CN116325307A - 蓄能器电芯 - Google Patents

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VARTA Microbattery GmbH
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Abstract

一种构造成具有至少30mm的外直径的柱形的圆电芯的蓄能器电芯(100)，包括具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体(104)。电极隔膜复合体(104)以空心柱形的缠绕体的形式存在，缠绕体具有两个末端端侧和位于末端端侧之间的缠绕体套。蓄能器电芯包括壳体，其中，壳体包围空心柱形的内腔。在壳体的内腔中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体(104)轴向地定向。为了限制内腔，壳体包括：具有外直径和内直径的第；具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件(1030)，其中，第一管形的壳体件(1030)的直径与第一环形的封闭元件(1010)和第二环形的封闭元件(1020)的外直径相协调；以及具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件(1040)，其中，第二管形的壳体件(1040)的直径与第一环形的封闭元件(1010)和第二环形的封闭元件(1020)的内直径相协调。通过电极的纵向边缘进行电极隔膜复合体的带形的电极的接触，该纵向边缘从空心柱形的缠绕体的末端端侧伸出。在此，蓄能器电芯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中的一个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。在此，第一或第二环形的封闭元件(1010、1020)用作接触元件。壳体的第二管形的壳体件(1040)定义两侧敞开的通道(1500)，两侧敞开的通道轴向地伸延穿过蓄能器电芯。

Description

蓄能器电芯
技术领域
本发明涉及一种具有以空心柱形的缠绕体的形式的电极隔膜复合体的蓄能器电芯，一种具有多个这种蓄能器电芯的电池，以及一种用于制造这种蓄能器电芯的方法。
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质实现。
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，因为这种电池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(尤其是石墨碳)为基础的颗粒。也可以使用能够进行锂的插层的其他非石墨的碳材料。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/或带形的集流体，例如金属膜。用于负电极的集流体(阳极集流体)例如可以由铜或镍制成，并且用于正电极的集流体(阴极集流体)例如可以由铝制成。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)或者其他聚合物，例如羧甲基纤维素)、改善导电性能的添加剂和其他附加物。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流体上的附着。
作为电解质，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，可以通过利用电解质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，或者也对于其他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芯，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，还应注意其他因素。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芯来说，这也参数也非常重要。在电池充电和放电时，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和电池化学部的变形和损坏。当通过独立的电的、焊接在集流体处的放电条(其轴向地从缠绕的复合体中离开)进行集流体的电连结时，增大了这种风险，因为在充电或放电时的高负载下，在该放电条处并且在邻接的电极区域中可能出现局部发热。通过这种热的狭窄部位仅仅能非常难地进行电极复合体的散热。刚好在电机复合体/缠绕体的芯部中可以产生热积聚。因此，对于多种应用来说，电池的化学特性是决定性的，除了热损失的大小之外，放热的能力也尤其起到决定性作用。
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流体。在电极隔膜复合体内，彼此错开地布置相反极性的电极，从而正电极的集流体的纵向边缘在一侧从缠绕体中离开，并且负电极的集流体的纵向边缘在另一侧从缠绕体中离开。为了集流体的电接触，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，在其整个长度上电接触集流体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，可以显著更好地截取所出现的高电流。在轴向和径向方向上的导热能力有时也显著不同。通过在端侧接触的放电板已经显著改善了在轴向方向上的热传导。由此，通过极实现更有效的冷却功率接入。尽管如此，仍然难以从电池芯部中导出热，尤其是在较大型的电池中热容量增大。因此冷却功率的接入效率非常重要。
在低温时，例如为了在零度以下时实现电池的充电，电池的调温/加热方案也很重要。当然，此时也存在相似的问题。
为了防止或至少使由于所述的热机负载造成的蓄能器电芯的损坏最小，应遵守限定的运行温度范围，该运行温度范围保证蓄能器电芯的安全且柔和的运行。因此，用于为蓄能器电芯调温的措施通常很有意义。
已知的是，使用冷却介质循环用以冷却电池或电池模块的蓄能器电芯。例如，可以使用冷却板或制冷板，电池模块利用其下侧被压在该冷却板上以导出热。
另外的方案利用液态的冷却介质。从DE 102007024869 Al中例如已知用于电子设备的电池模块，其中，通过模块的壳体引导冷却介质。
DE 102014112628 Al阐述了一种可冷却的电池模块，其中，电池模块具有两个布置成彼此间隔开的保持板以及多个电的圆电芯，该圆电芯在端侧密封地穿过在保持板中的通过部。在保持板之间构造被电的电芯穿过的空腔，该空腔构造成用于容纳导电的、环流电的电芯的冷却介质。位于电的电芯的端侧处的电芯极布置在该空腔外。冷却介质优选地是以乙烯-乙二醇为基础的冷却介质。
此外，已知电池模块的空气冷却。即，WO 2013/023847 Al阐述了一种尤其是用于机动车的电池模块，该电池模块具有由优选地棱柱形的电池电芯组成的电池电芯垛，其中，在电池电芯之间存在空气通道。由此，应实现借助于空气流充分冷却电池电芯。
DE 102014201 165Al提出了一种电池模块，该电池模块包括多个相互电连接的电池电芯。通过空气流为单个电池电芯调温，该空气流穿流基本上沿着电池电芯延伸的通道。电池电芯安装在电池电芯架的单个电池电芯格中。在电池电芯格的侧壁中存在被冷却空气穿流的通道。为了充分的冷却效果，电池电芯架的材料必须具有良好的导热性能。
尽管如此，现有技术中已知的冷却方案常常给出不能令人满意的效果。尤其是在电池或电池模块的不同区域中可能出现不均匀的冷却效果，从而以不同强度冷却单个蓄能器电芯。在电芯冷却不良时，这可能对电芯的循环性能以及进而对电芯的使用寿命有不利的作用。
此外，在已知的冷却方案中出现的问题是，虽然冷却涉及了蓄能器电芯的外部区域，但未涉及内部区域。而恰好在内部区域中可能出现热积聚。尤其是在较大的柱形蓄能器电芯时，这种问题尤其产生影响，其中较大的柱形蓄能器电芯尤其是理解成具有25mm或更大直径的、尤其是30mm或更大直径的圆柱形电芯。
发明内容
相对地，本发明提出的目的是，提供一种蓄能器电芯，该蓄能器电芯构造成，在内部区域中也可进行冷却。但同时，蓄能器电芯的突出之处也在于非常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。此外，蓄能器电芯在其内电阻及其被动散热能力方面也应具有良好的特性。
该目的通过具有权利要求1所述的特征的以下阐述的柱形的蓄能器电芯、尤其是柱形的蓄能器电芯的优选的实施方式实现。此外，该目的通过以下阐述的电池以及以下阐述的用于制造蓄能器电芯的方法实现，尤其是通过根据其他从属权利要求所述的电池以及方法的优选的实施方式实现。从相关的权利要求中得到蓄能器电芯和本发明的其他方面的几个有利的设计方案。
根据本发明的柱形的蓄能器电芯始的突出之处终在于直接下述的特征a.至l.:
a.蓄能器电芯包括具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体。
