的纵向边缘从另一个端侧离开。在壳体中，复合体(104)轴向地定向，使得缠绕体套(104a)贴靠在构造成管形的壳体件(101)的内侧(101b)处，该壳体包括具有末端圆形开口(101c)的、金属的构造成管形的壳体件(101)。在优选的实施方式中，缠绕体套通过隔膜或者通过独立的塑料带形成并且因此相对于壳体件(101)绝缘。为了电接触电极中的一个，电池(100)包括接触元件(110)，接触元件与从端侧中的一个离开的纵向边缘(115a，125a)直接接触并且优选地通过焊接与该纵向边缘连接。提出，使用具有圆形边缘的接触元件作为接触元件(110)，并且利用接触元件(110)封闭构造成管形的壳体件(101)的末端圆形开口(101c)。

Description

蓄能器电池以及制造方法
技术领域
以下阐述的本发明涉及一种包括电极隔膜复合体的蓄能器电池。
背景技术
电化学电池能够通过氧化还原反应将所储存的化学能转换成电能。电化学电池通常包括通过隔膜相互分离的正电极和负电极。在放电时，在负电极处通过氧化过程释放电子。由此引起电子流，该电子流可被外部的电负载取用，为此，电化学电池用作能源供应。同时，在电池之内出现与电极反应相应的离子流。该离子流横穿隔膜，并且通过引导离子的电解液实现。
如果放电是可逆的，即存在再次反向实现在放电时进行的化学能到电能的转换并且由此再次给电池充电的可能性，则将其称为二次电池。在二次电池中，通常的负电极作为阳极并且正电极作为阴极的称谓一般涉及电化学电池的放电功能。
目前，二次的锂离子电池用于多种应用，因为其能够提供高的电流并且其突出之处在于相对高的能量密度。锂离子电池基于可以以离子的形式在电池的电极之间往复迁移的锂的应用。锂离子电池的负电极和正电极通常由所谓的复合电极形成，除了电化学活性的组分之外，该复合电极也包括无电化学活性的组分。
作为用于二次的锂离子电池的电化学活性的组分(活性材料)，原则上可以考虑所有能够吸收并再次释放锂离子的材料。对于负电极，为此常常使用以碳、例如，石墨碳为基础的颗粒。也可以使用适合锂的插层的其它非石墨的碳材料。此外，也可以使用能与锂形成合金的金属的和半金属的材料。即，例如元素，锡、铝、锑和硅，能够与锂形成金属间相。作为用于正电极的活性材料，例如可以使用钴酸锂(LiCo2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)或其衍生物。电化学活性的材料通常以颗粒形式包含在电极中。
作为无电化学活性的组分，复合电极通常包括用作用于相应的活性材料的载体的、面形的和/或带形的集电器，例如金属膜。用于负电极的集电器(阳极集电器)例如可以由铜或镍构成，并且用于正电极的集电器(阴极集电器)例如可以由铝构成。此外，作为无电化学活性的组分，电极可以包括电极粘合剂(例如聚偏二氟乙烯(PVDF)或者其它聚合物，例如羧甲基纤维素)、改善导电性能的添加剂和其它附加物。电极粘合剂保证了电极的机械稳定性并且常常也保证活性材料在集电器上的附着。
作为电解液，锂离子电池通常包括锂盐例如六氟磷酸锂(LiPF6)在有机溶剂(例如碳酸醚和碳酸酯)中的溶液。
在制造锂离子电池时，将复合电极与一个或多个隔膜组合成复合体。在此，电极和隔膜大多在压力下，必要时也通过层压或通过粘接相互连接。随后，可以通过利用电解液浸润该复合体建立电池的基本功能。
在多种实施方式中，以缠绕体的形式构成复合体，或者将复合体处理成缠绕体。通常，复合体包括正电极/隔膜/负电极序列。作为所谓的双电池的复合体通常按照可能的顺序制造成具有负电极/隔膜/正电极/隔膜/负电极，或者正电极/隔膜/负电极/隔膜/正电极。
对于在车辆领域中的应用，对于电动自行车，或者也对于其它具有高的能量需求的应用，例如在工具中，需要具有尽可能高的能量密度的锂离子电池，该锂离子电池同时能够在充电和放电时被加载高的电流。
用于所述应用的电池常常构造成柱形的圆电池，例如具有21×70(直径乘以高度，单位为mm)的外形尺寸。这种类型的电池始终具有以缠绕体的形式的复合体。目前这种外形尺寸的锂离子电池已经可以实现直至270Wh/kg的能量密度。然而，该能量密度仅仅视为折中步骤。市场上已经需要具有更高能量密封的电池。
然而，在研发更好的电化学电池时，除了仅仅考虑能量密度之外，还应注意其它因素。同样极其重要的参数是：电池的内电阻，为了降低在充电和放电时的功率损失，电池的内电阻应保持尽可能小；以及电极的热连结，热连结对于电池的温度调节可能非常必要。对于包含以缠绕体的形式的复合体的柱形的圆电池来说，这也参数也非常重要。在电池快速充电时，在电池中可能由于功率损失产生热积聚，该热积聚可能导致显著的热机负载并且因此导致电池结构的变形和损坏。当通过独立的电的、焊接在集电器处的放电条(其轴向地从缠绕的复合体中离开)进行集电器的电连结时，增大了这种风险，因为在充电或放电时的高负载下，在该放电条处可能出现局部发热。
在WO 2017/215900 Al中阐述了一种电池，在其中，电极隔膜复合体以及其电极构造成带形的并且以缠绕体的形式存在。电极分别具有附有电极材料的集电器。在电极隔膜复合体内，彼此错开地布置相反极性的电极，从而正电极的集电器的纵向边缘在一侧从缠绕体中离开，并且负电极的集电器的纵向边缘在另一侧从缠绕体中离开。为了集电器的电接触，电池具有至少一个接触元件，接触元件如此位于纵向边缘中的一个上，使得获得线形的接触区域。通过焊接使接触元件沿着该线形的接触区域与纵向边缘相连接。由此实现，可以在其整个长度上电接触集电器以及进而同样从属的电极。这非常显著地降低了在所阐述的电池之内的内电阻。因此，可以显著更好地接触所出现的高电流。
从US 6432574 Bl中已知一种柱形的圆电池，在其中，同样通过在端侧焊上的接触板电接触构造成缠绕体的电极隔膜复合体。在图2A中示出了用于容纳这种电极隔膜复合体的典型的壳体。该壳体包括杯形的壳体件，缠绕的电极隔膜复合体在该壳体件中轴向地定向。如果借助于多件式的盖部封闭了壳体，则在壳体的边缘上装上环形的密封部。为了密封壳体，通过盖部的边缘以及装在边缘上的密封部径向向内包围杯形件的末端边缘。为了辅助该过程，需要直接在盖部下方的环绕的深槽。为了能在末端边缘弯曲时从上方和下方将轴向压力施加到盖部边缘以及密封部上，在密封时，工具嵌设到该深槽中。因此，此时在槽和盖部边缘的下侧之间以及在杯形件的环绕的边缘和盖部边缘的上侧之间压缩密封部，这导致有效的密封。然而，所需的槽是不利的。一方面，在推入电极隔膜复合体之后，必须在单独的步骤中将该槽引入壳体中。另一方面，槽带来无效体积，为了建立与盖部的电接触，必须借助于电流导体克服该无效体积。在图2A中示出的电池的情况中，为此将超长的接触板焊接到上端侧上，将该接触板弯曲并且焊接到盖部的内侧处。
发明内容
本发明提出的目的是，提供一种蓄能器电池，其突出之处在于相对于现有技术更好的能量密度以及在其电极的整个面和长度上尽可能均匀的电流分布，并且同时，该蓄能器电池在其内电阻及其被动散热能力方面具有出色的特性。此外，该电池也通过更好的可制造性和安全性而出众。
该目的通过以下阐述的蓄能器电池，尤其是具有权利要求1所述的特征的以下阐述的蓄能器电池的优选的实施方式实现，并且通过以下阐述的方法，尤其是具有权利要求10所述的特征的方法实现。从从属权利要求中得到电池和方法的优选的设计方案。
根据本发明的蓄能器电池始终具有直接下述的特征a.至j.:
a.电池包括具有阳极/隔膜/阴极的序列的电极隔膜复合体，
b.电极隔膜复合体以具有两个末端端侧和位于其之间的缠绕体套的、柱形的缠绕体的形式存在，
c.电池包括壳体，壳体包括金属的、构造成管形的壳体件，壳体件具有末端圆形开口，
d.在壳体中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体轴向地定向，从而缠绕体套贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，
e.阳极构造成带形的并且包括带形的阳极集电器，阳极集电器具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件，
f.阳极集电器包括带形的主区域以及自由的边条，该主区域附有由负的电极材料组成的层，该边条沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料，
g.阴极构造成带形的并且包括带形的阴极集电器，阴极集电器具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件，
h.阴极集电器包括带形的主区域、以及自由的边条，该主区域附有由正的电极材料组成的层，该边条沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料，
i.阳极和阴极如此布置在电极隔膜复合体之内，使得阳极集电器的第一纵向边缘从末端端侧中的一个端侧离开，并且阴极集电器的第一纵向边缘从末端端侧中的另一个端侧离开，
j.电池包括至少部分地构造成金属的接触元件，接触元件与第一纵向边缘直接接触，并且优选地通过焊接与该纵向边缘相连接，
电化学系统的优选的实施方式
原则上，本发明包括的蓄能器电池与其电化学的设计方案无关。然而，在尤其优选的实施方式中，根据本发明的蓄能器电池是锂离子电池，尤其是二次的锂离子电池。因此，可以将基本上所有对于二次的锂离子电池已知的电极材料用于蓄能器电池的阳极和阴极。
在构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的负电极中，作为活性材料可以使用以碳、例如石墨碳为基础的颗粒，或者优选地同样以颗粒的形式、能进行锂插层的、非石墨的碳材料。备选地或附加地，在负电极中也可以包含钛酸锂(Li4Ti5O12)或其衍生物，优选地同样以颗粒的形式。此外，负电极可以包含具有硅、铝、锡、锑的组中的至少一种材料或者能够可逆地嵌入和转移的锂的材料的化合物或合金、例如氧化硅(必要时与以碳材料为基础的活性材料组合的方式)作为活性材料。锡、铝、锑和硅能够与锂形成金属间相。在此，尤其是在硅的情况中，用于吸收锂的能力比石墨或相似材料的用于吸收锂的能力高出多倍。此外，薄的阳极也由金属的硅制成。
