CN117616620A - 电化学电芯、电化学系统和用于制造电化学电芯的方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种电化学电芯(100)，该电化学电芯能以尽可能容易的方式被制造并且具有尽可能长的使用寿命，本发明提出一种电化学电芯(100)、尤其是正圆形电芯，其包括电化学元件(104)、壳体(106)、第一电芯极(118)和第二电芯极(120)，其中电化学电芯(100)还包括用于连接壳体(106)和第一电芯极(118)的灌注元件、尤其是第一灌注元件(128)，和/或用于连接壳体(106)和第二电芯极(120)的灌注元件、尤其是第二灌注元件(154)。

Description

电化学电芯、电化学系统和用于制造电化学电芯的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电化学系统的电化学电芯。
本发明还涉及一种电化学系统，包括一个或多个电化学电芯。
本发明还涉及一种用于制造电化学电芯的方法。
背景技术
从DE 10 2018 209 270 A1、DE 10 2017 200 390 A1、EP 2 541 650 A1、US2015/0214516A1、DE 10 2012 213 871 A1、EP 1 459 882 A1、US 2018/0097208A1和WO 2017/159760 A1中已知电化学电芯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电化学电芯，该电化学电芯能以尽可能容易的方式被制造并且具有尽可能长的使用寿命。
该目的通过根据权利要求1所述的电化学电芯得以实现。
电化学电芯优选地是正圆形电芯(Rundzelle)。
电化学电芯例如用于车辆。
电化学电芯优选地包括用于接收、存储和/或提供电能的电化学元件。
可以有利的是，电化学电芯包括壳体，该壳体包括用于接纳电化学元件的杯元件和用于覆盖和/或封闭杯元件的盖元件。
尤其地，电化学电芯包括第一电芯极和第二电芯极，用于将电化学电芯与电芯接触系统连接。
可以有益的是，电化学电芯包括例如用于连接壳体和第一电芯极的灌注元件、尤其是第一灌注元件。
补充地或替选地，电化学电芯包括例如用于连接壳体和第二电芯极的灌注元件、尤其是第二灌注元件。
“灌注元件”优选地是以铸造工艺和/或浇铸工艺制造的元件。在铸造工艺和/或灌注工艺中，处于可流动的状态下的灌注材料、例如树脂材料优选地被填入待填满的区域中。
例如，第一电芯极被构造为阴极。
第二电芯极例如被构造为阳极。
第一灌注元件优选地形成第一连接元件。补充地或替选地，第一灌注元件优选地形成第一密封元件，用于密封在杯元件和第一电芯极之间形成的区域。
可以有益的是，第二灌注元件形成第二连接元件。补充地或替选地，第二灌注元件优选地形成第二密封元件，用于密封在盖元件和第二电芯极之间形成的区域。
第一灌注元件和/或第二灌注元件优选地用于密封由壳体包围的电化学电芯的内部空间。
可以有利的是，杯元件包括金属材料或由金属材料形成。例如，杯元件包括钢或由钢形成。根据优选的实施方式，杯元件由镀镍钢形成。
根据另一个优选的实施方式，杯元件包括铝或由铝形成。
可以有益的是，杯元件位于第二电芯极的电位上。
根据另一个优选的实施方式，杯元件位于第一电芯极的电位上。
优选地，杯元件被构造为至少大致空心柱形。尤其地，空心柱形的一端由杯元件的基部区段和/或底部区段封闭。
可以有利的是，杯元件具有周面区段，该周面区段优选地被构造为至少大致空心柱形、例如至少大致圆空心柱形。
可以规定，杯元件具有例如至少大致圆形的基部区段。例如，在电化学电芯的组装状态下，基部区段在杯元件的背离第二电芯极的一侧封闭杯元件。基部区段例如是底部区段。
可以有利的是，电化学电芯包括第一集流元件，该第一集流元件包括至少一个第一联接元件，该第一联接元件用于将第一集流元件联接到第一电芯极和/或用于电化学元件和第一电芯极的电接触，其中至少一个第一联接元件以指向第一电芯极的方向的拱形部的形式和/或以指向第一电芯极的方向的突部的形式被构造。
至少一个第一联接元件优选地以材料配合和/或形状配合和/或力配合的方式例如通过焊接与第一电芯极连接。
例如可以考虑，第一集流元件的至少一个第一联接元件是集流元件中的盆形和/或杯形区域。优选地，第一集流元件大部分、例如超过面积的约90％或更多被构造为板形的。例如，第一集流元件是集流板。
可以有利的是，优选地从第一电芯极的背离第一集流元件的一侧构造流体密封的焊接连接部。例如，通过从背离第一电芯极的一侧的穿焊(Durchschweiβen)将第一联接元件安固在第一电芯极处。
可以有益的是，电化学电芯包括第二集流元件，该第二集流元件包括至少一个第二联接元件，该第二联接元件用于将第二集流元件联接到第二电芯极和/或用于电化学元件和第二电芯极的电接触。至少一个第二联接元件以指向第二电芯极的方向的拱形部的形式和/或以指向第二电芯极的方向的突部的形式被构造。
例如，至少一个第二联接元件以材料配合和/或形状配合和/或力配合的方式例如通过焊接与第二电芯极连接。
可以规定，第二集流元件在平行于电化学电芯的中心线截取的截面中具有第一折曲部，例如约180°的折曲部。
优选地，第二集流元件具有例如约90°的第二折曲部。
在第二集流元件具有第一折曲部和/或第二折曲部的实施方式中，可以有利的是，第二电芯极偏心地布置。
例如，第二集流元件的一端被引导穿过第二电芯极中为此设置的开口，并在开口内以材料配合的方式与第二电芯极连接。
可以规定，第二电芯极和至少一个第二联接元件至少部分地由彼此不同的金属材料形成。
例如，第二电芯极是多件式的并且包括第一部分，该第一部分包括铜或由铜形成。
尤其地，第二电芯极包括第二部分，该第二部分例如包括铝或由铝形成。