b.电极隔膜复合体以空心柱形的缠绕体的形式存在，缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套。
c.蓄能器电芯包括壳体。
d.壳体包围空心柱形的内腔。
e.在空心柱形的内腔中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体轴向地定向。
f.为了限制该内腔，壳体包括
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件，其中，第一管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的外直径相协调，以及
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件，其中，第二管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的内直径相协调。
g.电极隔膜复合体的阳极构造成带形的并且包括带形的阳极集流体，阳极集流体具有第一纵向边缘和第二纵向边缘。
h.阳极集流体包括条形的主区域以及自由的边条，主区域附有由负的电极材料制成的层，边条沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料。
i.电极隔膜复合体的阴极构造成带形的并且包括带形的阴极集流体，阴极集流体具有第一纵向边缘和第二纵向边缘。
j.阴极集流体包括条形的主区域以及自由的边条，主区域附有由正的电极材料制成的层，边条沿着第一纵向边缘延伸并且未附有电极材料。
k.阳极和阴极如此构造和/或彼此布置在电极隔膜复合体内，使得阳极集流体的第一纵向边缘从末端端侧中的一个末端端侧离开，并且阴极集流体的第一纵向边缘从末端端侧中的另一个末端端侧离开。
l.蓄能器电芯包括至少部分地构造成金属的接触元件，优选地完全由金属制成的或仅仅由金属组分制成的接触元件，该接触元件与第一纵向边缘中的一个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芯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芯是锂离子电芯，尤其是二次的锂离子电芯。因此，可以将基本上所有对于二次的锂离子电芯已知的电极材料用于蓄能器电芯的阳极和阴极。
在构造成锂离子电芯的根据本发明的蓄能器电芯的负电极中，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)或其衍生物或氧化铌或其衍生物，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。并且，也可以使用由金属的硅制成的薄的阳极。
对于构造成锂离子电芯的根据本发明的蓄能器电芯的正电极，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，构造成锂离子电芯的根据本发明的蓄能器电芯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制成的基质中，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芯优选地包括电解质，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)，为基础的电解质。其他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)和双乙二酸硼酸锂(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。
优选地，隔膜由电绝缘的塑料膜构成。优选的是，隔膜可以被电解质浸透。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他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制成的一个或多个层。
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。
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，阳极集流体和/或阴极集流体的从缠绕体的末端端侧中离开的纵向边缘以不大于5000μm，优选地不大于3500μm的方式从该端侧中伸出，尤其是从由隔膜的纵向边缘形成的端侧中伸出。
尤其优选地，阳极集流体的纵向边缘以不超过2500μm，尤其优选地不超过1500μm的方式从缠绕体的端侧中伸出。尤其优选地，阴极集流体的纵向边缘以不超过3500μm，尤其优选地不超过2500μm的方式从缠绕体的端侧中伸出。
优选地，带形的阳极和带形的阴极彼此错开地布置在电极隔膜复合体内，以确保阳极集流体的第一纵向边缘从末端端侧中的一个中离开并且阴极集流体的第一纵向边缘从末端端侧中的另一个中离开。
集流体的优选的实施方式
蓄能器电芯的集流体用于，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，集流体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芯的情况中，例如铜或镍，或者同样其他导电的材料，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流体的材料。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芯的情况中，尤其是铝，或者其他导电材料，也包括铝合金，适合作为用于阴极集流体的金属。
优选地，阳极集流体和/或阴极集流体分别是具有在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，也可以将其他带形的基质，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流体。
集流体优选地在两侧附有相应的电极材料。
在几个尤其优选的设计方案中，根据本发明的蓄能器电芯的特征可以在于直接下述特征a.至c.中的至少一个：
a.通过焊接与接触元件相连接的集流体的条形的主区域具有多个缺口。
b.在主区域中的缺口是圆形的或多边形的孔，尤其是冲裁孔或钻孔。
c.通过焊接与接触元件相连接的集流体在主区域中被穿孔，尤其是通过圆孔或撕裂孔穿孔。
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.或a和c.，尤其优选地以相互组合的方式实现以上刚刚所述的三个特征a.至c.。
多个缺口使得集流体的体积减小以及重量降低。这实现，将更多的活性材料引入电池中并且以这种方式显著提高电池的能量密度。由此能够实现直至达到两位数的百分比范围的能量密度提高。
在一些优选的实施方式中，借助于激光将缺口引入条形的主区域中。
原则上，缺口的几何形状对于本发明并不重要。重要的是，由于引入缺口，降低了集流体的质量并且有更多空间用于活性材料，因为缺口可以装填活性材料。
非常有利的可以是，在引入缺口时应注意，缺口的最大直径不过大。优选地，缺口的尺寸不应大于在相应的集流体上的电极材料的层厚度的两倍。
在尤其优选的设计方案中，根据本发明的蓄能器电芯的特征在于直接下述特征a.：
a.在集流体中尤其是在主区域中的缺口具有在1μm至3000μm的范围内的直径。
在该优选的范围之内，直径在10μm至2000μm的，优选地10μm至1000μm，尤其是更为优选地50μm至250μm的范围内。
尤其优选地，根据本发明的电芯此外通过直接下述特征a.和b.中的至少一个而出众：
a.通过焊接与接触元件相连接的集流体至少在主区域的部分区段中具有比同一集流体的自由的边条更小的单位面积重量。
b.通过焊接与接触元件相连接的集流体在自由的边条中不具有缺口，或者具有比在主区域中每个单位面积更少的缺口。
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.。
阳极和阴极集流体的自由的边条向着第一纵向边缘的方向限制主区域。优选地，不仅阳性集流体而且阴性集流体分别沿着它们的两个纵向边缘具有自由的边条。
缺口代表着主区域的特征。换言之，在主区域和一个或多个自由的边条之间的分界对应于在具有缺口和没有缺口的区域之间的过渡区。
优选地，缺口基本均匀地分布在主区域上。
在其他尤其优选的实施方式中，根据本发明的电芯通过直接下述特征a.至c.中的至少一个而出众：
a.集流体的单位面积重量在主区域中相对于在自由的边条中的集流体的单位面积重量小5％至80％。
b.集流体在主区域中具有在5％至80％的范围内的孔面积。
c.集流体在主区域中具有20N/mm2至250N/mm2的抗拉强度。
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.至c.。
可以根据ISO 7806-1983确定孔面积，这常常也称为自由横截面。在主区域中的集流体的抗拉强度相对于没有缺口的集流体更小。可以根据DIN EN ISO 527的第3部分确定抗拉强度。