对于构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的正电极，作为活性材料，例如可以考虑锂-金属氧化物-化合物和锂-金属磷酸盐-化合物，例如LiCoO2和LiFePO4。此外，很适合的尤其是具有化学式LiNixMnyCozO2(其中，x+y+z通常为1)的锂镍锰钴氧化物(NMC)，具有化学式LiMn2O4的锂锰尖晶石(LMO)，或者具有化学式LiNixCoyAlzO2(其中，x+y+z通常为1)的锂镍钴铝氧化物(NCA)。也可以使用其衍生物，例如具有化学式Li1.11(Ni0.40Mn0.39Co0.16Al0.05)0.89O2的锂镍锰钴铝氧化物(NMCA)，或者Li1+xM-O化合物和/或所述材料的混合物。优选地，也以颗粒的形式应用阴极的活性材料。
此外，构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的电极优选地包含电极粘合剂和/或用于改善导电能力的添加剂。活性材料优选地嵌入由电极粘合剂组成的基质中，其中，在基质中的相邻的颗粒优选地直接相互接触。导电介质用于提高电极的导电能力。通常的电极粘合剂例如以例如聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚丙烯酸酯或羧甲基纤维素为基础。通常的导电介质是碳黑或金属粉末。
根据本发明的蓄能器电池优选地包括电解液，在锂离子电池的情况中，尤其是包含以至少一种以溶解在有机溶剂(例如有机的碳酸盐或环醚例如THF或腈的混合物)中的形式存在的锂盐、例如六氟磷酸锂(LiPF6)为基础的电解液。其它可用的锂盐例如是四氟硼酸锂(LiBF4)、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、双(氟磺酰)亚胺锂盐(LiFSI)和双(草酸)硼酸锂(LiBOB)。
隔膜的优选的实施方式
电极隔膜复合体优选地包括至少一个带形的隔膜，尤其优选地两个带形的隔膜，所述一个或多个隔膜分别具有第一和第二纵向边缘以及两个端部件。
优选地，隔膜由电绝缘的塑料膜构成。优选的是，隔膜可以被电解液浸透。为了该目的，所使用的塑料膜例如可以具有微孔。该膜例如可以由聚烯烃或聚醚酮制成。由塑料材料制成的无纺布和织物或者其它电绝缘的表面组织也可以用作隔膜。优选地，使用具有在5μm至50μm的范围内的厚度的隔膜。
在几种实施方式中，复合体的所述一个或多个隔膜也可以是由固体电解质组成的一个或多个层。
构造成缠绕体的电极隔膜复合体的优选的结构
在构造成缠绕体的电极隔膜复合体中，带形的阳极、带形的阴极、以及一个或多个带形的隔膜优选地以螺旋形地缠绕的方式存在。为了制造电极隔膜复合体，将带形的电极与所述一个或多个带形的隔膜一起输送给缠绕设备，并且在缠绕设备中优选地绕缠绕轴螺旋形地进行缠绕。在几种实施方式中，为此将电极和隔膜缠绕在柱形的或空心柱形的卷芯上，卷芯坐落在缠绕芯轴上，并且在缠绕之后保持在缠绕体中。例如，缠绕体套可以通过塑料膜或胶带构成。也可行的是，缠绕体套通过一圈或多圈隔膜绕组构成。
集电器的优选的实施方式
蓄能器电池的集电器用于，尽可能大面积地电接触包含在相应的电极材料中的电化学活性的组件。优选地，集电器由金属制成或者至少在表面上金属化。在构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的情况中，例如铜或镍、或者同样其它导电的材料、尤其是铜合金和镍合金、或者涂覆了镍的金属，适合作为用于阳极集电器的材料。原则上也可考虑不锈钢。在构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的情况中，尤其是铝、或者其它导电材料、也包括铝合金，适合作为用于阴极集电器的金属。
优选地，阳极集电器和/或阴极集电器各自是具有在4μm至30μm的范围内的厚度的金属膜，尤其是具有在4μm至30μm的范围内的厚度的带形的金属膜。
然而，除了膜之外，也可以将其它带形的基质，例如金属或金属化的无纺布、或者开孔的金属泡沫、或者金属板网用作集电器。
集电器优选地在两侧附有相应的电极材料。
优选的是，所述一个或多个隔膜的纵向边缘形成构造成缠绕体的电极隔膜复合体的端侧。
此外优选的是，从缠绕体的末端端侧或堆叠的侧离开的纵向边缘或阳极集电器和/或阴极集电器的边缘以不大于5000μm，优选地不大于3500μm的方式从该端侧或该侧伸出。
尤其优选地，阳极集电器的边缘或纵向边缘从堆叠的侧或缠绕体的端侧伸出不超过2500μm，尤其优选地不超过1500μm。尤其优选地，阴极集电器的边缘或纵向边缘从堆叠的侧或缠绕体的端侧伸出不超过3500μm，尤其优选地不超过2500μm。
根据本发明的解决方案
电池的突出之处尤其是以下两个特征k.和l.：
k.接触元件包括圆形的边缘，
l.接触元件封闭构造成管形的壳体件的末端圆形开口。
即，根据本发明提出，作为接触元件，使用具有圆形的边缘的接触元件，并且利用接触元件封闭构造成管形的壳体件的末端圆形开口。因此，接触元件不仅用于电接触电极，而且进一步地同时用作壳体件。由此带来的很大优点是，因此在接触元件和壳体件之间不再需要单独的电连接。这在壳体之内创造了空间并且简化了电池装配。此外壳体件直接连结到集电器处，赋予电池出色的散热性能。
接触元件/接触元件在构造成缠绕体的电极隔膜复合体处的电连结的优选的实施 方式
在第一优选的发明变型方案中，蓄能器电池的突出之处在于直接下述的四个特征a.至d.中的至少一个：
a.接触元件是或者包括金属片，金属片的边缘相应于接触元件的圆形的边缘或者共同形成接触元件的圆形的边缘。
b.金属片如此布置在构造成管形的壳体件中，使得金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处。
c.金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接。
d.第一纵向边缘中的所述一个通过焊接与金属片相连接。
尤其优选地，以相互组合的方式实现所有四个以上刚刚所述的特征a.至d.。
在最简单的实施方式中，金属片是具有圆形的周边的、平的板件，该板件仅仅在一个平面上延伸。但是在多种情况中，更复杂的设计方案也可以是优选的。因此，金属片的轮廓可以是，例如围绕其中心具有一个或多个优选地同心地布置的圆形凹部和或抬高部，这例如可产生波形的横截面。也可行的是，金属片的内侧具有一个或多个桥接部。此外，金属片可以具有径向向内弯曲的边缘，从而金属片具有例如具有U形的横截面的双层的边缘区域。
接触元件可以由多个单件(其中包括金属片)组成，这些单件不必一定全由金属制成。在一种尤其优选的实施方式中，接触元件例如可以包括具有圆形的周边的、独具风格的金属的极盖，该极盖可以焊接到金属片上并且具有与金属片近似或精确相同的直径，从而金属片的边缘和极盖的边缘共同地形成接触元件的边缘。在另一实施方式中，极盖的边缘可以通过金属片的所提及的径向向内弯曲的边缘包围。在优选的实施方式中，甚至可以在两个单件之间存在压合连接。
为了金属片的边缘能沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，优选的是，管形的壳体件至少在其中金属片的边缘贴靠的区段中具有圆形的横截面。适宜地，该区段为此构造成空心柱形。在该区段中，管形的壳体件的内直径相应地与接触元件的边缘的外直径、尤其是与金属片的外直径相匹配。
金属片的边缘与构造成管形的壳体件的焊接尤其是可以借助于激光实现。但是备选地也可行的是，金属片通过钎焊或粘接固定。
在环绕的焊缝的情况中，不需要单独的密封元件。金属片和管形的壳体件通过焊缝密封地相互连接。此外，焊接连接也保证了在金属片和管形的壳体件之间的几乎无阻力的电连接。
在第二优选的发明变型方案中，蓄能器电池的突出之处在于直接下述的五个特征a.至e.中的至少一个：
a.接触元件是或者包括金属片，金属片的边缘相应于接触元件的圆形的边缘或者共同形成接触元件的圆形的边缘。
b.金属片如此布置在构造成管形的壳体件中，使得金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处。
c.金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接。
d.接触元件包括具有两个侧的金属的接触板，这两个侧中的一个侧向金属片的方向并且优选地通过焊接与金属片相连接。
e.第一纵向边缘中的所述一个直接贴靠在接触板的另一侧处，并且优选地通过焊接与接触板相连接。
尤其优选地，以相互组合的方式实现所有五个以上刚刚所述的特征a.至e.。
在几个特征方面，例如在特征a.至c.的范围内，第二优选的发明变型方案与第一优选的发明变型方案没有区别。由此，也不需要再单独阐明这些特征。在这些特征的优选的实施方式方面，参考以上结合第一优选的发明变型方案的解释。
在此，金属片的边缘与构造成管形的壳体件的焊接尤其是也可以借助于激光实现。但是备选地也可行的是，金属片通过钎焊或粘接固定。
然而，与第一优选的发明变型方案不同地，根据特征d.，除了金属片之外，接触元件也包括接触板作为另一复合体，其中，第一纵向边缘中的所述一个不是直接贴靠在金属片上，而是代替地直接贴靠在接触板处。金属片用于封闭壳体，而接触板接触集电器的纵向边缘。
在一种简单的实施方式中，接触板是仅仅在一个平面上延伸的、平的板件，在其它实施方式中，接触板也可以是独具风格的板件。尤其是也可行的是，接触板在与纵向边缘接触的侧上具有一个或多个桥接部或长形的凹处。
在几个优选的实施方式中，接触板可以具有圆形的周边，但并不必须是这种情况。在一些情况中，接触板例如可以是金属条，或者具有多个例如星形地布置的、条形的节段。
在几种实施方式中，可以使用具有至少一个槽口和/或至少一个穿孔部的接触板。至少一个槽口和/或至少一个穿孔部可以用于，在建立与第一纵向边缘的焊接连接时克服接触板的变形。
接触板的面向金属片的侧优选地如此构造，使得在接触板与金属片直接接触时存在二维的接触面，即，接触板和金属片至少部分地平地彼此相叠。
优选地，接触板和金属片刚性地相互接触、更为优选地刚性地直接相互接触。在这种情况中，接触板和金属片优选地通过焊接或钎焊彼此固定。
在尤其优选的实施方式中，接触板如在WO 2017/215900 Al所阐述的接触板那样构造。
在第三优选的发明变型方案中，蓄能器电池的突出之处在于直接下述的六个特征a.至g.中的至少一个：
a.接触元件是或者包括金属片，金属片的边缘相应于接触元件的圆形的边缘或者共同形成接触元件的圆形的边缘。