至少一个第二联接元件优选地包括铜或者由铜形成。
例如，在第二电芯极内或在至少一个第二联接元件和第二电芯极之间构成材料过渡。
可以规定，在第二电芯极中构造有彼此不同的区域，该区域被第二灌注元件包围和/或彼此隔离。
例如构造有连接区域，第二电芯极与至少一个第二联接元件在该连接区域中连接。
第二电芯极的连接区域例如由与第二集流元件的至少一个第二联接元件相同的材料形成。
替选于在第二电芯极和至少一个第二联接元件之间构成材料过渡的情况，可以规定，第二电芯极和至少一个第二联接元件由相同的金属材料形成。
例如，第二电芯极和至少一个第二联接元件包括铜或由铜形成。
替选于第二集流元件具有至少一个被构造为拱形部和/或突部的第二联接元件的情况，可以规定，电化学电芯具有第二集流元件，该第二集流元件的板形的基体和/或其边缘区域直接与壳体连接，其中优选地第二集流元件例如通过接合连接与盖元件和杯元件连接。
优选地，第二集流元件通过压接与盖元件和/或杯元件连接和/或是通过压接与盖元件和/或杯元件连接的。
尤其为了在杯元件和盖元件之间构造优化的接合连接，可以有利的是，杯元件在背离底部区段的一端处具有至少一个凹部、例如在杯元件的周向方向上环绕的边条。
替选于通过接合连接来连接第二集流元件和壳体，可以规定，第二集流元件通过焊接、例如通过穿焊与第二电芯极连接。根据该实施方式，第二集流元件优选地以与盖元件间隔开的方式布置。
可以规定，第二集流元件通过第二集流元件的第二联接元件与第二电芯极连接。例如可以考虑，第二集流元件的第二联接元件是第二集流元件的盆形和/或杯形区域。优选地，第二集流元件大部分、例如超过面积的约90％或更多被构造为板形的。例如，第二集流元件是集流板。
可以有利的是，从第一电芯极的背离第一集流元件的一侧构造优选地流体密封的焊接连接部。例如，第一联接元件通过从背离第一电芯极的一侧的穿焊安固在第一电芯极处。
例如，用于盖元件的电绝缘的绝缘元件、例如第二绝缘元件布置在盖元件的面向内部空间的内侧处。
可以有益的是，盖元件和杯元件以材料配合和/或力配合和/或形状配合的方式彼此连接。优选地，盖元件和杯元件彼此焊接、例如通过穿焊彼此连接。
例如可以考虑，借助尤其是流体密封的焊缝将第一集流元件与杯元件连接。根据该实施方式，杯元件尤其处于第一电芯极的电位上和/或形成第一电芯极的一部分。第一绝缘元件优选地是不必要的。
补充地或替选地可以考虑，第二集流元件借助尤其是流体密封的焊缝与盖元件连接。
优选地，至少一个第一联接元件和/或至少一个第二联接元件形成公差补偿。
在电化学电芯的组装状态下，至少一个第一联接元件优选地与第一电芯极直接材料接触。例如，至少一个第一联接元件以材料配合的方式与第一电芯极连接。
尤其地，至少一个第二联接元件在电化学电芯的组装状态下与第二电芯极直接材料接触。例如，至少一个第二联接元件以材料配合的方式与第二电芯极连接。
可以规定，至少一个第一联接元件通过折曲和/或裁切、例如冲压形成。
补充地或替选地可以规定，至少一个第二联接元件通过折曲和/或裁切、例如冲压形成。
可以有利的是，电化学电芯具有第一绝缘元件，该第一绝缘元件在第一电芯极和杯元件之间形成电隔离和/或电绝缘。
补充地或替选地可以有益的是，电化学电芯具有第二绝缘元件，该第二绝缘元件在第二电芯极和盖元件之间形成电隔离和/或电绝缘。
优选地，第一绝缘元件用于第一电芯极的电绝缘。尤其地，第一绝缘元件被布置在杯元件的基部区段和/或底部区段的内侧处。
可以有益的是，第一绝缘元件被构造为多件式的、例如两件式的。例如，绝缘元件具有至少大致圆形的截面。优选地，该截面至少大致垂直于电化学电芯的中心线截取。
电化学电芯的中心线优选地平行于电化学电芯的对称轴线和/或至少大致垂直于盖元件和/或杯元件的基部区段的主延伸平面。
可以有利的是，第一绝缘元件例如居中地具有缺口，第一电芯极在电化学电芯的组装状态下被接纳和/或布置在该缺口中。
优选地，第一绝缘元件的缺口在平行于第一绝缘元件的主延伸平面截取的截面中被构造为至少大致矩形的。
例如可以考虑，第一电芯极在平行于第一电芯极的主延伸平面截取的截面中被构造为与第一绝缘元件的缺口至少大致互补的。
例如，第一电芯极和第一绝缘元件的缺口在垂直于电化学元件的中心线截取的截面中为至少大致矩形的或至少大致椭圆形的和/或正圆形的。
优选地，第一电芯极和/或第一绝缘元件的缺口在截面中为矩形的，该矩形具有被倒圆的角。
可以有利的是，第一绝缘元件具有一个或多个凹部，该凹部被构造为围绕缺口环绕。该一个或多个凹部优选地是槽形的凹部和/或边条。
例如，第一绝缘元件具有第一凹部和第二凹部，其在平行于第一绝缘元件的主延伸平面截取的截面中同心地布置。
第一凹部尤其用于在制造电化学电芯期间将第一电芯极定位在第一绝缘元件的缺口中。
第二凹部优选地用于在制造电化学电芯期间将第一绝缘元件相对于盖元件进行定位。
可以有益的是，电化学电芯具有第二绝缘元件。
优选地，第二绝缘元件用于第二电芯极的电绝缘或第一电芯极和第二电芯极的电绝缘。尤其地，第二绝缘元件被布置在盖元件的面向电化学电芯的内部空间的内侧处。
可以有益的是，第二绝缘元件被构造为多件式的、例如两件式的。例如，第二绝缘元件具有至少大致圆形的截面。优选地，该截面至少大致垂直于电化学电芯的中心线截取。
可以有利的是，第二绝缘元件例如居中地具有缺口，第二电芯极或第一电芯极和第二电芯极在电化学电芯的组装状态下被接纳和/或布置在该缺口中。
优选地，第二绝缘元件的缺口在平行于第二绝缘元件的主延伸平面截取的平面中被构造为至少大致矩形的。
例如可以考虑，第二电芯极在平行于主延伸平面截取的截面中被构造为与第二绝缘元件的缺口至少大致互补。
例如，第二电芯极和第二绝缘元件的缺口在垂直于电化学电芯的中心线截取的截面中为至少大致矩形的或至少大致椭圆形的和/或正圆形的。
优选地，第二电芯极和/或第二绝缘元件的缺口在截面中为矩形的，该矩形具有被倒圆的角。