优选地，阳极集流体和阴极集流体在缺口方面构造成相同的或相似的。相应可实现的能量密度改善累加。因此，在一种优选的实施方式中，根据本发明的电池的突出之处还在于直接下述特征a.至c.中的至少一个：
a.阳极集流体的条形的主区域和阴极集流体的主区域两者的特征都在于多个缺口。
b.蓄能器电芯包括通过焊接与第一纵向边缘中的一个第一纵向边缘相连接的接触元件作为第一接触元件，并且蓄能器电芯此外包括通过焊接与第一纵向边缘中的另一个第一纵向边缘相连接的至少至少部分地、优选地完全构造成金属的第二金属的接触元件。
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.。
以上阐述的设有缺口的集流体的优选的设计方案可彼此独立地应用在阳极集流体和阴极集流体上。
根据本发明的解决方案
电芯的突出之处尤其在于以下两个特征k.和l.:
k.壳体的第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件用作接触元件，并且
l.第二管形的壳体件限定两侧敞开的通道，两侧敞开的通道轴向地伸延穿过蓄能器电芯。
连续的、轴向的通道优选地尤其是如此伸延穿过蓄能器电芯的中心，使得空心柱形的缠绕体的轴线位于该轴向的通道中。
在一种优选的实施方式中，蓄能器电芯的壳体具有柱形的形状，其中，通道形成轴向地伸延穿过壳体的通过部。在一种改进方案中，根据本发明的蓄能器电芯的壳体构造成空心柱形的。当通道或第二管形的壳体件具有圆形的或至少一个椭圆形的横截面时，是这种情况。
如果第二管形的壳体件不是具有圆形的横截面，则术语“内直径”指的是其最大直径。
优选地，第一管形的壳体件具有比第二管形的壳体件更大的直径，并且形成蓄能器电芯的柱形的或空心柱形的壳体的外部的壳体套，而第二管形的壳体件形成柱形的或空心柱形的壳体的内部的壳体套。在此，环形的封闭元件形成蓄能器电芯的壳体的末端的盖部。
优选地，第一管形的壳体件的直径如此与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的外直径相协调，使得实现在第一管形的壳体件的末端的开口和封闭元件的外边缘之间密封的连接。例如，外边缘中的一个外边缘可以通过焊接或钎焊固定在开口中的一个开口中。在外边缘中的另一外边缘上，例如可以装上电绝缘的密封件，其中，盖部件通过机械的连接固定在开口中的另一个开口中。
相应的适用于第二管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的内直径的协调。
尤其优选地，根据本发明的蓄能器电芯的突出之处在于以下直接所述的附加特征a.和b.：
a.蓄能器电芯包括两个至少部分地构造成金属的接触元件，优选地两个完全构造成金属的接触元件，接触元件中每个接触元件与第一纵向边缘中的一个纵向边缘直接接触，并且优选地通过焊接与该纵向边缘相连接。
b.第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件用作两个接触元件。
即，在该实施方式中，两个第一纵向边缘分别直接连结在用作接触元件的封闭元件中的一个封闭元件处，优选地通过焊接。
原则上可行的是，不是通过焊接而且通过钎焊实现纵向边缘与接触元件的连接。
以尤其优选的方式，根据本发明的蓄能器电芯的突出之处在于以下直接所述的附加特征a.：
a.轴向地伸延穿过蓄能器电芯的、两侧敞开的通道设定成用于为蓄能器电芯调温。
接触元件不仅用于电接触一个或两个电极，而且同时用作壳体件。由此带来的很大优点是，与在传统的蓄能器电芯中不同地，在接触元件和壳体件之间不需要独立的电导体。这在壳体内创造了空间并且简化了电芯装配。此外，壳体件在电芯的集流体处的直接连结为该电芯赋予了非常好的放热性能。
同时，两侧敞开的通道实现了从内部为蓄能器电芯调温，尤其是在相对大规格的电芯中，这种调温实现了最优的温度管理并且由此实现蓄能器电芯的最大有效功率和最大使用寿命。
由此，根据本发明的蓄能器电芯结合了这样的电芯设计的优点，即，在其中，实现通过是电芯壳体的组成部分的接触元件连结集流体，这具有的优点是实现用于蓄能器电芯的尤其有效的冷却方案。这实现，根据本发明的蓄能器电芯设计成比传统的蓄能器电芯更大。不仅通过在轴向方向上电极的端侧的尽可能均匀的连结，而且通过在径向方向上空心柱体的附加的、位于内部的表面，改善了通过壳体面或接触元件的热传导。
表述“冷却方案”在此不一定仅仅指冷却，而且概括地指调温。如开头所述的那样，温度管理通常对于包括两个或更多蓄能器电芯的电池或电池模块的最优运行是有利的。在此，在运行中发热的蓄能器电芯的冷却起到很大作用。例如为了为充电和放电过程保证蓄能器电芯所需的最低温度，发热也可能是合理且所需的。以尤其有利的方式，可以为根据本发明的蓄能器电芯的运行使用已知的温度管理系统，在其中，尤其是也可以使用温度感应装置。
在第一原则性的设计方案中，在冷却方案的实现方面，蓄能器电芯的突出之处尤其是在于以下附加特征a.:
a.两侧敞开的通道构造成用于调温介质、尤其是气体或液体的流通。
原则上，不同类型的调温介质适合用于根据本发明的蓄能器电芯的运行。以尤其有利的方式，使用可流动的调温介质，尤其是气体或液体。当然，相应的调温介质也可以用于冷却或必要时加蓄能器电芯的外部的电芯套。
例如使用空气作为调温介质尤其合适，其中，用于冷却或必要时也用于加热的调温的空气可以以简单的方式被引导穿过根据本发明的蓄能器电芯。为了冷却，例如可以使用环境空气，环境空气借助于通风机或另一鼓风或抽吸装置被引导通过蓄能器电芯的两侧敞开的通道。
在其他设计方案中，可以使用液态的调温介质，例如水或另一种冷却液，例如以亚乙基乙二醇为基础的冷却介质。在这种情况中，可以设置相应的泵装置，借助于泵装置引导相应的液体通过蓄能器电芯的两侧敞开的通道。优选地可以在循环系统中引导液态的调温介质。
根据在根据本发明的蓄能器电芯中的冷却方案或调温方案方面的第二原则性的设计方案，蓄能器电芯的突出之处尤其是在于以下附加特征:
a.两侧敞开的通道中引入金属棒或金属管作为调温中转件。
根据本发明的该设计方案，以所谓的导热管(热管)的方式使用该金属棒或金属管，该棒或管位于两侧敞开的通道内并且由此位于根据本发明的蓄能器电芯的中心。导热管的突出之处在于尤其好的温度传导性能，并且由此可以快速达到更高或更低的温度。
以尤其优选的方式，作为导热管，使用金属的管作为实际意义上的热管，该金属管借助于相应的调温介质引起调温，其中，调温介质在热管中被引导并且必要时被引导通过热管。在这种情况中，借助于管进行电芯的主动冷却。
在其他设计方案中，也可以使用实心的金属棒，通过良好的温度传导性能，该金属棒实现到根据本发明的蓄能器电芯的内部中非常快速的温度传输。可以在通道外为棒调温。为此，棒可以与相应的冷却件和/或加热件相联接，冷却件和/或加热件可以是电池模块的组成部分。
作为调温中转件，例如可以使用实心的铜棒或铜管，该铜棒或铜管被插入两侧敞开的通道中并且联接在合适的冷却和/或加热元件处。
环形的封闭元件或接触元件的优选的设计方案
根据本发明，第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件也用作接触元件。或者换言之，接触元件是根据本发明的电芯的壳体的一部分。
第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件优选地分别具有定义内周边的内边缘和定义外周边的外边缘。在优选的实施方式中，两个边缘是圆形的。
在最简单的情况中，第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件可以由具有中心缺口、尤其是中心的圆形孔的金属的孔盘形成，或者包括这种孔盘。电极集流体的一个或多个纵向边缘优选地通过焊接或钎焊与该金属的孔盘相连接。
在最简单的实施方式中，孔盘是具有圆形的周边的金属件，该金属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，孔盘可以具有特征，即，例如绕其中心具有一个或多个凹处和/或抬高部，例如同心地布置的圆形的凹处和/或抬高部，或者线性的凹处和/或抬高部。此外，孔盘可以具有径向向内弯曲的边缘，从而孔盘具有双层的边缘区域，该边缘区域例如具有U形的横截面。
接触元件或环形的封闭元件可以由多个单件(其中包括孔盘)构成，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金属的极盖，该极盖具有与孔盘近似或精确相同的直径，从而孔盘的边缘和极盖的边缘共同地形成接触元件或环形的封闭元件的边缘。在另一实施方式中，极盖的边缘可以通过金属盘的径向向内弯曲的边缘包围。在优选的实施方式中，在两个单件之间可以存在压合连接。但是，两个单件也可以通过焊接相互连接。
金属盘和极盖优选地包围中间腔。为此，极盖优选安地具有中心的拱起部。在根据本发明的电芯中，该中间腔优选地未相对于电芯的环境封闭。通常，极盖包括至少一个缺口，尤其是中心缺口，调温介质可以通过该中心缺口流入中间腔中或者从中间腔中流出，从而通道可以通过该中间腔与电芯的环境相通。