b.金属片如此布置在构造成管形的壳体件中，使得金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处。
c.金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接。
d.接触元件包括具有两个侧的金属的接触板，这两个侧中的一个侧向金属片的方向。
e.接触元件包括极销(108)，极销固定在接触板处并且通过在金属片中的缺口从电池的壳体中引导出来。
f.接触元件包括至少一个绝缘件，绝缘件使极销(108)和/或接触板相对于金属片电绝缘。
g.第一纵向边缘中的所述一个直接贴靠在接触板的另一侧处，并且优选地通过焊接与金属板相连接。
尤其优选地，以相互组合的方式实现所有五个以上刚刚所述的特征a.至g.。
在几个特征方面，例如在特征a.至d.的范围内，第三优选的发明变型方案与第一和第二优选的发明变型方案没有区别。由此，也不需要再单独阐明这些特征。在特征a.至c.的优选的实施方式方面，参考以上结合第一优选的发明变型方案的解释。在特征d.的，尤其是涉及接触板的可能的设计方案的优选的实施方式方面，参考以上结合第二优选的发明变型方案的解释。
在此，金属片的边缘与构造成管形的壳体件的焊接尤其是也可以借助于激光实现。但是备选地也可行的是，金属片通过钎焊或粘接固定。
然而，与第二优选的发明变型方案不同地，在第三变型方案中，接触元件包括极销作为另一复合体。极销优选地通过焊接或钎焊固定在接触板处。极销借助于绝缘件相对于金属片电绝缘，绝缘件优选地同时实现密封功能。
优选地，绝缘件可以是通常的塑料密封件，其应在化学方面相对于相应使用的电解液耐受。对于初级和二次蓄能器元件的领域技术人员来说，合适的密封材料是已知的。在备选的优选的实施方式中，也可以使用玻璃以及陶瓷的和玻璃陶瓷的物质作为绝缘件。
涉及纵向边缘在接触元件的接触板或金属片上的焊接的可行的优选的实施方式
不仅在第一而且在第二或第三优选的发明变型方案中，集电器的纵向边缘优选地通过焊接连结到接触元件处，在一种情况中直接连结到接触元件的金属片处，在其它情况中连结到接触板处。接下来提出几种接触变型方案，根据这些变型方案可设计纵向边缘在接触板或金属片处的连结。
已经从WO 2017/215900 Al或JP 2004-119330 A中已知集电器的边缘与接触元件焊接的方案。该技术实现了尤其高的载流能力和低的内电阻。因此，在用于将接触元件、尤其是同样盘形的接触元件与集电器的边缘电连接的方法方面，完全参考WO 2017/215900Al和JP 2004-119330 A的内容。
尤其优选地，第一纵向边缘中的所述一个在长度上直接贴靠在金属片处或者根据情况贴靠在接触板处。由此，得到线形的接触区域，在螺旋形地缠绕的电极的情况中，该线形的接触区域具有螺旋形的走向。优选的是，借助于合适的焊接连接，沿着该线形的且优选地螺旋形的接触区域存在纵向边缘在金属片或接触板处尽可能均匀的连结。尤其优选地，该连结可以如下设计：
·接触变型方案1：直接贴靠在金属片或接触板处的集电器的纵向边缘在其整个长度上通过焊缝连续地与金属片或接触板相连接。
·接触变型方案2：直接贴靠在金属片或接触板处的集电器的纵向边缘包括一个或多个区段，这些区段各自在其整个长度上通过焊缝连续地与金属片或接触板相连接。尤其优选地，这些区段具有5mm、优选地10mm、尤其优选地20mm的最小长度。
·接触变型方案3：直接贴靠在金属片或接触板处的集电器的纵向边缘通过多个点状的焊接连接与金属片或接触板相连接(所谓的多针连接)。
显然，在这三个接触变型方案中，第二和第三接触变型方案也可以相互组合。
在第二接触变型方案的一种可行的改进方案中，所述一个或多个在其整个长度上连续地与金属片或接触板相连接的区段在相应的纵向边缘的总长度的至少25％，优选地至少50％，尤其优选地至少75％上延伸。
尤其优选地，金属片和/或接触板的突出之处在于直接下述的特征a.和b.中的至少一个：
a.所用的金属片和/或所用的接触板优选地具有在50μm至600μm的范围内的、优选地在150μm至350μm范围内的厚度。
b.金属片和/或接触板由合金的或非合金的铝、合金的或非合金的钛、合金的或非合金的镍、或者合金的或非合金的铜制成，但是必要时也由不锈钢(例如1.4303或1.4404型)或镀镍钢制成。
尤其优选地，以相互组合的方式实现以上刚刚所述的特征a.和b.。
如果直接贴靠在金属片处或根据情况直接贴靠在接触板处的、尤其是焊接在该处的纵向边缘是阳极集电器的纵向边缘，则阳极集电器和金属片或者阳极集电器和接触板优选地两者都由相同的或至少由化学相关的材料制成，例如由铜和铜合金制成。在构造成锂离子电池的根据本发明的蓄能器电池的情况中，该材料优选地从具有铜、镍、钛、这三种元素的合金、镀镍钢和不锈钢的组中选择。但是，在钛酸锂阳极的情况中，阳极集电器和金属片或者阳极集电器和接触板也可以由铝制成。
如果直接贴靠在金属片处或根据情况直接贴靠在接触板处的、尤其是焊接在该处的纵向边缘是阴极集电器的纵向边缘，则阴极集电器和金属片或者阴极集电器和接触板优选地两者都由相同的或至少由化学相关的材料制成，例如由铝和铝合金制成。该材料优选地从具有合金的或非合金的铝、钛、钛合金和不锈钢(例如1.4404型)的组中选择。
如果接触元件不仅包括金属片而且包括接触板，则从材料方面优选地，接触板和金属片两者也由相同的或至少由化学相关的材料制成。同样优选地，接触元件由与贴靠在该处的集电器相同的材料或化学相关的材料制成。
如果金属片与接触板组合，则在几个优选的实施方式中，金属片由不锈钢，例如1.4303或1.4404型制成。
尤其优选地，尤其是在第一至第三优选的发明变型方案的所阐述实施方式中，蓄能器电池的突出之处在于两个直接下述的特征a.和b.中的至少一个：
a.构造成管形的壳体件在轴向方向上包括中央区段以及接触区段，在中央区段中缠绕体套贴靠在壳体件的内侧处，在接触区段中金属片的边缘贴靠在壳体件的内侧处。
b.构造成管形的壳体件包括圆形的边缘，该圆形的边缘径向向内弯曲到接触元件的边缘之上。
相应于在接触区域的区域中的构造成管形的壳体件的优选的设计方案的上述实施方案，接触区段优选地构造成柱形的或更准确地说空心柱形的。相同的适用于中央区段的设计方案。
具有壳体杯形件的壳体变型方案
在本发明的一种尤其优选的实施方式中，蓄能器电池的突出之处在于直接下述的附加特征a.和b.中的至少一个：
a.构造成管形的壳体件(101)是壳体杯形件的组成部分，壳体杯形件包括圆形的底部。
b.第一纵向边缘中的所述另一个直接贴靠在底部处，并且优选地通过焊接与底部相连接。
尤其优选地，以相互组合的方式实现以上刚刚所述的特征a.和b.。
在构造电池壳体时，使用壳体杯形件是长期已知的，例如从开头提及的WO2017/215900Al中。相反地，未知的是如在此提出的，集电器的纵向边缘直接连结在壳体杯形件的底部处。现在，该措施也实现了现在在底部侧取消单独的电导体，并且使用轴向延长的缠绕的电极隔膜复合体，并且由此为提高根据本发明的电池的能量密度以及改善其散热性能做出贡献。
因此，根据本发明可行并且优选的是，正电极和负电极的、从构造成缠绕体的电极隔膜复合体的相对的端侧中离开的集电器边缘分别直接联接到壳体件处，即，杯形件的底部和以上阐述的用作封闭元件的接触元件处。因此，可用于活性组分的电池壳体的内体积的利用接近其理论的最优情况。
壳体杯形件尤其是在其底部的区域中优选地具有与接触元件的金属片和/或接触板相似的厚度，即，尤其是在50μm至600μm的范围内的、优选地在150μm至350μm的范围内的厚度。
尤其是当根据本发明的电池设计成锂离子电池时，用于制造壳体杯形件或至少壳体杯形件的底部的材料的选择与阳极或阴极集电器是否连结在底部处相关。原则上优选的是与制造集电器自身相同的材料。即，壳体杯形件确切的说壳体杯形件的底部可以由以下材料制成：
合金的或非合金的铝、合金的或非合金的钛、合金的或非合金的镍、合金的或非合金的铜、不锈钢(例如1.4303或1.4404型)、镀镍钢。
此外，壳体可以由多层的材料(英文：Clad Material)制成，例如包括由钢组成的层和由铝或铜组成的层。在这种情况中，由铝组成的层或由铜组成的层优选地形成壳体杯形件确切的说壳体杯形件的底部的内侧。
原则上也可行的是，如在接触元件的情况中那样，在第一纵向边缘中的另一个的纵向边缘和杯形件的底部之间仅仅存在通过接触板的间接连接。在这种情况中，在纵向边缘和接触板之间优选地存在根据以上阐述的三个接触变型方案中的一个的焊接连接，而接触板优选地通过直接焊接与底部相连接。接触板优选地如在以上阐述的接触元件的情况中对应的那样设计。
第一纵向边缘中的另一个在底部上或接触板上的联结基本上遵循与在第一纵向边缘中的所述一个在接触元件上的联结的情况中相同的结构原理。在此，纵向边缘优选地也在长度上直接贴靠在底部上，从而得到线形的接触区域，在螺旋形缠绕的电极的情况中，该接触区域具有螺旋形的走向。此外，在此也优选的是，借助于合适的焊接连接，沿着该线形的且优选地螺旋形的接触区域存在纵向边缘在底部上或接触板上尽可能均匀的连结。优选地，根据以上阐述的三个接触变型方案中的一个或者这些接触变型方案的组合(即，例如多针连接)，设计该连结。
具有两个盖部的壳体变型方案
在本发明的另一尤其优选的实施方式中，蓄能器电池的突出之处在于三个直接下述的附加特征a.至c.中的至少一个：
a.构造成管形的壳体件具有另一末端圆形开口。
b.电池包括具有圆形的边缘的封闭元件，封闭元件封闭所述另一末端开口。
c.用于所述另一末端开口的封闭元件是或者包括金属片，金属片的边缘相应于金属的封闭元件的圆形的边缘或共同形成金属的封闭元件的圆形的边缘。
尤其优选地，以相互组合的方式实现以上刚刚所述的特征a.和c.。
在该实施方式中，构造成管形的壳体件与封闭元件一起替代壳体杯形件。即，壳体由三个壳体件组成，其中一个构造成管形，并且另外两个(接触元件和封闭元件)作为盖部封闭管形的构件的末端开口。这在制造技术上带来优点，因为与在壳体杯形件的情况中不同地，为了制造管形的壳体件不需要拉深模具。此外，在第一纵向边缘中的另一个直接连结到封闭元件上时，基本上得到与在以上阐述的在壳体杯形件的底部处连结的情况中相同的优点。
在该实施方式中，构造成管形的壳体件优选地构造成柱形或空心柱形。与以上阐述的接触元件相似地，在最简单的实施方式中，封闭元件是仅仅在一个平面上延伸的、具有圆形的周边的金属片，或者备选地是独具风格的金属片，该独具风格的金属片例如围绕其中心具有优选地同心地布置的一个或多个圆形凹部和/或抬高部，这例如可产生波形的横截面。同样优选地，封闭元件、尤其是金属片的内侧可以具有一个或多个桥接部。此外，封闭元件、尤其是金属片也可以具有径向向内弯曲的边缘，从而封闭元件或金属片具有例如具有U形的横截面的双层的边缘区域。