可以有利的是，第二绝缘元件具有一个或多个凹部，其被构造为围绕缺口环绕。该一个或多个凹部优选地是槽形的凹部和/或边条。
例如，第二绝缘元件具有第一凹部和第二凹部，其在平行于第二绝缘元件的主延伸平面截取的截面中同心地布置。
第一凹部尤其用于在制造电化学电芯期间将第二电芯极或第一电芯极和第二电芯极定位在第二绝缘元件的缺口中。
第二凹部优选地用于在制造电化学电芯期间将第二绝缘元件相对于盖元件进行定位。
可以有利的是，第一灌注元件包括第一聚合物材料或由其形成和/或第二灌注元件包括第二聚合物材料或由其形成。
第一绝缘元件优选地包括第三聚合物材料或由其形成。例如，第二绝缘元件包括第四聚合物材料或由其形成。
第三聚合物材料和/或第四聚合物材料优选地为热塑性聚合物材料、尤其是耐电解质的热塑性聚合材料。
补充地或替选地，第三聚合物材料和/或第四聚合物材料是例如可以以注射成型工艺加工的聚合物材料。
例如，第三聚合物材料和/或第四聚合物材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二丁酯。
第三聚合物材料和/或第四聚合物材料优选地是电绝缘的。
“导电的”尤其理解为在25℃时电导率为10-1S/m或更高、尤其为106S/m或更高。
“电绝缘的”尤其理解为在25℃时电导率低于10-1S/m、尤其低于106S/m。
如前所述，第一灌注元件优选地包括第一聚合物材料或由其形成。例如，第一聚合物材料包括第一树脂材料或由其形成。
可以有益的是，第一树脂材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：环氧树脂材料、酚醛树脂材料、氨基塑料材料、聚氨酯材料、硅酮材料、聚酯树脂材料、ABS树脂材料。
可以有利的是，第一树脂材料在到第一聚合物材料的固化状态下具有约40肖氏D或更高、尤其是约50肖氏D、例如约60肖氏D或更高的硬度。
第一树脂材料在到第一聚合物材料的固化状态下的硬度为约100肖氏D或更低、尤其约97肖氏D或更低、例如约95肖氏D或更低。
尤其根据DIN EN ISO 868来确定硬度。
可以有益的是，第一树脂材料具有约90℃或更高、尤其是约95℃或更高、例如约100℃或更高的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度优选地与第一树脂材料到第一聚合物材料的硬化状态有关。
优选地，第一树脂材料是单组分树脂材料、例如单组分环氧树脂材料。
单组分环氧树脂材料优选地具有针对电解质的提高的稳定性，该电解质被接纳在内部空间中。
可以有益的是，第一树脂材料包括一种或多种填料。一种或多种填料优选地选自：无机填料，尤其是氧化硅、碳酸盐；碳化物、尤其是碳化硅；氮化物、尤其是金属氮化物；金属氧化物。
优选的氧化硅是硅酸盐。
通过使用填料，可以避免或减少从电化学电芯的环境经由第一灌注元件到内部空间中的氧扩散和/或水扩散。
可以有利的是，第二灌注元件包括第二聚合物材料或由其形成。例如，第二聚合物材料包括第二树脂材料或由其形成。
可以有益的是，第二树脂材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：环氧树脂材料、酚醛树脂材料、氨基塑料材料、聚氨酯材料、硅酮材料、聚酯树脂材料、ABS树脂材料。
可以有利的是，第二树脂材料在到第二聚合物材料的固化状态下具有约40肖氏D或更高、尤其是约50肖氏D、例如约60肖氏D或更高的硬度。
第二树脂材料在到第二聚合物材料的固化状态下的硬度为约100肖氏D或更低、尤其约97肖氏D或更低、例如约95肖氏D或更低。
尤其根据DIN EN ISO 868来确定硬度。
可以有益的是，第二树脂材料具有约90℃或更高、尤其是约95℃或更高、例如约100℃或更高的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度优选地与第二树脂材料到第二聚合物材料的硬化状态有关。
优选地，第二树脂材料是单组分树脂材料、例如单组分环氧树脂材料。
单组分环氧树脂材料优选地具有针对电解质的提高的稳定性，该电解质被接纳在内部空间中。
可以有益的是，第二树脂材料包括一种或多种填料。一种或多种填料优选地选自：无机填料，尤其是氧化硅、碳酸盐；碳化物、尤其是碳化硅；氮化物、尤其是金属氮化物；金属氧化物。
优选的氧化硅是硅酸盐。
通过使用填料，可以避免或减少从电化学电芯的环境经由第二灌注元件到内部空间中的氧扩散和/或水扩散。
优选地，第一聚合物材料和第二聚合物材料是在化学和/或物理方面彼此不同的材料。
替选地可以规定，第一聚合物材料和第二聚合物材料是在化学和/或物理方面相同的材料。
补充地或替选地可以规定，第三聚合物材料在化学和/或物理方面与第一聚合物材料和/或第二聚合物材料不同。替选地，第三聚合物材料可以在化学和/或物理方面对应于第一聚合物材料和/或第二聚合物材料。
可以规定，第一灌注元件相对于电化学电芯的中心线在径向方向上布置在第一电芯极和杯元件之间，和/或第二灌注元件相对于电化学电芯的中心线在径向方向上布置在第二电芯极和盖元件之间。
例如，从杯元件的背离盖元件的一侧看，第一灌注元件在第一电芯极和杯元件之间形成环形区段。
补充地或替选地可以考虑，在盖元件的背离内部空间的外侧处，第二灌注元件在第一电芯极和杯元件之间形成环形区段。
可以有利的是，盖元件和/或杯元件包括爆裂装置，该爆裂装置具有爆裂接片，该爆裂接片被构造为，在超过电化学电芯的内部空间中的临界压力时其断裂和/或撕裂。例如，爆裂装置可以布置和/或构造在杯元件的底部区域中。
优选地，爆裂接片由线形的材料厚度减小的区域和/或由从盖元件和/或杯元件的两侧配置在盖元件或杯元件中的两个凹部、例如压花形成。
根据一个替选的实施方式可以规定，与盖元件和/或杯元件的平均材料厚度相比，爆裂装置具有平面的材料厚度减小的区域。