在第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件的另一设计方案中，封闭元件可以包括金属的接触片，接触片具有两个侧面，这两个侧面中的一个面向孔盘的方向，并且优选地通过焊接或钎焊与孔盘相连接。电极集流体的一个或多个从缠绕体中离开的纵向边缘优选地直接贴靠在一个或多个接触片的另一侧处并且优选地通过焊接或钎焊与该一个或多个接触片相连接。与金属的孔盘对应地，接触片也具有优选的中心缺口，尤其是中心的圆形的孔。与以上解释的实施方式不同地，电极集流体的纵向边缘在此未直接贴靠在孔盘处而是代替地直接贴靠在接触片处。孔盘用于封闭壳体，而接触片接触集流体的纵向边缘。
在一些优选的实施方式中，接触片可以具有圆形的周边，但这不是一定需要的。在一些情况中，接触片例如可以是金属条或者具有多个条形的区段，这些区段例如以星形的布置方案存在。
尤其优选地，接触元件或环形的封闭元件，必要时同样相应的接触元件或封闭元件的接触片如此设计，使得其覆盖相应的末端端侧的至少60％、优选地至少70％、尤其优选地至少80％。
尽可能大面积地覆盖端侧对于根据本发明的电芯的热管理非常重要。覆盖越多，尽可能在其整个长度上接触相应的集流体的纵向边缘的可能性越大。
集流体的纵向边缘可以通过预处理进行定向的或非定向的变形。例如，集流体可以在限定的方向上弯曲或压缩。
在几个实施方式中，可以使用具有至少一个槽和/或至少一个穿孔部的接触片。该槽可以用于与在建立与电极集流体的纵向边缘的焊接连接时接触片的变形相反地作用。也应保证，配给的电解质可以可靠地良好地分布并且可能出现的气体可以从电极复合体的内部中漏出。
优选地，接触片的面对孔盘的侧构造成，在接触片与孔盘直接接触时存在二维的接触面，即，接触片和孔盘至少部分平地位于彼此上。
在一种优选的实施方式中，接触片是仅仅在一个平面上延伸的平的板件，在其他实施方式中，接触片也可以是有特征的板件。尤其可行的是，板件在与电极集流体的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。通过这种桥接部或凹处，可以简化与直接贴靠的纵向边缘的连接。
优选地，接触片和孔盘刚性地、更为优选地刚性地直接接触。在这种情况中，接触片和孔盘尤其优选地通过焊接或钎焊固定在彼此处。
尤其优选地，金属的孔盘和/或接触片的突出之处在于直接下述的特征a.和b.中的至少一者：
a.所用的金属的孔盘和/或所用的接触片优选地具有在50μm至600μm的范围内的、优选地在150μm至350μm范围内的厚度。
b.金属的孔盘和/或接触片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.。
如果接触元件不仅包括金属的孔盘而且包括接触片，则接触片和金属的孔盘由材料的层组成，优选地两者由相同的或至少一种化学使用的材料制成。
在其他实施方式中，第一和/或第二环形的封闭元件的外边缘例如可以L形地弯曲90°的角度，以由此简化在环形的封闭元件和第一(外部的)管形的壳体件之间的连接。以相应的方式，可以在第一和/或第二环形的封闭元件的内边缘的区域中设置相似的设计方案，以简化在该区域内在第二(内部的)管形的壳体件和环形的第一和/或第二封闭元件之间的连接。
壳体
优选地，根据本发明的蓄能器电芯的壳体不是像传统的蓄能器电芯那样由壳体杯形件和盖部构成，而是包括中心的空心柱形的部分，该部分在外部由第一管形的壳体件并且在内部由第二管形的壳体件形成。壳体的该中心部分在两侧上被环形的封闭元件封闭，该环形的封闭元件一定程度上形成上部的和下部的盖部。这在制造技术上给出优点，因为与在壳体杯形件的情况不同地，为了制造该管形的壳体件不需要拉深模具。
第一管形的壳体件和/或第二管形的壳体件优选地由金属制成。但是，原则上，管形的壳体件也可以由电绝缘的材料，例如由塑料制成。
第一管形的壳体件可以具有圆形的边缘，该圆形的边缘径向向内弯曲到环形的封闭元件的外边缘之上，尤其是金属的孔盘的外边缘之上。第二(内部的)管形的壳体件同样可以具有圆形的边缘，该圆形的边缘径向向外弯曲到环形的封闭元件的内边缘之上，尤其是金属的孔盘的内边缘之上。封闭元件的边缘的径向弯曲是可选择的措施，该措施不是固定环形的封闭元件所需要的，但是尽管如此可以是适宜的。
尤其是当根据本发明的电芯设计成锂离子电芯时，用于制造壳体杯形件、金属盘和/或接触片和封闭元件或其组件的材料的选择与阳极或阴极集流体是否连结在相应的壳体件上相关。原则上优选的是与制造集流体自身相同的材料。即，所述壳体件例如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，壳体及其部件可以由多层的材料(英文：Clad Material)制成，例如包括由钢制成的层和由铝或铜制成的层。在这种情况中，由铝制成的层或由铜制成的层例如形成壳体杯形件确切的说壳体杯形件的底部的内侧。
尤其是，第一管形的壳体件也可以由非金属的材料，例如由塑料制成。在此，塑料的电绝缘的性能是尤其有利的。
壳体的组件的厚度例如可以在50μm至600μm的范围内、优选地在150μm至350μm的范围内。
对于本领域技术人员来说已知其他合适的材料。
封闭变型方案
原则上可行的是，以有密封或没密封的方式安装第一环形的封闭元件和/或第二环形的封闭元件。然而，在均匀的四个彼此分离的密封区域中得到仅仅具有密封部的封闭方案，这可能导致问题。因此优选的是，
a.第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件布置成，其外边缘沿着环绕的接触区域贴靠在构造成管形的第一壳体件的内侧处，并且
b.第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的外边缘分别通过环绕的焊缝与构造成管形的壳体件相连接。
为了第一和第二环形的封闭元件的外边缘能沿着环绕的接触区域贴靠在内侧处，优选的是，管形的壳体件至少在其中边缘贴靠的区段中具有圆形的横截面。适宜地，这些区段为此可以构造成空心柱形的。在这些区段中，管形的壳体件的内直径相应地与封闭元件的边缘的外直径相匹配，尤其是与以上所述的孔盘的外直径相匹配。
封闭元件的外边缘和内边缘与第一管形的壳体件和第二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，封闭元件通过钎焊或粘接固定。尤其是当管形的壳体件并非构造成金属的而是例如由电绝缘的材料例如塑料制成时，可以考虑粘接。
在几个尤其优选的设计方案中，环形的封闭元件中的至少一个环形的封闭元件包括至少一个极销(必要时也两个或更多的极销)，极销与封闭元件中的一个封闭元件的接触片电连接并且通过在相同的封闭元件的孔盘中的缺口从蓄能器电芯的壳体中引导出来。在此，相关的封闭元件优选地包括至少一个绝缘件，该绝缘件使至少一个极销和/或接触片相对于孔盘电绝缘。
极销可以通过焊接或钎焊固定在接触片处。极销优选地借助于绝缘件相对于孔盘电绝缘，绝缘件优选地同时具有密封功能。
绝缘件尤其可以是通常的塑料密封件，其适宜地在化学方面相对于相应使用的电解质耐受。对于本领域技术人员来说，已知对于初级和二级蓄能器电芯的合适的密封材料。在备选的优选的实施方式中，也可以使用玻璃或陶瓷的和/或玻璃陶瓷的物质作为绝缘件。
接触元件与第一纵向边缘中的一个第一纵向边缘的焊接
在根据本发明的蓄能器元件的不同设计方案中，集流体的纵向边缘始终优选地通过焊接连结在环形的封闭元件中的一个环形的封闭元件处，优选地直接连结在封闭元件的金属的孔盘或接触片处。
已经从WO 2017/215900 Al或JP 2004-119330 A中已知集流体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流体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。
在此，由于第一纵向边缘中的一个第一纵向边缘与接触元件或接触元件的组件接触，得到线式的接触区域，在螺旋形地缠绕的电极的情况中，该线式的接触区域具有螺旋形的走向。沿着或者横向于该线形的且优选地螺旋形的接触区域，可以借助于合适的焊接连接实现纵向边缘在接触元件上或接触元件的组件上尽可能均匀的连结。
电极的优选的设计方案
在自由的边条中，相应的集流体的金属优选地没有相应的电极材料。在一些优选的实施方式中，相应的集流体的金属在此处未被覆盖，从而该金属可供例如通过以上所述的与接触元件或封闭元件焊接的电接触所用。
在另外几种实施方式中，相应的集流体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流体更耐热，并且与布置在相应的集流体上的电极材料不同。
在此，“更耐热”应意味着，支撑材料在集流体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制成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芯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质化学稳定。