在另一实施方式中，封闭元件、尤其是金属片也可以具有弯曲90°的边缘，从而该边缘具有L形的横截面。
在选择封闭元件、尤其是金属片的材料和优选的厚度时，同样可以参考接触元件的金属片的以上实施方案。以上所述的优选的特征也适用于封闭元件。
在该尤其优选的实施方式的一种改进方案中，蓄能器电池的突出之处在于直接下述的特征a.至c.中的至少一个：
a.金属片如此布置在构造成管形的壳体件中，使得金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处。
b.金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接。
c.构造成管形的壳体件包括圆形的边缘，该圆形的边缘径向向内弯曲到封闭元件的边缘，尤其是金属片的边缘之上。
尤其优选地，以相互组合的方式实现以上刚刚所述的特征a.和b.，必要时也实现以上刚刚所述的特征a.至c.。
因此，根据该改进方案优选的是，封闭元件通过焊接固定在所述另一末端开口中。在此，在环绕的焊缝的情况中也不需要单独的密封元件。
封闭元件的边缘的径向弯曲是可选择的措施，该措施不是固定封闭元件所需要的，但是尽管如此可以是适宜的。
在一种改进方案中，根据本发明的所述另一尤其优选的实施方式的蓄能器电池的突出之处在于直接下述的特征a.至c.中的一个：
a.第一纵向边缘中的所述另一个直接贴靠在金属片处，并且优选地通过焊接与金属片相连接。
b.第一纵向边缘中的所述另一个焊接到直接贴靠在金属片处的接触板处。
在此，原则上也可行的是，如在接触元件的情况中那样，在第一纵向边缘中的另一个的纵向边缘和金属片或封闭元件之间仅仅存在通过接触板的间接连接。在这种情况中，在接触板和封闭元件、尤其是封闭元件的金属片之间，优选地存在通过直接焊接的连接。接触板优选地如在以上阐述的接触元件的情况中对应的那样设计。尤其适用的是，接触板的面向封闭元件的金属片的侧与金属片直接接触，从而存在二维的接触面，即，接触板和封闭元件的金属片至少部分地平地彼此相叠。
在选择接触板的材料和优选的厚度时，也可以参考以上接触元件的接触板的实施方案。以上所述的优点也适用于封闭元件的接触板。
第一纵向边缘中的另一个在封闭元件的金属片或接触板上的联结基本上遵循与在第一纵向边缘中的所述一个在接触元件上的联结的情况中相同的结构原理。在此，纵向边缘优选地也在长度上直接贴靠在金属片或接触板上，从而得到线形的接触区域，在螺旋形缠绕的电极的情况中，该接触区域具有螺旋形的走向。此外，在此也优选的是，借助于合适的焊接连接，沿着该线形的且优选地螺旋形的接触区域存在纵向边缘在封闭元件的金属片或接触板上尽可能均匀的连结。优选地，根据以上阐述的三个接触变型方案中的一个或者这些接触变型方案的组合(即，例如多针连接)，设计该连结。
电极的优选的设计方案
在自由的边条中，相应的集电器的金属优选地没有相应的电极材料。在几个优选的实施方式中，相应的集电器的金属在此处未被覆盖，从而该金属可供例如通过焊接的电接触所用。
在另外几种实施方式中，相应的集电器的金属可以在该自由条带中涂覆有支撑材料，但是也可以至少部分地涂覆有支撑材料，该支撑材料比被涂覆的集电器更耐热，并且与布置在相应的集电器上的电极材料不同。
在此，“更耐热”应意味着，支撑材料在集电器的金属熔化的温度下保持其固体状态。即，支撑材料或者具有比该金属更高的熔点，但是或者在该金属已经熔化的温度下才升华或分解。
可在本发明的范围内使用的支撑材料原则上可以是金属或金属合金，只要该金属或金属合金具有比涂覆有支撑材料的表面所使用的金属更高的熔点。然而，在多种实施方式中，根据本发明的蓄能器电池的突出之处优选地在于直接下述的附加特征a.至d.中的至少一个：
a.支撑材料是非金属的材料。
b.支撑材料是电绝缘的材料。
c.所述非金属材料是陶瓷材料、玻璃陶瓷的材料或玻璃。
d.所述陶瓷材料是氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氮化钛(TiN)、氮化钛铝(TiAlN)、氧化硅尤其是二氧化硅(SiO2)、或者碳氮化钛(TiCN)。
根据本发明，支撑材料尤其优选地根据以上刚刚所述的特征b.并且尤其优选地根据以上刚刚所述的特征d.构造。
概念，非金属材料，尤其是包括塑料、玻璃和陶瓷材料。
概念，电绝缘的材料，在此应广义地理解。其原则上包括任意电绝缘的材料，尤其是也包括所述塑料。
概念，陶瓷材料，在此应广义地理解。尤其是理解成，碳化物，氮化物，氧化物，硅化物或这些化合物的混合物和衍生物。
概念，“玻璃陶瓷的材料”，尤其是指，该材料包括嵌入非结晶的玻璃相中的结晶颗粒。
概念，“玻璃”原则上指的是任意无机玻璃，该玻璃满足以上热稳定性的标准并且相对于可能存在于电池中的电解液化学稳定。
尤其优选地，阳极集电器由铜或铜合金在此，而同时阴极集电器由铝或铝合金在此，并且支撑材料是氧化铝或氧化钛。
此外可为优选的是，阳极和/或阴极集电器的自由的边条涂覆有由支撑材料制成的条带。
阳极集电器和阴极集电器的主区域，尤其是带形的主区域，优选地平行于相应的边缘或集电器的纵向边缘延伸。优选地，带形的主区域在阳极集电器和阴极集电器的面积的至少90％，尤其优选地至少95％上延伸。
在几个优选的实施方式中，直接在优选地带形的主区域旁边，以条带或线的形式施加支撑材料，然而在此支撑材料不完全覆盖自由区域，从而直接沿着纵向边缘，相应的集电器的金属没有支撑材料。
蓄能器电池的其它优选的设计方案
根据本发明的蓄能器电池可以是纽扣电池。纽扣电池构造成柱形的并且具有比其直径更小的高度。优选地，高度在4mm至15mm的范围内。此外优选的是，纽扣电池具有在5mm至25mm的范围内的直径。纽扣电池例如适合用于给小型电子设备，例如时钟，助听器和无线耳机供电。
构造成锂离子电池的根据本发明的纽扣电池的额定电容通常为最大1500mAh。优选地，额定电容在100mAh至1000mAh的范围内，尤其优选地在100至800mAh的范围内。
然而尤其优选地，根据本发明的蓄能器电池是柱形的圆电池。柱形的圆电池具有比其直径更大的高度。柱形圆电池尤其是适合用于开头所述的具有高的能量需求的应用，例如在车辆领域中或者用于电动自行车或电动工具。
优选地，构造成圆电池的蓄能器电池的高度在15mm至150mm的范围内。柱形的圆电池的直径优选地在10mm至60mm的范围内。在该范围内，例如18×65(直径乘以高度，单位为mm)或21×70(直径乘以高度，单位为mm)的外形尺寸是尤其优选的。具有这种外形尺寸的柱形的圆电池尤其适合用于机动车的电驱动装置的电流供给。
构造成锂离子电池的根据本发明的柱形的圆电池的额定电容优选地为最大直至90000mAh。在作为锂离子电池的实施方式中，通过外形尺寸21×70，电池优选地具有在1500mAh至7000mAh的范围内的，尤其优选地在3000至5500mAh范围内的额定电容。在作为锂离子电池的实施方式中，通过外形尺寸18×65，电池优选地具有在1000mAh至5000mAh的范围内的，尤其优选地在2000至4000mAh范围内的额定电容。
在欧盟，严格管理用于说明二次电池的额定电容的厂商数据。即，例如用于二次的镍铬电池的额定电容的数据以根据标准IEC/EN 61951-1和IEC/EN 60622的测量为基础，用于二次镍金属氢化物电池的额定电容的数据以根据标准IEC/EN 61951-2的测量为基础，用于二次锂电池的额定电容的数据以根据标准IEC/EN 61960的测量为基础，并且用于二次铅酸电池的额定电容的数据以根据标准IEC/EN 61056-1的测量为基础。任何在本申请中的额定电容的数据优选地同样以这些标准为基础。
在根据本发明的电池是柱形的圆电池的实施方式中，阳极集电器、阴极集电器和隔膜优选地构造成带形并且优选地具有以下尺寸：
-在0.5m至25m的范围内的长度
-在30mm至145mm的范围内的宽度
在这些情况中，沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料的自由的边条优选地具有不大于5000μm的宽度。
在具有18×65的外形尺寸的柱形的圆电池的情况中，集电器优选地具有
-56mm至62mm的、优选地60mm的宽度，以及
-不大于2m的、优选地不大于1.5m的长度。
在具有21×70的外形尺寸的柱形的圆电池的情况中，集电器优选地具有
-56mm至68mm的、优选地65mm的宽度，以及
-不大于3m的、优选地不大于2.5m的长度。
根据本发明的电池的尤其优选的实施方式
接下来阐述根据本发明的电池的尤其优选的实施方式。在该尤其优选的实施方式中，电池的突出之处在于以下特征：
a.电池包括具有阳极/隔膜/阴极的序列的电极隔膜复合体，以及
b.电极隔膜复合体以具有两个末端端侧和位于其之间的缠绕体套的、柱形的缠绕体的形式存在，以及
c.电池包括壳体，壳体包括由铝或铝合金制成的、金属的构造成管形的壳体件，壳体件具有末端圆形开口，以及
d.在壳体中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体轴向地定向，从而缠绕体套贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，以及
e.阳极构造成带形的并且包括由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的带形的阳极集电器，阳极集电器具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件，以及
f.阳极集电器包括附有由负的电极材料组成的层的、带形的主区域、以及沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料的、自由的边条，以及
g.阴极构造成带形的并且包括由铝或铝合金制成的带形的阴极集电器，阴极集电器具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件，以及
h.阴极集电器包括附有由正的电极材料组成的层的、带形的主区域、以及沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料的、自由的边条，以及