可以有利的是，盖元件和/或杯元件具有用于将电解质填入电化学电芯的内部空间和/或用于将电解质从电化学电芯的内部空间去除的电解质填入开口。例如，电解质填入开口可以被布置和/或构造在杯元件的底部区域中。
优选地在对电化学电芯的内部空间进行装填之后封闭、例如焊接电解质填入开口。
尤其地，第二绝缘元件具有电解质填入开口。
可以有益的是，盖元件具有一个或多个凸起，该凸起在指向远离内部空间的方向上突出远离盖元件的基体，其中一个或多个凸起优选地限制用于接纳第二灌注元件的开口。
该一个或多个凸起尤其用于在填入第二灌注材料时提高填充水平。例如，由边条形成该一个或多个凸起。
可以有益的是，第二电芯极具有一个或多个径向突部，该径向突部相对于电化学电芯的中心线沿着径向方向延伸。例如，第二电芯极具有唯一的突部，其以围绕第二电芯极的基体环绕的方式构造。因此，第二灌注元件可以机械地与第二电芯极锁定。
例如，第二电芯极被压花和/或具有在径向方向上伸延的一个或多个径向突部。该一个或多个径向突部尤其用于提高第二树脂材料的填充水平。
在盖元件的构造方面可以有利的是，盖元件具有一个或多个凹陷，在其中第二灌注元件在电化学电芯的组装状态下沿着平行于中心线伸延的方向与盖元件在后接合。
可以规定，电化学电芯、例如第二电芯极包括至少一个转换元件(Umschnappelement)，在超过电化学电芯的内部空间中的临界压力和/或临界温度时该转换元件从静止状态向外偏移和/或能向外偏移到触发状态。例如，第二电芯极和第二集流元件之间的电接触被中断和/或隔离。
通过将至少一个转换元件从静止状态偏移到触发状态，第二电芯极和与电化学元件连接的第二集流元件之间的导电连接尤其被隔离。
优选地，转换元件整体上由第二电芯极形成。
替选地，至少一个转换元件可以例如被焊入电化学电芯的第二电芯极中。
至少一个转换元件在预先规定的电芯内部压力下向外偏转，并由此中断第二电芯极和第二集流元件之间的导电连接。
提高的电芯内部压力主要是由电化学过程和在电化学电芯的过度充电时产生的热引起的。
可以有利的是，第一电芯极和/或第二电芯极具有材料厚度减小的区域，其尤其用于减小相应的电芯极与相应的集流元件的可连接性。一个或多个材料厚度减小的区域优选地是少压花区域。在材料厚度减小的区域中，相应的电芯极优选地具有减小的穿焊深度。
优选地，第二电芯极具有多个功能区域，其通过第二灌注元件彼此隔离，其中优选地多个功能区域通过一个或多个尤其是环绕的凸起、例如边条彼此隔离，或者其中多个功能区域本身相对于基体被构造为凸起和/或高部。
可以规定，电化学电芯包括唯一的灌注元件，由该灌注元件接纳和/或包围第二电芯极或第一电芯极和第二电芯极。
根据该实施方式，电化学元件在面向杯元件的底部区段的一侧尤其仅仅通过第一绝缘元件与杯元件连接。
可以规定，杯元件作为整体位于第一电芯极的电位上。根据该实施方式，第一集流元件优选地被压入杯元件中和/或由此被压缩。
根据一个替选的实施方式可以规定，电化学元件通过第一绝缘元件相对于杯元件电绝缘。
根据该实施方式，第一电芯极和第二电芯极布置在电化学电芯的同一侧和/或锚固在相同的灌注元件中。优选地，第一集流元件和第二集流元件布置在电化学电芯的同一侧和/或布置在与电芯极相同的一侧。
根据该实施方式，第一电芯极和第二电芯极优选地都布置在盖元件的同一开口中。
例如，第一电芯极和第二电芯极通过灌注元件彼此隔离和/或保持为与盖元件间隔开的。
可以有利的是，电化学电芯包括第二绝缘元件，其包括用于第一电芯极的第一缺口和用于第二电芯极的第一缺口。
尤其地，第一缺口和/或第二缺口被一个或多个凹部、例如一个或多个边条包围。这些凹部用于在盖元件中进行定位。
可以有益的是，电化学电芯具有一个或多个间距保持元件。间距保持元件中的一者或多者例如布置在盖元件和第一电芯极之间。补充地或替选地，间距保持元件中的一者或多者例如布置在盖元件和第二电芯极之间。
例如可以考虑，电化学电芯的第一集流元件通过第一弹簧元件、例如通过弹簧垫片联接在杯元件处。
例如，第一联接元件由第一弹簧元件形成。优选地，第一弹簧元件包括铝或者由铝形成。
补充地或替选地可以考虑，第二集流元件通过第二弹簧元件、例如弹簧垫片联接在盖元件和/或第二电芯极处。
例如，第二联接元件由第二弹簧元件形成。第二弹簧元件例如包括铜或者由铜形成。
通过第一弹簧元件和/或第二弹簧元件例如构造了相应的集流元件与对应的电芯极的力配合连接。
可以规定，第一集流元件具有导电的和/或耐电解质的涂层。
补充地或替选地可以规定，第二集流元件具有导电的和/或耐电解质的涂层。
在第一集流元件具有导电的和/或耐电解质的涂层的实施方式中，和/或第一集流元件具有导电和/或耐电解质的涂层的实施方式中，优选地通过将第一集流元件压入杯元件中构造力配合。
优选地，导电的和/或耐电解质的涂层包括导电的含氟聚合物材料或合成橡胶材料或由其形成。
例如，以下成分适合作为用于导电的和/或耐电解质的涂层：
a1)树脂材料和一种或多种导电添加剂、例如环氧树脂材料和一种或多种炭黑(Leitruβ)；
a2)弹性体材料和过渡金属碳化物，以及可选的一种或多种导电添加剂，例如乙烯丙烯三聚物橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶和碳化钛；
a3)导电的粘合材料、优选地弹性体材料、树脂材料，一种或多种导电的添加剂和可选的过渡金属氧化物、例如乙烯丙烯三聚物橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂材料、炭黑和可选的碳化钛；
a4)导电的热塑性材料、尤其是热塑性塑料，一种或多种导电的添加剂和过渡金属氧化物、例如聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯和炭黑及碳化钛；