尤其优选地，阳极集流体由铜或铜合金在此，而同时阴极集流体由铝或铝合金制成，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/或阴极集流体的自由的边条涂覆有由支撑材料制成的条带。
阳极集流体和阴极集流体的主区域，尤其是条形的主区域，优选地平行于相应的边缘或集流体的纵向边缘延伸。优选地，条形的主区域在阳极集流体和阴极集流体的面积的至少90％，尤其优选地至少95％上延伸。
在一些优选的实施方式中，直接在优选地条形的主区域旁边，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，相应的集流体的金属没有支撑材料。
蓄能器电芯的其他优选的设计方案
根据本发明的蓄能器电芯可以是纽扣电池。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芯是柱形的圆电芯。柱形的圆电芯具有比其直径更大的高度。柱形圆电芯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，构造成圆电芯的蓄能器电芯的高度在15mm至150mm的范围内。柱形的圆电芯的直径优选地在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)或32×700(直径乘以高度，单位为mm)或32×900(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芯尤其适合用于机动车的电驱动装置的电流供给。
以尤其优选的方式，根据本发明的蓄能器电芯的突出之处在于以下附加的特征a.：
a.蓄能器电芯具有至少25mm的、优选地至少30mm的、尤其优选地至少32mm的外直径。
用于柱形的蓄能器电芯的尤其优选的外形尺寸如下：32×75或32×91或67×172(直径乘以高度，单位为mm)。在具有这种尺寸的蓄能器电芯中尤其体现出本发明的优点，即，在其中温度管理或调温方案尤其重要。
构造成锂离子电芯的根据本发明的柱形的圆电芯的额定电容优选地为最大直至90000mAh。在作为锂离子电芯的实施方式中，通过外形尺寸21×70，电芯优选地具有在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。在作为锂离子电芯的实施方式中，通过外形尺寸18×65，电芯优选地具有在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。
在根据本发明的电芯是柱形的圆电芯的实施方式中，阳极集流体、阴极集流体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芯的情况中，集流体优选地具有
-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芯的情况中，集流体优选地具有
-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。
在本发明的一种尤其优选的实施方式中，根据本发明的蓄能器电芯的突出之处在于以下附加特征：
a.接触元件包括安全阀，在超过另一压力阈值时，压力能够通过该安全阀从壳体中泄漏。
安全阀例如可以是爆破膜，爆破十字或相似的理论断裂部位，理论断裂部位可以在电池中限定的过压时断裂，以防止电池爆炸。
尤其优选地，接触元件的孔盘可以具有尤其是以理论断裂部位的形式的安全阀。
根据本发明的电池
此外，本发明包括具有至少两个根据以上所述的蓄能器电芯的电池。此外，电池的突出之处在于用于通过蓄能器电芯的两侧敞开的通道为蓄能器电芯的调温的装置。单个的蓄能器电芯可以以已知的方式并联或串联。
以尤其优选的方式，电池的蓄能器电芯可以布置在电池模块内，其中，电池模块可以连接成电池。以尤其优选的方式，分别两个或更多的蓄能器电芯结合成电池模块的形式，其中，两个或更多的电池模块以已知的方式形成电池。因此，本发明也包括这种类型的电池模块。
以优选的方式，电池的突出之处在于以下附加的特征：
a.用于为蓄能器电芯调温的装置包括用于将调温介质、尤其是以上所述的调温介质中一种调温介质引入蓄能器电芯的两侧敞开的通道中的器件。
调温介质可以被引导穿过单个的蓄能器电芯，以由此以非常有效的方式实现热交换。以这种方式，尤其可以实现蓄能器电芯的冷却。此外，总地来说，根据需求调温，即同样加热蓄能器电芯也是可行的。
在气态的调温介质的情况中，根据本发明的电池的突出之处优选地在于以下附加特征中的至少一个：
a.用于为蓄能器电芯调温的装置包括用于驱动气态的调温介质、尤其是空气流的器件。
b.用于为蓄能器电芯调温的装置包括用于使气态的调温介质、尤其是空气流转向以穿过蓄能器电芯的两侧敞开的通道的器件。
优选地，以相互组合的方式实现刚刚上述特征a.和b.。
用于驱动气态的调温介质的器件例如可以是通风机或用于吹出或吸入空气或另一种气体的另一装置。这种驱动件可以设置在电池外并且通过相应的通风开口等实现在电池内的气体流。此外，这种驱动件也可以布置在电池内。
附加地或备选地，可以设置用于有目的地使调温介质转向的转向件，例如由塑料制成的转向板或转向轨道，在电池电芯架中相应的缺口，等，从而有目的地引导气态的调温介质通过在蓄能器电芯内的两侧敞开的通道。此外优选地也规定，调温介质也从外部包围蓄能器电芯。
在其中设置液态的调温介质的根据本发明的电池的设计方案中，根据本发明的电池的突出之处优选地在于以下附加特征中的至少一个：
a.用于为蓄能器电芯调温的装置包括用于使液态的调温介质运动的泵件。
b.用于为蓄能器电芯调温的装置包括用于使液态的调温介质转向以穿过蓄能器电芯的两侧敞开的通道的器件。
优选地，彼此共同地实现上述特征a.和b.。
泵件可以是通常的泵，例如蠕动泵，利用该蠕动泵，可以引导液态的调温介质，例如水或另一种冷却或调温介质穿过电池的内部并且尤其是也通过蓄能器电芯的两侧敞开的通道。泵件可以布置在电池内，或者尤其优选地，布置在电池外，其中，当布置在电池外时，设置用于将液态的调温介质引入电池中并且从电池中引导出来的相应的输入管路和输出管路。
附加地或备选地，在电池内可以设置用于液态的调温介质的转向件，利用该转向件有目的地引导液态的调温介质穿过蓄能器电芯的两侧敞开的通道。为此，可以在电池架内设置例如金属轨道或由塑料制成的轨道或由塑料制成的管路或合适的缺口，或者相似的可以设置在电池内。此外优选地也规定，调温介质也从外部包围蓄能器电芯。
在根据本发明的电池的另一尤其优选的设计方案中，电池的突出之处在于以下附加的特征：
a.在蓄能器电芯的两侧敞开的通道中引入金属棒或金属管作为调温中转件。
b.金属棒或金属管联接在冷却件和/或加热件处。
尤其是共同地实现上述特征a.和b.。
在此，金属棒或金属管可以上已经所述的方式用作导热管，其中，使用导热能力良好的材料，该材料可以尤其有效的方式用于通过蓄能器电芯的内部的冷却或加热。适宜地，在此金属棒或金属管联接在冷却件和/或加热件处，例如已知的冷却元件等处。
在使用不仅通过蓄能器电芯的两侧敞开的通道而且必要时也通过蓄能器电芯的外部的壳体套的液态的调温介质时，适宜地，尤其是在电芯套的下部和上部区域中设置蓄能器电芯的合适的密封。必要时，例如可以通过特氟龙涂覆或相似方法进行蓄能器电芯的金属表面的蒙护。
例如，根据本发明的电池的电池模块可以构造成，电池模块具有至少两个电池组，电池组分别包括多个柱形的蓄能器电芯。在电池组内，蓄能器电芯可以布置在电芯架、例如塑料电芯架的相应的容纳部中，其中，柱形的蓄能器电芯的纵轴线彼此平行。在电芯架中，可以设置空气通过开口或用于另一种气态的或液态的调温介质通过的开口，从而调温介质可以平行于蓄能器电芯的纵轴线穿流电池组。此外适宜地，在电芯架中可以设置开口，通过该开口可以引导调温介质穿过单个蓄能器电芯的两侧敞开的通道。
电池组可以以一定的间隔彼此堆垛，从而在垛中在相邻的电池组之间分别获得堆垛间隙，可以通过该堆垛间隙引导调温介质。
此外，适宜地，设置用于电池模块的壳体，该电池模块包括由相应的电池模块的电池组组成的垛。在此，壳体可以具有用于调温介质的入口和出口。在空气冷却的情况中，例如可以设置空气入口和空气出口。可以借助于通风机在空气入口和空气出口之间产生空气流。以相似的方式，可以设置用于液态的调温介质的接头，其中，通过相应的泵件使调温介质运动。
制造方法
此外，本发明包括一种用于制造所阐述的蓄能器电芯方法。在第一变型方案中，该方法包括以下步骤：
a.提供至少具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体，电极隔膜复合体以空心柱形的缠绕体的形式存在，缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套，其中，电极分别具有涂覆有电极材料的集流体，集流体具有第一纵向边缘和第二纵向边缘，并且纵向边缘中的一个纵向边缘从末端端侧中的一个末端端侧离开，并且纵向边缘中的另一纵向边缘从末端端侧中的另一末端端侧离开，
b.提供壳体的组件，即
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件，其中，第一管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的外直径相协调，