i.阳极和阴极如此布置在电极隔膜复合体之内，使得阳极集电器的第一纵向边缘从末端端侧中的一个中离开，并且阴极集电器的第一纵向边缘从末端端侧中的另一个中离开，以及
j.电池包括接触元件，接触元件封闭构造成管形的壳体件的、末端圆形开口，并且包括金属片、接触板、金属的极销和绝缘件，以及
k.金属片由铝或铝合金制成，具有圆形的边缘，并且如此布置在构造成管形的壳体件中，使得该边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，其中，金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接，以及
l.接触板由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，并且具有两个侧，这两个侧中的一个侧向金属片的方向，并且另一侧与第一纵向边缘中的一个直接接触并且通过焊接与该纵向边缘相连接，以及
m.极销固定在接触板处，并且通过在金属片中的缺口从电池的壳体中引导出来，以及
n.绝缘件使极销和接触板相对于金属片电绝缘。
以上已经详细阐述了电极隔膜复合体包括其所有组件，以及所述组件中的其它多个，例如绝缘件以及接触元件的组件。对此参考相应的实施方案。
除了构造成管形的壳体件之外，接触元件的金属片也是根据本发明的电池的壳体的重要部分，金属片封闭所提及的圆形开口。该电池的壳体的所有重要部分，金属的构造成管形的壳体件和金属片，都由铝或铝合金制成。
由此，根据本发明的电池的所阐述的尤其优选的实施方式优选地是具有铝壳体的电池。
在一种优选的改进方案中，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的突出之处在于直接下述的特征a.至d.中的至少一个：
a.极销通过焊接固定在接触板处。
b.极销构造成管形。
c.极销由镍或铜或者镍合金或铜合金制成。
d.极销由与接触板相同的材料制成。
特征a.至d.可以彼此独立地实现。优选地，可以相互组合的方式实现特征a.和b.，尤其优选地特征a.至c.，更为优选地特征a.至d.。
就此而言，极销的管形的构造方案尤其有利，因为由此可以实现穿过极销进行焊接。尤其是在此阐述的、其中接触板用于在边缘接触集电器边缘的、接触板设计方案中，这是非常有利的。以这种方式，首先可以将接触板焊接到缠绕的电极隔膜复合体的端侧上。在下一步骤中，可以将极销与接触板焊接在一起，即使缠绕体连同接触板已经被推入壳体中。以下对此详细解释：
在一种优选的改进方案中，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的突出之处在于以下特征a.至e.中的至少一个：
a.极销构造成管形并且通过焊接固定在接触板处。
b.极销具有末端节段，该末端节段由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套，尤其是涂覆有镍或铜或者镍合金或铜合金。
c.该由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套的、末端节段焊接到接触板处。
d.极销具有末端节段，该末端节段由铝或铝合金制成，或者具有由铝或铝合金制成的套，尤其是涂覆有铝或铝合金。
e.该由铝或铝合金制成或者具有由铝或铝合金制成的套的末端节段形成可从壳体外部接触的联接触点。
原则上，一方面特征组a.至c.并且另一方面特征组d.和e.可以彼此独立地实现。即优选地，以相互组合的方式实现特征a.至c.以及d.和e.。尤其优选地，以相互组合的方式实现所有特征a.至e.。
该实施方式给出的优点是，简化了极销与接触板的焊接，因为可以将相同或相似的材料相互焊接在一起。如果末端节段例如由铜制成，则其尤其易于焊接到由铜制成的接触板上。由铝制成的节段又保证，实现无问题地从电池外部接触，尤其是焊接铝放电器。通过这种铝放电器可以将多个根据本发明的电池的极相互连接。
必要时，可以通过管形的极销为根据本发明的电池的壳体填充电解液。
在一种优选的改进方案中，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的突出之处在于以下特征a.至c.中的至少一个：
a.构造成管形的极销在其端部中的一个处包括封闭的底部。
b.该封闭的底部是由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套的、末端节段的一部分，并且由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套。
c.该底部焊接到接触板上。
特征a.至c.可以彼此独立地实现。优选地，可以组合的方式实现特征a.至c.。
在该实施方式中，极销构造成杯形的，即，包括所述的底部以及环绕的侧壁。在该实施方式中，也可以在更大的区域上进行到接触板上的焊接，例如通过多个分布在底部上的焊点。相反地，在使用具有敞开的端部的管形的极销时，仅仅可以在极销的开口抵靠在接触板处的部位处进行焊接。
尤其优选地，构造成管形的极销具有以下尺寸：
-在1mm至8mm的范围内的、优选地在2mm至4mm的范围内的高度。
-在2mm至12mm的范围内的、优选地在3mm至8mm的范围内的外直径。
-在1mm至10mm的范围内的、优选地在2mm至6mm的范围内的内直径。
-在0.3mm至2.5mm的范围内的、优选地在0.3mm至1.5mm的范围内的壁厚。
在极销具有比其高度更大的直径的情况中，在具有底部的实施方式中，极销具有碗形的形状。在这种情况中，也可以将极销称为极杯或极碗。
在一种优选的改进方案中，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的突出之处在于以下特征a.和b.中的至少一个：
a.构造成管形的壳体件是包括圆形的底部的、由铝或铝合金制成的壳体杯形件的组成部分。
b.第一纵向边缘中的所述另一个直接贴靠在该底部上，并且优选地通过焊接与底部相连接。
优选地，以相互组合的方式实现特征a.和b.。
由此，尤其优选地，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的铝壳体由两个重要部分组成，由铝或铝合金制成的壳体杯形件和由铝或铝合金制成的金属片，其中，壳体杯形件的底部也用于与电极中的一个的纵向边缘直接接触，与和极销焊接在一起的接触板相似。
在另一优选的改进方案中，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的突出之处在于以下特征a.至c.中的至少一个：
a.构造成管形的壳体件具有另一末端圆形开口。
b.电池包括具有圆形的边缘的、由铝或铝合金制成的封闭元件，封闭元件封闭所述另一末端开口并且形成壳体的底部。
c.用于所述另一末端开口的封闭元件是或者包括由铝或铝合金制成的金属片，金属片的边缘相应于金属的封闭元件的圆形的边缘或共同形成金属的封闭元件的圆形的边缘。
特征a.至c.可以彼此独立地实现。优选地，以相互组合的方式实现特征a.至c.。
由此，尤其优选地，根据本发明的电池的尤其优选的实施方式的铝壳体也可以由三个重要部分组成，由铝或铝合金制成的构造成管形的壳体件，极销被引导穿过的由铝或铝合金制成的金属片和包括由铝制成的另一金属片的封闭元件。
应说明的是，当在本申请的范围内提到铝合金，则在优选的实施方式中，铝合金指的是这样的合金，即，其包括大于按重量计算75％，优选地大于按重量计算85％，尤其是大于按重量计算95％，尤其优选地大于按重量计算98％的份额的铝。
如果在本申请的范围内提到铜合金，则在优选的实施方式中，铜合金指的是这样的合金，即，其包括大于按重量计算75％，优选地大于按重量计算85％，尤其是大于按重量计算95％，尤其优选地大于按重量计算98％的份额的铜。
如果在本申请的范围内提到镍合金，则在优选的实施方式中，镍合金指的是这样的合金，即，其包括大于按重量计算75％，优选地大于按重量计算85％，尤其是大于按重量计算95％，尤其优选地大于按重量计算98％的份额的镍。
在权利要求5、8和9中定义了根据本发明的电池的在此阐述的尤其优选的实施方式的其它优选的改进方案。
制造方法
用于制造具有所阐述的特征的蓄能器电池的根据本发明的方法的变型方案的突出之处在于以下步骤：
a.提供具有阳极/隔膜/阴极的序列的电极隔膜复合体，电极隔膜复合体以具有两个末端端侧和位于其之间的缠绕体套的柱形的缠绕体的形式存在，其中，电极各自具有涂覆有电极材料的、具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件的集电器，并且纵向边缘中的一个从末端端侧中的一个离开，
b.提供构造成管形的壳体件，壳体件具有末端圆形开口，
c.提供至少部分地构造成金属的接触元件，接触元件具有圆形的边缘，
d.将所述一个从端侧中离开的纵向边缘与接触元件或接触元件的金属组件焊接在一起，
e.通过圆形开口将电极隔膜复合体连同接触元件一起推入构造成管形的壳体件中，从而缠绕体套贴靠在构造成管形的壳体件的内侧上，并且，接触元件的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，并且
f.将接触元件的边缘固定在构造成管形的壳体件的内侧处。
所阐述的步骤不一定必须以给出的顺序执行。即，例如可行的是，交换在该顺序中的步骤d.和e.。
在电极隔膜复合体、构造成管形的壳体件和接触元件以及从端侧中离开的纵向边缘的焊接的优选的设计方案方面，参考以上与根据本发明的蓄能器电池相关的实施方案。
在一种优选的实施方式中，该方法的突出之处附加地在于直接下述的步骤中的至少一个：
a.借助于焊接、钎焊或粘接进行固定。
b.在固定之后，使末端圆形开口的开口边缘径向向内弯曲到接触元件的边缘之上。
与根据本发明的蓄能器电池的以上实施方案一致地，借助于焊接的固定是尤其优选的。边缘的弯曲通常是密封或封闭所需的。但是，该弯曲例如可以用于校正蓄能器电池的高度。
此外，在优选的实施方式中，根据本发明的方法的突出之处在于直接下述的特征a.和b.中的至少一个：
a.利用电解液浸润电极隔膜复合体，其中，通过为此设置的在接触元件或另一壳体件中的缺口填充电解液。
b.在填充电解液之后，例如通过粘接或焊接封闭该缺口。
c.在使用过压保护部的情况下进行封闭。