a5)导电浆料，例如包括苯乙烯-丁二烯橡胶、羧甲基纤维素、碳化钛，其中可选地可以使用含氟聚合物悬浮液。
可以有益的是，电化学元件至少大致是空心柱形的和/或平行于电化学电芯的中心线具有空腔。
本发明还涉及具有一个或多个根据本发明的电化学电芯的电化学系统。
根据本发明的电化学电芯的一个或多个特征和/或优点优选地同样适用于根据本发明的电化学系统。
本发明还涉及一种用于制造电化学电芯的方法。
与此相关地，本发明的目的在于提供一种方法，借助其可以以尽可能容易的方式制造电化学电芯。
根据本发明，该目的通过根据独立方法权利要求的电化学电芯得以实现。
根据本发明的方法优选地是用于制造根据本发明的电化学电芯的方法。
优选地，提供或制造用于接收、存储和/或提供电能的电化学元件。
尤其将电化学元件定位在壳体中，该壳体包括用于接纳电化学元件的杯元件和用于覆盖和/或封闭杯元件的盖元件。
优选地制造例如用于将杯元件与第一电芯极连接的灌注元件、尤其是第一灌注元件。
补充地或替选地制造例如用于将盖元件与第二电芯极连接的灌注元件、尤其是第二灌注元件。
根据本发明的电化学电芯的一个或多个特征和/或优点优选地同样适用于根据本发明的方法。
可以规定，第一绝缘元件被定位在例如杆形的工具载具上。随后，第一电芯极例如被定位在绝缘元件中为此设置的缺口中。
可以有益的是，杯元件随后被定位成，使得第一绝缘元件定位和/或贴靠在杯元件的面向内部空间的内侧处。
优选地，在将第一绝缘元件相对于杯元件定位之后，处于可流动的状态下的第一聚合物材料被填入在第一电芯极和杯元件之间的区域中。随后，优选地固化和/或干燥第一聚合物材料。
可以规定，以下述方式制造、例如卷绕电化学元件，即形成一个或多个第一接触突部和/或一个或多个第二接触突部，它们延伸远离电化学元件的基体。一个或多个第一接触突部和/或第二接触突部例如伸出超过电化学元件的基体和/或突出远离基体。
例如，电化学元件包括一个或多个第一接触突部，用于使电化学元件与第一电芯极电接触。例如，一个或多个第一接触突部在电化学元件的在组装状态下面向第一电芯极的一侧突出远离电化学元件的基体。一个或多个第一接触突部例如被构造为薄片形的和/或舌板形的。
补充地或替选地可以规定，电化学元件包括一个或多个第二接触突部，用于电化学元件与第二电芯极的电接触。例如，一个或多个第二接触突部在电化学元件的在组装状态下背离第一电芯极的一侧突出远离电化学元件的基体。一个或多个第二接触突部例如是薄片形的和/或舌板形的。
例如，一个或多个第一接触突部和/或一个或多个第二接触突部是无涂覆的。
可以有利的是，一个或多个第一接触突部与第一集流元件连接、例如焊接。
优选地，一个或多个第二接触突部与第二集流元件连接、例如焊接。
例如可以考虑，一个或多个第一接触突部由无涂覆的阴极衬底、例如铝形成和/或是由无涂覆的阴极衬底、例如铝形成的。
补充地或替选地可以考虑，一个或多个第二接触突部由无涂覆的阳极衬底、例如铜形成和/或是由无涂覆的阳极衬底、例如铜形成的。
可以规定，电化学元件被引入杯元件中，随后电化学电芯的第一集流元件与第一电芯极连接、例如焊接。
可以有利的是，在将电化学元件定位在杯元件中之后，将盖元件布置在第二集流元件处，并且杯元件通过接合、例如通过压接与盖元件和第二集流元件连接。
可以有益的是，第二绝缘元件、盖元件和第二电芯极在由处于可流动的状态下的第一树脂材料和/或第二树脂材料被灌注之前被堆叠。
例如，第一聚合物材料和/或第二聚合物材料随后被干燥和/或固化，其中形成灌注元件。
例如可以考虑，电化学元件是通过在卷绕装置、例如卷绕芯轴上卷起和/或围绕卷绕装置、例如卷绕芯轴卷起而被制造的，其中尤其平行于电化学电芯的中心线形成空腔。
优选地在卷起之后和/或在进一步组装之前从电化学元件、尤其是电芯卷中移除卷绕装置。
可以有利的是，形成有盖元件组件，其尤其包括或由以下元件形成：
-盖元件；
-第二电芯极；
-第二灌注元件；和
-第二绝缘元件。
例如，盖元件组件与电化学元件连接，该电化学元件与第一集流元件和/或第二集流元件连接。
优选地，盖元件组件例如通过激光焊接和/或电阻焊与第二集流元件焊接。在盖元件组件和第二集流元件通过电阻焊彼此连接的实施方式中，优选地使用长的杆形的电极。
尤其地，穿过由于电化学元件的卷起而形成的空腔穿焊。为此可以有利的是，第一集流元件具有激光束可以被引导穿过的开口。
例如，杯元件在其底部区段处具有贯穿开口，穿过该贯穿开口进行穿焊。贯穿开口随后被封闭、例如被焊接。
在焊接盖元件组件和第二集流元件之后，优选地将由此得到的电芯卷-盖元件组件引入杯元件中并调整其位置。随后，优选地通过电解质填入开口将电解质填入得到的电化学电芯的内部空间中，然后例如通过焊接以流体密封的方式封闭电解质填入开口。
例如可以考虑，杯元件在背离盖元件的底部区段处具有电解质填入开口。例如，穿过第一集流元件中的开口填入电解质。
替选地，电解质填入开口优选地布置在盖元件中，并且从该处用电解质装填内部空间。
在本发明的一个设计方案中可以规定，第二电芯极被布置为基本上径向居中的，并且第二集流元件的(第一)折曲部被构造为环状和/或被圆的和/或连续弯折的。
第二绝缘元件优选地接纳整个第二集流元件。例如，第二绝缘元件为此至少大致被构造为罐形的和/或盘形的。
盖元件组件优选地可以方便地安放或安插在杯元件上，其中优选地第二绝缘元件与第二集流元件一起被推入杯元件的开放端中，尤其是直到杯元件的开放端贴靠在盖元件组件的盖元件处、尤其是盖板处，并且由此连接、例如夹紧、焊接等。
第二集流元件的面向电化学元件的一侧优选地包括多个、例如五个朝向电化学元件的方向增高的增高部。增高部尤其是边条。增高部尤其以星形在径向方向上向外延伸。优选地，增高部形成用于在电化学元件处固焊的焊接区域。