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件，其中，第二管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的内直径相协调，
c.装配壳体并且将电极隔膜复合体布置在壳体中，
d.尤其是通过焊接将电极隔膜复合体与壳体的环形的封闭元件电接触，
e.封闭和/或密封壳体。
在第一变型方案中，为了将电极隔膜复合体布置在壳体中，需要将第二管形的壳体件推入空心柱形的缠绕体的中心，其中，缠绕体自身必须被推入第一管形的壳体件中。
为了电极的电接触，将环形的封闭元件或环形的封闭元件的一部分，例如接触片装到端侧上，并且通过焊接或钎焊与该端侧相连接。例如，可以借助于激光通过环形的封闭元件的金属的孔盘实现焊接。必要时，封闭元件中至少一个封闭元件具有极通过部。
优选地，通过将封闭元件的边缘与第一和第二壳体件的开口边缘焊接在一起，进行电芯的封闭和密封。为此，管形的壳体件优选地构造成金属的。
在第二变型方案中，该方法包括以下步骤：
a.提供壳体的组件，即
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件，其中，第一管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的外直径相协调，
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件，其中，第二管形的壳体件的直径与第一环形的封闭元件和第二环形的封闭元件的内直径相协调，
b.制造至少具有阳极/隔膜/阴极序列的电极隔膜复合体，电极隔膜复合体以空心柱形的缠绕体的形式存在，缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套，其中，电极分别具有涂覆有电极材料的集流体，集流体具有第一纵向边缘和第二纵向边缘，并且纵向边缘中的一个纵向边缘从末端端侧中的一个末端端侧中离开，并且纵向边缘中的另一个纵向边缘从末端端侧的另一个末端端侧离开，其中，通过将电极和隔膜缠绕在第二管形的壳体件上来制造空心柱形的缠绕体的形式的电极隔膜复合体，
c.装配壳体，
d.尤其是通过焊接将电极隔膜复合体与壳体的环形的封闭元件电接触，
e.封闭和/或密封壳体。
根据该变型方案，将壳体的第二管形的壳体件用作在构造电极隔膜复合体时的缠绕体芯，第二管形的壳体件具有比第一管形的壳体件更小的直径，最终第二管形的壳体件形成壳体的内部的套。
在电极的电接触以及电芯的封闭和密封方面，参考方法的第一变型方案。在该实施方式中，管形的壳体件优选地也构造成金属的。
如开头解释的那样，为了电化学系统的功能需要电解质。原则上，液态的和固体电解质都是可行的。优选地，为了引入液态的电解质，利用电解质浸润电极隔膜复合体。
以尤其优选的方式，在装配壳体之后利用电解质进行浸润，其中，可以通过例如在环形的封闭元件中的一个环形的封闭元件中的或另一壳体件中的为此设置的开口填充电解质。在填充电解质之后，例如通过粘接或焊接封闭该开口。
例如，可以通过焊上板件封闭该开口，该板件包括爆破膜、爆破十字或相似的理论断裂部位，该理论断裂部位可以在电芯中限定的过压下断裂，以防止电芯爆炸。
这种理论断裂部位也可以布置在其他部位处，例如在环形的封闭元件中的一个环形的封闭元件中。
附图说明
从以下结合附图对优选的实施例的阐述中得到本发明的其他特征和优点。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芯的倾斜的侧视图，
-图2示出了根据本发明的蓄能器电芯的示意性的纵截面图；
-图3示出了根据本发明的蓄能器电芯的示意性的纵截面图以及电极的细节；
-图4示出了电池模块的示意性的截面图；以及
-图5示出了根据本发明的蓄能器电芯的另一实施方式的示意性的侧视图。
具体实施方式
图1从外部示出了根据本发明的柱形的蓄能器电芯100。蓄能器电芯100实现成柱形的圆电芯的形式。布置在蓄能器电芯100的内部中的、具有电极隔膜复合体的空心柱形的缠绕体在此不可见。外部的、柱形的壳体套由第一管形的壳体件1030形成。蓄能器电芯100的上端侧由第一环形的封闭元件1010形成，其中，环形的封闭元件与接触元件110的意义相同。以相应的方式，下端侧构造成具有另一环形的封闭元件1020/接触元件110。在蓄能器电芯100的内部中存在第二(内部的)管形的壳体件1040，管形的壳体件通过其空心柱形的形状定义在蓄能器电芯100内的两侧敞开的通道1500。
第一(外部的)管形的壳体件1030在其末端的圆形的开口的区域中例如通过焊接、钎焊或粘接与形成端侧的环形的封闭元件1010、1020的外边缘相连接。连接的形式也与制成管形的壳体件1030的材料相关。环形的封闭元件1010、1020的内边缘与第二(内部的)管形的壳体件1040或其末端的圆形的开口相连接，例如同样通过焊接、钎焊或粘接相连接。
图2示出了穿过根据本发明的蓄能器电芯100的另一实施方式的示意性的纵截面。成型成空心柱形的电极隔膜复合体104位于蓄能器电芯100的内腔中。电极隔膜复合体104包括至少一个带形的阳极、至少一个带形的隔膜和至少一个带形的阴极，其中，为了更好的可见性，在此未示出电极的所有单个组成部分。带形的阳极由带形的阳极集流体形成，阳极集流体涂覆有负的活性材料，其中，至少边条115a沿着阳极集流体的纵向边缘没有活性材料。带形的阴极由带形的阴极集流体形成，阴极集流体涂覆有正的活性材料，其中，至少边条125a沿着阴极集流体的纵向边缘没有活性材料。没有活性材料的阳极集流体的边条115a和没有活性材料的阴极集流体的边条125a分别从柱形的缠绕体104的端侧中伸出。
外部的壳体套由第一管形的壳体件1030形成。蓄能器电芯100的内腔向内通过第二管形的壳体件1040限制，由此，在蓄能器电芯100的内部中定义两侧敞开的通道1500，该通道向着蓄能器电芯100的两个端侧敞开。在该实施方式中，管形的壳体件1030和1040由非导电的塑料制成。管形的壳体件通过粘接与环形的封闭元件相连接。
在此，封闭元件1010也用作接触元件并且相应地也以附图标记110显示。通过从缠绕体形的电极隔膜复合体104中伸出的、未涂覆电极材料的纵向边缘115a优选地通过焊接或钎焊直接连结在环形的封闭元件1010/接触元件110的内侧上，通过该封闭元件1010或接触元件110实现电极隔膜复合体104的电极中的一个电极的电接触。以相应的方式，另一电极的下方伸出的纵向边缘125a也直接连结在环形的封闭元件1020/接触元件110的内侧上。
原则上也可行的是，仅仅在蓄能器电芯的一个端侧上，电极直接通过其未被涂覆的纵向边缘接触在环形的封闭元件处，并且另一电极以传统的方式例如通过放电体与壳体接触。
通过在蓄能器电芯100的内部中的两侧敞开的通道1500实现用于蓄能器电芯的尤其有效的冷却或调温方案，因为可以通过两侧敞开的通道1500以合适的调温介质进行调温，并且由此可以实现不仅从内部而且必要时从外部利用调温介质为蓄能器电芯100调温。
图3尤其是在环形的封闭元件1010、1020或接触元件110的设计方案方面示出了根据本发明的蓄能器电芯100的结构的另一可能的细节。
图3中示出的蓄能器电芯100也具有壳体，壳体由外部的、管形的壳体件1030和内部的、管形的壳体件1040和环形的封闭元件1010、1020或接触元件110构成。壳体包围内腔137，构造成缠绕体的电极隔膜复合体104在该内腔中轴向地定向。第二管形的壳体件1040包围并且定义蓄能器电芯100的两侧敞开的通道1500。
环形的封闭元件1010/1020包括具有圆形的外边缘111a的金属的孔盘111，并且附加地具有接触片113和极销108。
金属的孔盘111如此布置，使得孔盘的外边缘111a沿着环绕的接触区域贴靠在第一管形的壳体件1030的内侧上。孔盘的边缘111a相应于环形的封闭元件1010/110的边缘并且通过环绕的焊缝与第一管形的壳体件1030相连接。此外，第一管形的壳体件1030包括末端的弯折的边缘101a，该弯折的边缘绕金属的孔盘111的外边缘111a径向向内弯曲(在此约90°)。
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末端端侧之间延伸，缠绕体套贴靠在第一管形的壳体件1030的内侧上。在缠绕体的中心中的空腔被第二壳体件填充。电极隔膜复合体104由分别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。集流体115和125的纵向边缘从端侧中伸出。以d1和d2表示相应的超出部。
阳极集流体115的纵向边缘从电极隔膜复合体104的上端侧104b中离开，阴极集流体125的纵向边缘从下端侧中离开。阳极集流体115在条形的主区域中附有由负的电极材料155制成的层。阴极集流体125在条形的主区域中附有由正的电极材料123制成的层。阳极集流体115具有沿着其纵向边缘115a延伸并且未附有电极材料155的边条117。代替地，在此施加由陶瓷的支撑材料制成的覆层165，该覆层在该区域中稳定集流体。阴极集流体125具有沿着其纵向边缘125a延伸并且未附有电极材料123的边条121。代替地，在此也施加由陶瓷的支撑材料制成的覆层165。