尤其优选地，以组合的方式实现至少以上刚刚所述的步骤a.和b.，在几种实施方式中，甚至实现以上刚刚所述的步骤a.至c.。
为了实现特征c.，例如可以通过焊接板进行缺口的封闭，该板包括爆破膜，爆破十字或相似的理论断裂部位，在电池中限定的过压的情况下，爆破膜可以断裂以防止电池爆炸。
根据本发明的方法的尤其优选的变型方案：
根据本发明的方法的优选的变型方案的突出之处在于以下步骤的组合，该方法尤其是适合用于制造具有铝壳体的根据本发明的电池的以上阐述的尤其优选的实施方式：
a.提供具有阳极/隔膜/阴极的序列的电极隔膜复合体，电极隔膜复合体以具有两个末端端侧和位于其之间的缠绕体套的柱形的缠绕体的形式存在，其中，电极各自具有涂覆有电极材料的、具有第一纵向边缘和第二纵向边缘以及两个端部件的集电器，并且纵向边缘中的一个从末端端侧中的一个离开，以及
b.提供构造成管形的由铝或铝合金制成的壳体，壳体具有末端圆形开口，以及
c.提供由铝或铝合金制成的金属片、由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的接触板、金属的极销和绝缘件，其中，金属片、金属的极销和绝缘件以预装配的盖组件的形式提供，在该盖组件中，极销被引导穿过在金属片中的缺口并且通过绝缘件相对于金属片电绝缘，并且单独地提供接触板，以及
d.将纵向边缘中的一个与接触板焊接在一起，以及
e.通过圆形开口，将电极隔膜复合体连同焊上的接触板一起推入构造成管形的壳体件中，从而缠绕体套贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，以及
f.将预装配的盖组件如此布置在构造成管形的壳体件中，使得金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件的内侧处，并且极销的端部与接触板接触，以及
g.通过环绕的焊接将金属片的边缘固定在构造成管形的壳体件的内侧处，以及
h.将极销焊接到接触板处。
在通过焊接固定金属片的边缘之前，在方法的几种实施方式中，电极隔膜复合体被电解液浸润。然而，这也可以在之后进行，例如通过在金属片中的孔，紧接着封闭该孔。
通过环绕的焊接，金属片的边缘在其整个长度上固定在构造成管形的壳体件的内侧上。目标是在两个壳体件之间的液体密封的连接。
在此也应参考的是，以上已经详对电极隔膜复合体包括所有其组件以及电池的所提及的组件中的多个其它组件例如绝缘件以及金属片或接触板的阐述。在此也参考相应的实施方案。
在根据本发明的方法的该尤其优选的变型方案的一种改进方案中，该方法的突出之处在于以下所述步骤a.至c.中的至少一个：
a.利用电解液浸润电极隔膜复合体，其中，通过为此设置的在金属片中的或另一壳体件中的缺口填充电解液。
b.在填充电解液之后，例如通过粘接或焊接或钎焊封闭该缺口(14)。
c.在使用过压保护部(120)的情况下进行封闭。
如以上已经提及的那样，必要时也可以通过极销填充电解液。同样如已经提及的那样，过压保护部例如可以是爆破膜或爆破十字。
在权利要求11中定义在此阐述的方法的另一改进方案。
附图说明
从权利要求以及以下结合附图对本发明的优选的实施例的阐述中得到本发明的其它特征和优点。在此，单个特征分别可以单独地或者相互组合地实现。
在图中示意性地：
-图1示出了根据本发明的蓄能器电池的接触元件的不同实施方式(横截面图)，
-图2示出了根据以上阐述的第一优选的发明变型方案的根据本发明的蓄能器电池的局部图(横截面图)，
-图3示出了根据以上阐述的第二优选的发明变型方案的根据本发明的蓄能器电池的局部图(横截面图)，
-图4示出了根据以上阐述的第三优选的发明变型方案的根据本发明的蓄能器电池的局部图(横截面图)，
-图5示出了根据以上阐述的第三优选的发明变型方案的根据本发明的蓄能器电池的另一局部图(横截面图)，
-图6说明了用于将集电器的纵向边缘连结在根据本发明的蓄能器电池的接触板处的焊接连接(从上方的俯视图)，
-图7示出了根据以上阐述的第三优选的发明变型方案的根据本发明的蓄能器电池的另一优选的实施方式(横截面图)，
-图8示出了可以用于封闭根据图4、图5和图7的电池的壳体的、预装配的盖组件以及接触元件的实施方式，以及
-图9示出了在本发明的范围内优选地使用的极销的实施方式。
具体实施方式
在图1中的是，适合用于封闭根据本发明的蓄能器电池100的接触元件110的不同实施方式A至H的横截面图。具体地：
A在此示出了根据本发明的接触元件110的最简单的实施方式，即，具有圆的圆形的周边的、平的金属片，该金属片仅仅在一个平面上延伸。该金属片例如可以由铝制成。
B在此示出的接触元件110包括金属片111和金属的极盖112。金属片111和极盖112各自具有圆形的周边和相同的直径。金属片111仅仅在一个平面上延伸，而极盖112具有中央的拱起部。接触元件110的这两个部件111和112优选地通过焊接(未示出)相连接。
C在此示出的接触元件110包括金属片111和金属的极盖112。极盖112构造成与B中的极盖相似。然而，金属片111的边缘111a在此径向向内弯曲，从而金属片111在边缘区域中具有U形的横截面。该弯曲的边缘111a包围极盖112的边缘112a并且因此将极盖112固定在金属片111上。除此之外优选的是，金属片111和极盖112附加地相互焊接在一起。
D在此示出的接触元件110包括金属片111和金属的接触板113。接触板113平地贴靠在金属片111上并且优选地与金属片焊接在一起。金属片111例如可以由不锈钢制成，接触板113例如由铝合金制成。
E在此示出的接触元件110仅仅包括金属片。与在A中示出的金属片不同地，该金属片在其上侧上具有圆形的凹部111b并且在其下侧上具有与凹部对应的抬高部，即，轮廓清晰的。
F在此示出的接触元件110仅仅包括金属片。与在A中示出的金属片不同地，该金属片具有径向向内卷边的边缘111a并且因此具有双层的边缘区域。
G在此示出的接触元件110包括金属片111和金属的极盖112，极盖具有中央的拱起部。金属片111的边缘111a径向向内弯曲，从而金属片111在边缘区域中具有U形的横截面。弯曲的边缘111a包围极盖112的边缘112a并且因此将极盖112固定在金属片111上。优选地，金属片111和极盖112的边缘111a和112a附加地通过环绕的焊接(未示出)相互连接。在金属片111的中心存在孔114，通过该孔可触及被金属片111和极盖112包围的空腔116。在极盖112中集成有过压保护部120，过压保护部可以在空腔116中过压时断开。在最简单的情况中，过压保护部120可以是理论断裂部位。
H在此示出的接触元件仅仅包括金属片111。该金属片具有弯曲90°的具有L形的横截面的边缘111a。
可以应用在以上阐述的具有两个盖部的壳体变型方案的情况中的、根据本发明的封闭元件优选地同样可以根据实施方式A至H设计。
在图2中示出的蓄能器电池100是以上阐述的第一优选的发明变型方案的示例。蓄能器电池包括在图1B中示出的接触元件110，接触元件的边缘110a由金属片111和金属的极盖112的边缘111a和112a形成。接触元件110与构造成空心柱形的、金属的壳体件101一起形成蓄能器电池100的壳体，并且封闭壳体件101的末端开口。接触元件的边缘110a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处并且通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。壳体件101的边缘101a径向向内弯曲到接触元件110的边缘110a之上。
在壳体中，螺旋形地缠绕的电极隔膜复合体104轴向地定向，从而其缠绕体套104a贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧处。阳极集电器的纵向边缘115a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于上方的端侧104b离开。阳极集电器例如通过多针连接直接焊接到金属片111的下侧上。
在图3中示出的蓄能器电池100是以上阐述的第二优选的发明变型方案的示例。蓄能器电池包括在图1B中示出的接触元件110，接触元件的边缘110a由金属片111和极盖112的边缘111a和112a形成。接触元件110与构造成空心柱形的、金属的壳体件101一起形成蓄能器电池100的壳体，并且封闭壳体件101的末端开口。接触元件的边缘110a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处并且通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。壳体件101的边缘101a径向向内弯曲到接触元件110的边缘110a之上。
接触元件110此外包括具有两个侧的金属的接触板113，这两个侧中的一个侧向金属片111的方向，甚至平地贴靠在金属片上，并且通过焊接与金属片111相连接。
在壳体中，螺旋形地缠绕的电极隔膜复合体104轴向地定向，从而其缠绕体套104a贴靠在构造成管形的、金属的壳体件101的内侧上。阳极集电器的纵向边缘115a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于上方的端侧104b离开。阳极集电器直接贴靠在接触板113的下侧处并且例如通过多针连接与接触板113的下侧焊接在一起。
在图4中示出的蓄能器电池100是以上阐述的第三优选的发明变型方案的示例。蓄能器电池包括电极隔膜复合体104，电极隔膜复合体轴向地被推入构造成空心柱形的壳体件101中，从而电极隔膜复合体的缠绕体套104a贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。电极隔膜复合体104包括螺旋形地缠绕的带形的阳极和带形的阴极。阳极包括带形的阳极集电器和带形的阴极集电器。阳极集电器附有由负的电极材料组成的层。阴极集电器附有由正的电极材料组成的层。
阳极集电器的纵向边缘115a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于上方的端侧104b离开。阴极集电器的纵向边缘125a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于下方的端侧104c离开。