此外可以规定，第一集流元件的面向电化学元件的一侧优选地包括多个、例如三个朝向电化学元件的方向增高的增高部。增高部尤其是边条。增高部尤其以星形在径向方向上向外延伸。优选地，增高部形成用于在电化学元件处固焊的焊接区域。
此外，第一集流元件优选地包括一个或多个开口、例如狭槽或长孔。一个或多个开口尤其在径向方向上延伸和/或以在周向方向上均匀分布的方式布置和/或构造。尤其地，增高部和开口交替地被布置和/或构造。
通过开口尤其可以实现电化学电芯的用于脱气和/或在热事件(thermischesEreignis)的情况下的优化的特性。尤其地，可以通过开口方便地排出在电化学元件的层之间形成的气体。
在杯元件的底部区段的可选的变型方案中，例如居中地设有填入开口，其被环绕的压花围绕，以便例如可以借助金属板方便地密封焊接。
此外，在底部区段中可选地分别设置和/或构造有一个或多个爆裂装置、尤其是爆裂接片。
最终，优选地设置有用于紧固(第一)集流元件的紧固区域。
在这种情况下可以规定，(第一)集流元件被夹固在底部区段处或是被夹固在底部区段处的或者以环绕的方式被焊接在边缘区域中或是被焊接在边缘区域中的。例如，爆裂接片被构造为圆环形环绕的。
对此替选地可以设置有向内突出的增高部，其尤其被构造为正圆形的(kreisrund)，并且用于与(第一)集流元件焊接。在增高部内的径向方向上，在底部区段中优选地布置和/或构造有圆环形的爆裂接片。
对此替选地还可以规定，设置有两个爆裂装置，其分别例如布置和/或被构造为基本上围绕填入开口呈半圆形的。在两个爆裂装置之间例如布置和/或构造有基本上径向向外取向的、接片状的增高部，其突出到内部空间中并且用于与(第一)集流元件焊接。增高部优选地被定位成，使得焊接不会对爆裂装置的功能产生负面影响。
可选地可以在电化学电芯的各个、多个或所有实施方式中提供底部区段的所描述的变型方案又或是仅各个特征或特征组合。
附图说明
实施例的以下说明和附图描述了本发明的其他优选特征和/或优点。
在附图中：
图1示出了电化学电芯的第一实施方式的示意性剖视图，在其中第一电芯极借助第一灌注元件安固在壳体处，其中第二电芯极由壳体形成；
图2示出了图1中的杯元件、第一绝缘元件、第一电芯极和第一灌注元件的示意性剖视图，其中杯元件在与杯元件的边缘相邻的区域中具有环绕的边条；
图3示出了图2中元件的沿着图2中以III标示的方向的示意性平面图(从上方看)；
图4示出了图2中元件的沿着图2中以IV标示的方向的示意性平面图(从下方看)；
图5示出了壳体的盖元件的沿着图1中以V标示的方向的示意性平面图，其中可以看到通过双侧压花形成的爆裂接片；
图6示出了图1的第一集流元件的示意性平面图(从上方看)，该第一集流元件具有用于联接到第一电芯极的盆形的第一联接元件；
图7示出了第一实施方式的第一绝缘元件的沿着图2中以IV标示的方向的示意性平面图，其中第一绝缘元件具有两个环绕的边条；
图8示出了用于制造根据电化学电芯的第一实施方式的杯元件组件的方法的示意图，该杯元件组件包括杯元件、第一绝缘元件、第一灌注元件和第一电芯极；
图9示出了用于制造根据第一实施方式的电化学电芯的方法的一个实施方式的示意图；
图10示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中构造有形式为第二电芯端子的第二电芯极，并且其包括第二灌注元件，借助该第二灌注元件将第二电芯极安固在第二绝缘元件和/或盖元件处；
图11示出了图10中以XI标示的区域的放大图；
图12示出了图10中以XII标示的区域的放大图；
图13示出了图10至图12的电化学电芯的示意性剖视图；
图14示出了图13的盖元件、第二灌注元件和第二电芯极的沿着图10和图13中以XIV标示的方向的示意性平面图(从上方看)；
图15示出了图13中以XV标示的区域沿着图14中以XV标示的平面的示意性剖视图；
图16示出了电化学电芯的另一个实施方式的盖元件组件的示意性平面图，在其中盖元件具有围绕开口环绕的边条，其中边条用于优化盖元件组件的机械稳定性，其中盖元件组件包括盖元件、第二灌注元件和第二电芯极；
图17示出了沿着图16中以XVII标示的平面的示意性剖视图；
图18示出了电化学电芯的另一个实施方式的节段的示意性剖视图，在其中第二电芯极被构造为转换元件，当超过电化学电芯的内部空间中的临界压力和/或临界温度时，该转换元件从静止状态被向外偏移到触发状态和/或可被向外偏移到触发状态，并且因此中断和/或隔离第二电芯极与第二集流元件之间的电接触，其中在图18中示出了静止状态；
图19示出了图18所示的电化学电芯的实施方式在转换元件的触发状态下的示意性剖视图，在其中第二电芯极和电化学元件彼此电隔离；
图20示出了图18和图19中的第二电芯极的示意性平面图；
图21示出了电化学电芯的另一个实施方式的节段的示意性剖视图，在其中第二电芯极具有材料厚度减小的区域；
图22示出了集流元件的一个变型方案的示意性平面图，该集流元件具有由被裁切的轮廓形成的联接元件；
图23示出了图22的集流元件的示意性剖视图；
图24示出了集流元件的另一个变型方案的示意性平面图，在其中联接元件经由U形拱起的区段与集流元件的基体连接；
图25示出了图24的集流元件的示意性剖视图；
图26示出了集流元件的另一个变型方案的示意性平面图，在其中联接元件被构造为盆形的和/或杯形的，其中集流元件尤其没有开口和/或形成闭合的表面；
图27示出了图26的集流元件的示意性剖视图；
图28示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中第二电芯极被构造为至少两件式的，其中第二电芯极的至少两个部分由彼此不同的金属材料形成；
图29示出了图28中以XXIX标示的区域的放大图；
图30示出了图28中以XXX标示的区域的放大图；
图31示出了图28中的盖元件的沿着图28中以XXXI标示的方向的示意性平面图(从上方看)；