金属的接触片113包括两个侧面，这两个侧面中的一个面向金属的孔盘111的方向。在金属的孔盘111和接触片113之间布置由塑料制成的间隔片188，间隔片防止孔盘111和接触片113接触。在接触片113的另一侧面处，纵向边缘115a在其整个长度上与接触片113直接接触，并且通过焊接或钎焊与接触片相连接。接触片113具有中心的缺口，壳体件1040被引导通过该缺口。在壳体件1040和接触片之间不存在直接接触。封闭元件1010或接触元件110同时用于阳极的电接触并且用作壳体件。
极销108焊接到接触片113上并且通过在金属的孔盘111中的非中心缺口从蓄能器电芯100的壳体中引导出来。环形的封闭元件1010或接触元件110此外包括绝缘件103，绝缘件使极销108以及进而与极销108焊接在一起的接触片113相对于金属的孔盘111电绝缘。金属的孔盘111又与外部的、管形的壳体件1030和壳体件1040直接接触并且由此也电接触。极销108和接触片113相对于外部的、管形的壳体件1030和内部的、管形的壳体件1040电绝缘。不仅第一而且第二管形的壳体件1030和1040构造成金属的并且由此导电的。
蓄能器电芯100的底部由环形的封闭元件1020/接触元件110形成。环形的封闭元件构造成金属的孔盘，没有极销且没有独立的接触片。环形的封闭元件1020/110分别通过环绕的焊缝与第一管形的壳体件1030相连接并且在该侧处与壳体件1040相连接。同样在该侧上设置蓄能器电芯100的第一管形的壳体件1030的弯曲的边缘101a，该弯曲的边缘包围环形的封闭元件1020/110。
阳极集流体125的纵向边缘125a在其整个长度上与环形的封闭元件1020/110的内侧直接接触并且通过焊接或钎焊与环形的封闭元件相连接。由此，在蓄能器电芯100的该侧上的环形的封闭元件1020/110同样不仅用作壳体的一部分，而且也用于阴极的电接触。
图4以示意性的截面图示出了用于电池的电池模块500，其中，电池模块500具有多个根据本发明的蓄能器电芯100。在电池模块500内，根据本发明的蓄能器电芯100布置在两个分别彼此平行的电池组501中。柱形的蓄能器电芯100布置成，在单个蓄能器电芯100之间获得中间腔502，调温介质可以通过该中间腔平行于蓄能器电芯100的纵轴线穿流电池组501。在该图中，通过箭头指出了调温介质的流动方向。按照根据本发明的方案，调温介质此外可以分别沿着两侧敞开的通道1500穿流蓄能器电芯100。
电池模块500包括壳体503以及在此未详细示出的用于在壳体503内支撑和定位蓄能器电芯100的元件。这些元件尤其可以是由塑料制成的所谓的电芯架，电芯架形成单个电芯组501并且以具有相应的容纳部的框架的形式以合适的方式定位和保持蓄能器电芯100。在此，这些元件设定成用于支撑蓄能器电芯100，使得调温介质不仅可以穿流在单个蓄能器电芯100之间的中间腔502而且分别穿流在蓄能器电芯100的内部中的两侧敞开的通道1500。
两个或更多的这种类型的电池模块500可以形成电池。电池的这种模块化的结构是尤其有利的，因为单个电池模块必要时可以互换和/或被替换，并且通过该模块化的结构可以根据相应的需求灵活地组合并构造相应的电池。
在图4中示出的电池模块500的实施例中，示出了空气冷却，其中，通过箭头示出了空气的流动。以相似的方式，也可以使用另外的调温介质，例如液态的调温介质，通过合适的泵件或抽吸件使该调温介质运动。
壳体503包括用于调温介质，例如用于空气的入口504和用于调温介质，尤其是用于空气的出口505。在该示例中，通过布置在出口505处的通风机506驱动空气流。
通过合适的转向件507和508或密封件(在入口504的区域中在电池组和内部的壳体壁之间的密封件507和在出口505的区域中在两个电池组之间的密封件508)如此引导调温介质，使得调温介质首先通过入口504引导到在两个电池组501之间的中间腔中。从该中间腔中，调温介质穿过电池组501，其中，在此调温介质沿着两侧敞开的通道1500一方面流过在单个蓄能器电芯100之间的中间腔502并且另一方面流过单个蓄能器电芯100。在穿流电池组501之后，在相应的电池组501和壳体壁之间的中间腔中向出口505的方向引导调温介质。
在此处以截面图示出的电池组501中，蓄能器电芯100优选地以规则的模式布置在多个行中。例如，在电池组501中可以设置16行，每行分别具有12个柱形的蓄能器电芯100。每行的电芯100可以布置在相同的定向中。在相邻的行中同样可以错开地布置12个蓄能器电芯100，但具有相反的极性。在此，在所有行上分别设置16个蓄能器电芯100的之字形串联。
通过以这种布置方案的根据本发明的蓄能器电芯100，可以实现冷却和调温方案，在其中，不仅可以从外部而且可以从内部利用调温介质穿流单个蓄能器电芯。由此，尤其是也可以对具有相对大的直径的，例如25mm或更大的直径的，尤其是30mm或更大的直径的蓄能器电芯进行非常有效的调温以及尤其是冷却，从而由此实现了具有整体更大的以及进而有效功率更高的蓄能器电芯的电池模块和电池。
图5示出了根据本发明蓄能器电芯100的另一实施方式的示意图，该蓄能器电芯实现成柱形的圆电芯。构造成空心柱形的缠绕体的电极隔膜复合体104布置在蓄能器电芯100的内部中。与其他所解释的实施方式，尤其是与图3中示出的实施方式相似地，电极隔膜复合体104包括至少一个带形的阳极、至少一个带形的隔膜和至少一个带形的阴极，其中，为了更好的可见性，在此未示出电极及其组成部分。带形的阳极由带形的阳极集流体形成，阳极集流体涂覆有负的活性材料，其中，边条沿着阳极集流体的纵向边缘没有活性材料。带形的阴极由带形的阴极集流体形成，阴极集流体涂覆有正的活性材料，其中，边条沿着阴极集流体的纵向边缘没有活性材料。没有活性材料的阳极集流体的边条和没有活性材料的阴极集流体的边条分别从柱形的缠绕体104的端侧中伸出。
电芯100的外部的、柱形的壳体套由第一管形的壳体件1030形成。蓄能器电芯100的上端侧由第一环形的封闭元件1010形成，其中，环形的封闭元件与接触元件110的意义相同。以相应的方式，下端侧构造成具有另一环形的封闭元件1020/接触元件110。封闭元件1010/110由两个部分构成并且包括向外限制端侧的孔盘111，和布置在孔盘111之下的具有中心的凹部的接触片113。
在接触片113的下侧处进行阴极集流体的未涂覆的纵向边缘的接触，该纵向边缘在该侧上从缠绕体形的电极隔膜复合体104中伸出。优选地，纵向边缘通过焊接或钎焊连结在此处。接触片113又通过两个电导体与孔盘111电连接。孔盘111通过电绝缘的密封件502与第二(内部的)管形的壳体件1040电绝缘，第二管形的壳体件由金属管形成。相反地，孔盘的外边缘与壳体件1030的环绕的孔边缘焊接或钎焊在一起。
电极隔膜复合体104直接缠绕在管1040上。在该示例中，阳极的集流体优选地电地且直接地连结在第二管形的壳体件1040处。此外，在下侧处从缠绕体形的电极隔膜复合体104中伸出的阳极集流体的未涂覆的纵向边缘直接连结在形成电芯100的下端侧的环形的封闭元件1020/110处。优选地，在此也存在焊接或钎焊连接。
下部的环形的封闭元件1020/110通过电绝缘的密封件501相对于第一(外部的)管形的壳体件1040电绝缘，从而电芯100的下端侧形成电芯100的负极的一部分。延伸到电芯的上端侧的管1040形成负极的另一部分。当然，具有相反极性的设计方案也是可行的。
在所示出的电芯的变型方案中，也可以取消接触片113和相应地在接触片113和孔盘111之间的导体。于是，在上方从缠绕体形的电极隔膜复合体104中伸出的阴极的未涂覆的纵向边缘直接连结在孔盘111的下侧处，优选地通过焊接或钎焊。
为了简化在电芯100的上端侧上的负极的接触，可以规定，形成第二(内部的)管形的壳体件1040的金属的管稍微从电芯100的上端侧中伸出，例如伸出2-3mm。
蓄能器电芯100的该实施方式具有的特别的优点是，在电芯的一侧上，例如在上端侧上，不仅可截取电芯的负电势而且可截取电芯的正电势。同样可行的是，电芯100以传统的方式通过相反的端侧电接触。同时，可以通过由第二(内部的)管形的壳体件形成的中心通道实现根据以上阐述的冷却方案。

Claims (15)

1.一种构造成具有至少30mm的外直径的柱形的圆电芯的蓄能器电芯(100)，所述蓄能器电芯具有特征：
a.所述蓄能器电芯包括具有阳极/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)以空心柱形的缠绕体的形式存在，所述缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套，
c.所述蓄能器电芯包括壳体，
d.所述壳体包围空心柱形的内腔，
e.在所述壳体的所述内腔中，构造成缠绕体的电极隔膜复合体(104)轴向地定向，
f.为了限制所述内腔，所述壳体包括