蓄能器电池100包括构造成管形的且空心柱形的金属的壳体件101，壳体件具有两个末端开口。位于上方的开口通过金属片111封闭，金属片如此布置在构造成管形的壳体件101中，使得金属片的边缘111a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。金属片111的边缘111a通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。
金属片111是接触元件110的组成部分，除了金属片111之外，接触元件还包括金属的接触板113和极销108。金属的接触板113包括两个侧，这两个侧中的在图中位于上方的一个侧向金属片111的方向。纵向边缘115a直接贴靠在接触板113的另一侧，在此位于下方的侧上。纵向边缘115a通过焊接与接触板113相连接。极销108焊接到接触板113处并且通过在金属片111中的中心缺口从电池100的壳体引导出来。
接触元件110此外包括绝缘件103，绝缘件使极销108以及进而与极销焊接在一起的接触板113相对于金属片111电绝缘。壳体件101的位于下方的开口被封闭元件145封闭。封闭元件145是金属片，该金属片的边缘145a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。封闭元件145的边缘145a通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。
阴极集电器的纵向边缘125a直接贴靠在接触板113的位于内部的(上)侧处。纵向边缘125a通过焊接与接触板113相连接。焊接例如可以借助于激光穿过封闭元件145的金属片实现。
在图5中示出的蓄能器电池100是以上阐述的第三优选的发明变型方案的另一示例。蓄能器电池包括电极隔膜复合体104，电极隔膜复合体轴向地被推入构造成空心柱形的壳体件101中，从而电极隔膜复合体的缠绕体套104a贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。电极隔膜复合体104包括螺旋形地缠绕的带形的阳极和带形的阴极。阳极包括带形的阳极集电器和带形的阴极集电器。阳极集电器附有由负的电极材料组成的层。阴极集电器附有由的正电极材料组成的层。
阳极集电器的纵向边缘115a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于上方的端侧104b离开。阴极集电器的纵向边缘125a从构造成缠绕体的电极隔膜复合体104的位于下方的端侧104c离开。
蓄能器电池100包括构造成管形的且空心柱形的金属的壳体件101。构造成管形的壳体件101是金属的壳体杯形件107的组成部分，壳体杯形件包括圆形的底部107a。壳体杯形件107的位于上方的开口通过金属片111封闭，该金属片如此布置在构造成管形的壳体件101中，使得金属片的边缘111a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。金属片111的边缘111a通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。
金属片111是接触元件110的组成部分，除了金属片111之外，接触元件还包括金属的接触板113和极销108。金属的接触板113包括两个侧，这两个侧中的在图中位于上方的一个侧向金属片111的方向。纵向边缘115a直接贴靠在接触板113的另一侧，在此位于下方的侧处。纵向边缘115a通过焊接与接触板113相连接。极销108焊接到接触板113处并且通过在金属片111中的中心缺口从电池100的壳体引导出来。
接触元件100此外包括绝缘件103，绝缘件使极销108以及进而与极销焊接在一起的接触板113相对于金属片111电绝缘。
壳体杯形件107的下端部通过圆形的底部107a结束。阴极集电器的纵向边缘125a直接贴靠在底部107a的位于内部的侧处。纵向边缘125a通过焊接与底部107a相连接。例如，焊接可以借助于激光穿过底部107a实现。
在图6中示出的实施例说明了用于将具有螺旋形的结构的集电器的纵向边缘连结到接触板处的接触变型方案。具体地：
A在此，集电器的纵向边缘直接贴靠在接触板处，并且通过多个点状的焊接连接与接触板相连接(所谓的多针连接)。
B在此，直接贴靠在接触板处的集电器的纵向边缘通过分别在其整个长度上通过焊缝连续地与接触板相连接的多个区段固定在接触板处。
在图7中示出的蓄能器电池100包括构造成空心柱形的壳体件101，该壳体件是壳体杯形件107的组成部分，壳体杯形件包括圆形的底部107a以及圆形开口(通过边缘101a定义)。壳体杯形件107是拉深件。壳体杯形件107与接触元件110一起包围内腔137，该接触元件包括具有圆形的边缘111a的平的金属片111，在该内腔中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体104轴向地定向。金属片111如此布置在构造成管形的壳体件101中，使得金属片的边缘111a沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的壳体件101的内侧101b处。金属片的边缘111a相应于接触元件的边缘并且通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件101相连接。构造成管形的壳体件101的边缘101a径向向内弯曲(在此约90°)到接触元件110的边缘110a之上。
电极隔膜复合体104以具有两个末端端侧的柱形的缠绕体的形式存在，环绕的缠绕体套在两个端侧之间延伸，缠绕体套贴靠在构造成空心柱形的壳体件101的内侧处。缠绕体套由各自构造成带形并且螺旋形地缠绕的正电极和负电极以及隔膜118和119形成。电极隔膜复合体104的两个端侧通过隔膜118和119的纵向边缘形成。集电器115和125从端侧伸出。以d1和d2示出了相应的超出部。
阳极集电器115从电极隔膜复合体104的上端侧离开，并且阴极集电器125从下端侧离开。在带形的主区域中，阳极集电器115附有由负的电极材料155组成的层。在带形的主区域中，阴极集电器125附有由正的电极材料123组成的层。阳极集电器115具有边条117，边条沿着阳极集电器的纵向边缘115a延伸并且未附有阳极材料155。代替地，在此施加由陶瓷的支撑材料组成的覆层165，该覆层在该区域中稳定集电器。阴极集电器125具有边条121，边条沿着阴极集电器的纵向边缘125a延伸并且未附有阴极材料123。代替地，在此也施加由陶瓷的支撑材料组成的覆层165。
除了金属片111之外，接触元件110此外包括接触板113和极销108。金属的接触板113包括两个侧，这两个侧中的在图中位于上方的一个侧向金属片111的方向。在接触板113的另一侧、在此位于下方的侧上，纵向边缘115a在其整个长度上与接触板113直接接触，并且由此与接触元件110直接接触，并且优选地在其整个长度上至少通过多个区段通过焊接与接触元件相连接。备选地，在此可以存在以上阐述的多针连接。由此，接触元件110同时用于阳极的电接触并且用作壳体件。
极销108焊接到接触板113处并且通过在金属片111中的中心缺口从电池100的壳体引导出来。接触元件110此外包括绝缘件103，绝缘件使极销108以及进而与极销焊接在一起的接触板113相对于金属片111电绝缘。仅仅金属片111与壳体杯形件107直接接触并且由此电接触。极销108和接触板113相对于壳体杯形件绝缘。
阴极集电器125的边缘125a在其整个长度上与底部107a直接接触，并且优选地在其整个长度上至少通过多个区段通过焊接(尤其是借助于激光)与底部相连接。备选地，在此也可以存在以上所述的多针连接。由此，底部107a不仅用作壳体的一部分，而且也用于阴极的电接触。
在图8中示出了用于封闭根据图4、图5和图7的电池的壳体的接触元件110。接触元件包括金属片111、接触板113、金属的极销108和绝缘件103。为了装配根据图4、图5和图7的电池，优选地将单独提供的接触板113与纵向边缘115a焊接在一起。在将电极隔膜复合体104连同焊上的接触板113一起推入壳体件101中之后，将预装配的盖组件122布置在壳体件101中，从而金属片111的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在壳体件101的内侧处并且极销108的一个端部与接触板113接触。紧接着，可以将金属片111的边缘焊接到壳体件101的内侧处，并且将极销108焊接到接触板113处。通过以下方式简化极销108的焊接，即，极销构造成管形。为了该目的，极销108具有中心缺口108d。
在图9中示出了极销108的优选的实施方式。极销108构造成管形并且具有末端节段108a，该节段由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者该节段具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套，例如涂覆有镍或铜或者镍合金或铜合金。极销108的另一末端节段108b由铝或铝合金制成或者具有由铝或铝合金制成的套，即，例如涂覆有铝或铝合金。尤其是当接触板113由与节段108a相同的材料制成时，节段108a可以易于与接触板113焊接在一起。在电池完成装配时，末端节段108b形成可从壳体的外部接触的联接触点。尤其是，末端节段108b易于与由铝或铝合金制成的放电器焊接在一起。
与图8中示出的极销不同地，在图9中示出的极销108包括封闭的底部108c。该底部是末端节段108a的一部分并且同样由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者具有所述由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套。底部108c可以尤其简单地焊接到接触板113处。

Claims (12)

1.一种锂离子电池(100)，其具有以下特征：
a.所述电池包括具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体(104)，
b.所述电极隔膜复合体(104)以柱形的缠绕体的形式存在，所述缠绕体具有两个末端端侧(104b，104c)和位于其之间的缠绕体套(104a)，