图32示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性平面图，在其中第二电芯极具有被构造为高部的多个凸起；
图33示出了通过图32中以XXXIII标示的平面的示意性剖视图；
图34示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中第一集流元件被压入杯元件中；
图35示出了图34中以XXXV标示的区域的放大图；
图36示出了图34中以XXXVI标示的区域的放大图；
图37示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中第一电芯极和第二电芯极被接纳在共同的灌注元件中；
图38示出了图37中以XXXVIII标示的区域的放大图；
图39示出了图37和图38的电化学电芯的沿着图37中以XXXIX标示的方向的示意性平面图；
图40示出了图37至图39的实施方式的第二绝缘元件的示意性平面图；
图41示出了用于制造电化学电芯的图10至图15所示的实施方式的盖元件组件的方法的一个实施方式的示意图；
图42示出了用于制造电化学电芯的图10至图15所示的实施方式的方法的一个实施方式的示意图；
图43示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中第二集流元件具有约180°的折曲部和约90°的另一个折曲部；
图44示出了图43中以XLIV标示的区域的放大图；
图45示出了图43和图44中的集流元件的在折曲前的状态下的示意性平面图；
图46示出了用于制造根据图43至图45的电化学电芯的方法的一个实施方式的视图；
图47示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中第一联接元件和/或第二联接元件是弹簧垫片，由此尤其分别构造了力配合的联接部；
图48示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中借助导电的和/或耐电解质的涂层在第一集流元件和/或在第二集流元件处构造有接触部；
图49示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中经由通过卷绕装置形成的空腔对电芯内侧进行焊接；
图50示出了图49中以L标示的区域的放大图；
图51示出了图49中以LI标示的区域的放大图；
图52示出了用于制造根据图49至图51的电化学电芯的方法的一个实施方式的示意图；
图53示出了电化学电芯的另一个实施方式的示意性剖视图，在其中经由通过卷绕装置形成的空腔和杯元件中的贯穿开口对电芯内侧进行焊接；
图54示出了图53中以LIV标示的区域的放大图；
图55示出了图53中以LV标示的区域的放大图；
图56示出了用于制造根据图53至图55的电化学电芯的方法的一个实施方式的示意图；
图57示出了盖元件组件的另一个替选实施方式的示意性截面；
图58示出了图57的盖元件组件的示意性侧视图；
图59示出了图57的盖元件组件的观察其底侧的示意性立体图；
图60示出了集流元件的示意性平面图；
图61至图63示出了杯元件的底部区段的各种实施方式的示意性平面图。
相同或功能等效的元件在所有附图中配设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1至图9中示出了整体标示为100的电化学电芯的第一实施方式、该电化学电芯的制造以及电化学电芯100的各个组成部分。
电化学电芯100例如是电池电芯和/或蓄电池电芯。电化学电芯100当前是正圆形电芯。
优选地，电化学电芯100是锂离子电芯。
电化学电芯100优选地形成电化学系统102的组成部分，该电化学系统尤其包括多个电化学电芯100。
电化学系统102例如是蓄电池模块和/或电池模块。
例如，在车辆中使用电化学电芯100。
电化学电芯100包括用于接收、存储和/或提供电能的电化学元件104。电化学元件104例如是所谓的“电芯卷”。
可以有利的是，电化学元件104是通过围绕卷绕装置、例如卷绕芯轴卷起形成的。
优选地，电化学元件104尤其是基于卷起而至少大致被构造为空心柱形的。例如，电化学元件104具有平行于电化学电芯100的中心线132的(图中未示出的)空腔。
此外，电化学电芯100包括壳体106，该壳体包括用于接纳电化学元件104的杯元件108和用于覆盖和/或封闭杯元件108的盖元件110。
优选地，杯元件108至少大致被构造为柱形的，其中该杯元件尤其具有至少大致空心柱形的周面区段112和在一侧封闭周面区段112的底部区段114和/或基部区段。
在杯元件108的背离底部区段114的一侧，杯元件108优选地由盖元件110封闭。
当前，杯元件108和盖元件110通过接合工艺、例如压接以流体密封的方式彼此连接。尤其地，电化学电芯100的内部空间116被壳体106以流体密封的方式包围。
电化学电芯100还包括第一电芯极118、例如第一电池端子，和第二电芯极120，用于将电化学电芯100与(图中未示出的)电芯接触系统连接。
例如，第一电芯极118被构造为阴极。
第二电芯极120例如被构造为阳极。当前，杯元件108处于阳极电势上。
可以有益的是，杯元件108和/或盖元件110包括金属材料或由金属材料形成。优选地，杯元件108包括钢材料或由钢材料形成。例如，杯元件108包括镀镍钢或由镀镍钢形成。
优选地，电化学电芯100包括第一集流元件122，该第一集流元件尤其用于电化学元件104和第一电芯极118的电接触。可以有益的是，第一集流元件122包括金属材料或由金属材料形成。铝已经被证明特别适合作为用于第一集流元件122的金属材料。
例如，第一集流元件122是由无涂覆的铝制成的和/或由无涂覆的铝制成。