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件(1010)，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件(1020)，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件(1030)，其中，所述第一管形的壳体件(1030)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的外直径相协调，
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件(1040)，其中，所述第二管形的壳体件(1040)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的内直径相协调，
g.所述电极隔膜复合体的阳极构造成带形的并且包括带形的阳极集流体(115)，所述阳极集流体具有第一纵向边缘(115a)和第二纵向边缘，
h.所述阳极集流体(115)包括条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)，
i.所述电极隔膜复合体的阴极构造成带形的并且包括带形的阴极集流体(125)，所述阴极集流体具有第一纵向边缘(125a)和第二纵向边缘，
j.所述阴极集流体(125)包括条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)，
k.所述阳极和所述阴极如此构造和/或彼此布置在所述电极隔膜复合体(104)内，使得所述阳极集流体(115)的第一纵向边缘(115a)从所述末端端侧中的一个末端端侧离开，并且所述阴极集流体(125)的第一纵向边缘(125a)从所述末端端侧中的另一个末端端侧离开，
l.所述蓄能器电芯包括至少部分地构造成金属的接触元件，所述接触元件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，并且优选地通过焊接与该纵向边缘相连接，
以及附加特征：
m.所述第一环形的封闭元件(1010)或第二环形的封闭元件(1020)用作所述接触元件，并且
n.所述第二管形的壳体件(1040)限定两侧敞开的通道(1500)，所述两侧敞开的通道轴向地伸延穿过所述蓄能器电芯。
2.根据权利要求1所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.所述两侧敞开的通道(1500)设定成用于为蓄能器电芯调温。
3.根据权利要求1或2所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.所述两侧敞开的通道(1500)设置成用于调温介质的流通，尤其是用于气体或液体的流通。
4.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.在所述两侧敞开的通道(1500)中引入金属棒或金属管作为调温中转件。
5.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.所述蓄能器电芯(100)是柱形的圆电芯。
6.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.柱形的所述蓄能器电芯(100)具有至少32mm的外直径。
7.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器电芯，具有以下附加特征：
a.所述蓄能器电芯(100)是锂离子电芯。
8.一种电池，具有至少两个根据权利要求1至7中任一项所述的蓄能器电芯(100)以及用于通过所述蓄能器电芯的两侧敞开的通道(1500)为所述蓄能器电芯调温的装置。
9.根据权利要求8所述的电池，具有以下附加特征：
a.所述电池的蓄能器电芯(100)布置在电池模块(500)内，所述电池模块连接成电池。
10.根据权利要求8或9所述的电池，具有以下附加特征：
a.用于为所述蓄能器电芯调温的装置包括用于将调温介质引入所述蓄能器电芯的两侧敞开的通道(1500)中的器件。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电池，具有以下附加特征中的至少一个：
a.用于为所述蓄能器电芯调温的装置包括用于驱动气态的调温介质的器件，尤其是用于驱动空气流的器件；
b.用于为所述蓄能器电芯调温的装置包括用于使气态的调温介质、尤其是空气流转向以穿过所述蓄能器电芯的两侧敞开的通道(1500)的器件。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的电池，具有以下附加特征中的至少一个：
a.用于为所述蓄能器电芯调温的装置包括用于使液态的调温介质运动的泵件；
b.用于为所述蓄能器电芯调温的装置包括用于使液态的调温介质转向以穿过所述蓄能器电芯的两侧敞开的通道(1500)的器件。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的电池，具有以下附加特征：
a.在所述蓄能器电芯的两侧敞开的通道(1500)中引入金属棒或金属管作为调温中转件；
b.所述金属棒或金属管联接在冷却件和/或加热件处。
14.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的蓄能器电芯的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少具有阳极/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空心柱形的缠绕体的形式存在，所述缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套，其中，所述电极分别具有涂覆有电极材料的集流体(115、125)，所述集流体具有第一纵向边缘(115a、125a)和第二纵向边缘，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中的一个末端端侧离开，并且所述纵向边缘中的另一纵向边缘从所述末端端侧中的另一末端端侧离开，
b.提供壳体的组件，即
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件(1010)，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件(1020)，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件(1030)，其中，所述第一管形的壳体件(1030)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的外直径相协调，
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件(1040)，其中，所述第二管形的壳体件(1040)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的内直径相协调，
c.在将所述电极隔膜复合体(104)布置在所述壳体中的情况下装配所述壳体，
d.尤其是通过焊接将所述电极隔膜复合体与所述壳体的环形的封闭元件电接触，以及
e.封闭和/或密封所述壳体。
15.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的蓄能器电芯的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供壳体的组件，即
-具有外直径和内直径的第一环形的封闭元件(1010)，
-具有外直径和内直径的第二环形的封闭元件(1020)，
-具有两个末端的圆形的开口的第一管形的壳体件(1030)，其中，所述第一管形的壳体件(1030)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的外直径相协调，
-具有两个末端的圆形的开口的第二管形的壳体件(1040)，其中，所述第二管形的壳体件(1040)的直径与所述第一环形的封闭元件(1010)和所述第二环形的封闭元件(1020)的内直径相协调，
b.制造至少具有阳极/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空心柱形的缠绕体的形式存在，所述缠绕体具有两个末端端侧和位于两个末端端侧之间的缠绕体套，其中，所述电极分别具有涂覆有电极材料的集流体(115、125)，所述集流体具有第一纵向边缘(115a、125a)和第二纵向边缘，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中的一个末端端侧离开，并且所述纵向边缘中的另一纵向边缘从所述末端端侧中的另一末端端侧离开，
-其中，通过将所述电极和所述隔膜缠绕在所述第二管形的壳体件(1040)上来制造空心柱形的缠绕体的形式的所述电极隔膜复合体，
c.装配所述壳体，
d.尤其是通过焊接将所述电极隔膜复合体与所述壳体的环形的封闭元件电接触，以及
e.封闭和/或密封所述壳体。
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