c.所述电池包括壳体，所述壳体包括金属的、构造成管形的壳体件(101)，所述壳体件由铝或铝合金制成且具有末端圆形开口(101c)，
d.在所述壳体中，构造成缠绕体的所述电极隔膜复合体(104)轴向定向，使得所述缠绕体套(104a)贴靠在所述构造成管形的壳体件(101)的内侧(101b)处，
e.所述阳极构造成带形的并且包括带形的阳极集电器(115)，所述阳极集电器由镍或铜或者镍合金或铜合金制成且具有第一纵向边缘(115a)和第二纵向边缘以及两个端部件，
f.所述阳极集电器(115)包括带形的主区域、以及自由的边条(117)，所述主区域附有由负的电极材料(155)制成的层，所述边条沿着所述第一纵向边缘(115a)延伸并且未附有所述电极材料(155)，
g.所述阴极构造成带形的并且包括带形的阴极集电器(125)，所述阴极集电器由铝或铝合金制成且具有第一纵向边缘(125a)和第二纵向边缘以及两个端部件，
h.所述阴极集电器(125)包括带形的主区域、以及自由的边条(121)，所述主区域附有由正的电极材料(123)制成的层，所述边条沿着所述第一纵向边缘(125a)延伸并且未附有所述电极材料(123)，
i.所述阳极和所述阴极如此布置在所述电极隔膜复合体(104)之内，使得所述阳极集电器(115)的第一纵向边缘(115a)从所述末端端侧(104b，104c)中的一个末端端侧离开，并且所述阴极集电器(125)的第一纵向边缘(125a)从所述末端端侧(104b，104c)中的另一个末端端侧离开，
j.所述电池包括接触元件(110)，所述接触元件封闭所述构造成管形的壳体件(101)的末端圆形开口(101c)，并且包括金属片(111)、接触板(113)、金属的极销(108)和绝缘件(103)，
k.所述金属片(111)由铝或铝合金制成，具有圆形的边缘(111a)，并且如此布置在所述构造成管形的壳体件(101)中，使得所述边缘(111a)沿着环绕的接触区域贴靠在所述构造成管形的壳体件(101)的内侧(101b)处，其中，所述金属片(111)的边缘(111a)通过环绕的焊缝与所述构造成管形的壳体件(101)连接，
l.所述接触板(113)由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，并且所述接触板具有两个侧，所述两个侧中的一个侧向所述金属片(111)的方向，并且另一个侧与所述第一纵向边缘(115a，125a)中的一个第一纵向边缘直接接触并且通过焊接与所述纵向边缘连接，
m.所述极销(108)固定在所述接触板(113)处，并且通过在所述金属片(111)中的缺口从所述电池的壳体引导出来，以及
n.所述绝缘件(103)使所述极销(108)和所述接触板(113)相对于所述金属片(111)电绝缘。
2.根据权利要求1所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：
a.所述极销(108)通过焊接固定到所述接触板(113)处，
b.所述极销(108)构造成管形，
c.所述极销(108)由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，
d.所述极销(108)由与所述接触板(113)相同的材料制成。
3.根据权利要求1所述的电池，其具有以下附加特征中的一个：
a.所述极销(108)构造成管形并且通过焊接固定到所述接触板(113)处，
b.所述极销(108)具有末端节段(108a)，所述末端节段由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套，尤其是涂覆有镍或铜或者镍合金或铜合金，
c.所述末端节段(108a)焊接到所述接触板(113)处，
d.极销(108)具有末端节段(108b)，所述末端节段由铝或铝合金制成，或者具有由铝或铝合金制成的套，尤其是涂覆有铝或铝合金，
e.所述末端节段(108b)形成能够从所述壳体的外部接触的联接触点。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：
a.构造成管形的所述极销(108)在其端部中的一个端部处包括封闭的底部(108c)，
b.所述封闭的底部(108c)是所述末端节段(108a)的一部分，并且由镍或铜或者镍合金或铜合金制成，或者具有由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的套，
c.所述底部(108c)焊接到所述接触板(113)处。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的一个：
a.构造成管形的所述壳体件(101)在轴向方向上包括中央区段(130)以及接触区段(135)，在所述中央区段中，所述缠绕体套(104a)贴靠在其内侧(101b)处，在所述接触区段中，所述金属片(111)的边缘(111a)贴靠在其内侧(101b)处，
b.所述构造成管形的壳体件(101)包括圆形的边缘(101a)，所述边缘径向向内弯曲到所述接触元件(110)的边缘(110a)之上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：
a.构造成管形的所述壳体件(101)是壳体杯形件(107)的组成部分，所述壳体杯形件包括圆形的底部(107a)且由铝或铝合金制成，
b.所述第一纵向边缘(115a，125a)中的所述另一个第一纵向边缘直接贴靠在所述底部(107a)处，并且优选地通过焊接与所述底部(107a)连接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：
a.构造成管形的所述壳体件(101)具有另一末端圆形开口，
b.所述电池(100)包括封闭元件(145)，所述封闭元件由铝或铝合金制成且具有圆形的边缘(145a)，所述封闭元件封闭所述另一末端开口并且形成壳体的底部，
c.用于所述另一末端开口的封闭元件(145)是或者包括由铝或铝合金制成的金属片，所述金属片的边缘与金属的封闭元件(145)的圆形的边缘(145a)相对应或共同形成所述边缘。
8.根据权利要求7所述的电池，其具有以下附加特征中的至少一个：
a.所述金属片如此布置在构造成管形的所述壳体件中，使得所述金属片的边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的所述壳体件(101)的内侧(101b)处，
b.所述金属片的边缘通过环绕的焊缝与构造成管形的所述壳体件(101)连接，
c.构造成管形的所述壳体件(101)包括圆形的边缘(101a)，所述边缘径向向内弯曲到所述封闭元件(145)的边缘(145a)、尤其是所述金属片的边缘之上。
9.根据权利要求8所述的电池，其具有以下附加特征中的一个：
a.所述第一纵向边缘(115a，125a)中的所述另一个第一纵向边缘直接贴靠在所述金属片处，并且优选地通过焊接与所述金属片连接，
b.所述第一纵向边缘中的所述另一个第一纵向边缘焊接到由铝或铝合金制成的接触板(113)处，所述接触板直接贴靠在形成所述壳体的底部的金属片处。
10.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器电池(100)的方法，其包括以下步骤：
a.提供具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体(104)，所述电极隔膜复合体以柱形的缠绕体的形式存在，所述缠绕体具有两个末端端侧(104b，104c)和位于其之间的缠绕体套(104a)，其中，所述电极各自具有涂覆有电极材料的集电器(115，125)，所述集电器具有第一纵向边缘(115a，125a)和第二纵向边缘以及两个端部件，并且所述纵向边缘(115a，125a)中的一个纵向边缘从所述末端端侧(104b，104c)中的一个末端端侧离开，
b.提供由铝或铝合金制成的构造成管形的壳体件(101)，所述壳体件具有内侧(101b)和末端圆形开口(101c)，
c.提供由铝或铝合金制成的金属片(111)、由镍或铜或者镍合金或铜合金制成的接触板(113)、金属的极销(108)和绝缘件(103)，其中，所述金属片(111)、所述金属的极销(108)和所述绝缘件(103)以预装配的盖组件(122)的形式提供，在所述盖组件中，所述极销(108)被引导穿过在所述金属片(111)中的缺口并且通过所述绝缘件(103)相对于所述金属片电绝缘，并且所述接触板(113)被单独地提供，
d.将所述纵向边缘(115a，125a)中的一个纵向边缘与所述接触板(113)焊接在一起，
e.通过所述圆形开口(101c)，将所述电极隔膜复合体(104)连同所焊接的接触板(113)一起推入构造成管形的所述壳体件(101)中，使得所述缠绕体套(104a)贴靠在构造成管形的所述壳体件(101)的内侧(101b)处，以及
f.将所述预装配的盖组件(122)如此布置在构造成管形的所述壳体件(101)中，使得所述金属片(111)的边缘(111a)沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的所述壳体件(101)的内侧(101b)处，并且所述极销(108)的端部与所述接触板(113)接触，以及
g.通过环绕的焊接将所述金属片(111)的边缘(111a)固定在所述构造成管形的壳体件(101)的内侧(101b)处，以及
h.将所述极销(108)焊接到所述接触板(113)处。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于以下附加步骤：
a.使所述末端圆形开口(101c)的开口边缘(101a)径向向内弯曲到所述金属片(111)的边缘(111a)之上。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其特征在于以下附加步骤中的至少一个：
a.利用电解液浸润所述电极隔膜复合体(104)，其中，通过为此设置的在所述金属片(111)或另一壳体件中的缺口(114)填充所述电解液，
b.在填充所述电解液之后，例如通过粘接或焊接或钎焊封闭所述缺口(114)，
c.在使用过压保护部(120)的情况下进行封闭。
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