可以有益的是，第一集流元件122具有至少一个、当前恰好一个第一联接元件123。第一联接元件123尤其用于第一集流元件122与第一电芯极118的联接和/或电化学元件104和第一电芯极118的电接触。
当前，第一联接元件123以指向第一电芯极118的方向的拱形部的形式和/或以指向第一电芯极118的方向的突部的形式构造。例如，第一联接元件123是被模压入第一集流元件122中的和/或被模压入第一集流元件122中。在平行于第一集流元件122的主延伸平面截取的截面中，第一联接元件123优选地至少大致为正圆形的(参见图6)。
例如可以考虑，第一集流元件122的第一联接元件123是第一集流元件122的盆形和/或杯形区域。优选地，第一集流元件122大部分、例如超过其面积的约90％或更多被构造为板形的。例如，第一集流元件122是集流板。
可以有益的是，第一联接元件123以材料配合和/或形状配合和/或力配合的方式与第一电芯极118连接。
根据第一实施方式，第一联接元件123通过焊接与第一电芯极118连接。
可以有利的是，从第一电芯极118的背离第一集流元件122的一侧起构造优选地流体密封的焊接连接部。
例如，第一联接元件123通过穿焊安固在第一电芯极118处。
尤其地，电化学电芯100包括第二集流元件124，该第二集流元件例如用于电化学元件104和第二电芯极120的电接触。
第二集流元件124当前被构造为基本上完全平坦的和/或板形的。例如，第二集流元件124是集流板。尤其地，第二集流元件124不具有由中央拱形部形成的第二联接元件。
当前，第二集流元件124被夹持在杯元件108和盖元件110之间和/或通过接合而与它们连接。例如，第二集流元件124通过盖罐压接(Cap-Can-Crimping)安固在杯元件108和盖元件110的边缘之间。
可以有利的是，为了在杯元件108和盖元件110之间建立接合连接，槽形的凹部126、例如环绕的边条是被配置在杯元件108中的和/或被配置在杯元件108中，该凹部以直接与盖元件110邻接和/或与之相邻的方式布置。
电化学电芯100还包括用于连接杯元件108和第一电芯极118的灌注元件、例如第一灌注元件128。
第一灌注元件128优选地包括第一聚合物材料或由其形成。例如，第一聚合物材料包括第一树脂材料或由其形成。
可以有益的是，第一树脂材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：环氧树脂材料、酚醛树脂材料、氨基塑料材料、聚氨酯材料、硅酮材料、聚酯树脂材料、ABS树脂材料。
可以有利的是，第一树脂材料在到第一聚合物材料的固化状态下具有约40肖氏D或更高、尤其是约50肖氏D、例如约60肖氏D或更高的硬度。
第一树脂材料在到第一聚合物材料的固化状态下的硬度为约100肖氏D或更低、尤其是约97肖氏D或更低、例如约95肖氏D或更低。
尤其根据DIN EN ISO 868来确定硬度。
可以有益的是，第一树脂材料具有约90℃或更高、尤其是约95℃或更高、例如约100℃或更高的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度优选地与第一树脂材料到第一聚合物材料的硬化状态有关。
优选地，第一树脂材料是单组分树脂材料、例如单组分环氧树脂材料。
单组分环氧树脂材料优选地具有针对电解质的提高的稳定性，该电解质被接纳在内部空间116中。
可以有益的是，第一树脂材料包括一种或多种填料。一种或多种填料优选地选自：无机填料，尤其是氧化硅、碳酸盐；碳化物、尤其是碳化硅；氮化物、尤其是金属氮化物；金属氧化物。
优选的氧化硅是硅酸盐。
通过使用填料，可以避免或减少从电化学电芯100的环境经由第一灌注元件128到内部空间116中的氧扩散和/或水扩散。
当前，电化学电芯100包括第一绝缘元件130，该第一绝缘元件在第一电芯极118和杯元件108之间形成电隔离和/或电绝缘。第一绝缘元件130优选地被构造为至少大致板形的。
优选地，第一绝缘元件130用于第一电芯极118的电绝缘。例如，第一绝缘元件130布置在杯元件108的基部区段和/或底部区段114的面向内部空间116的内侧处。
可以规定，第一绝缘元件130被构造为多件式的、例如两件式的(未示出)。
如尤其从图3中可以看出，第一绝缘元件130作为整体优选地具有至少大致圆形的截面。该截面尤其垂直于电化学电芯100的中心线132截取。
电化学电芯100的中心线132优选地平行于电化学电芯100的对称轴线和/或至少大致垂直于杯元件108的底部区段114和/或盖元件110的主延伸平面。
根据一个优选的实施方式，第一绝缘元件130包括第三聚合物材料或由其形成。
第三聚合物材料优选地为热塑性聚合物材料、尤其是耐电解质的热塑性聚合物材料。
补充地或替选地，第三聚合物材料是例如可以以注射成型工艺加工的聚合物材料。
例如，第三聚合物材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二丁酯。
可以有利的是，第一绝缘元件130例如居中地具有缺口134，第一电芯极118在电化学电芯100的组装状态下被接纳和/或布置在该缺口中。
优选地，第一绝缘元件130的缺口134在平行于第一绝缘元件130的主延伸平面截取的截面中被构造为至少大致矩形的。
例如可以考虑，第一电芯极118在平行于其主延伸平面截取的截面中被构造为与第一绝缘元件130的缺口134至少大致互补。
例如，第一电芯极118和第一绝缘元件130的缺口134在垂直于电化学电芯的中心线132截取的截面中至少大致分别具有矩形或至少大致具有圆形、例如正圆形和/或椭圆形。
如尤其从图3中可以看出，可以有利的是，第一电芯极118和/或第一绝缘元件130的缺口134在垂直于电化学电芯100的中心线132的截面中被构造为至少大致矩形的，该矩形具有被倒圆的角。
可以有利的是，第一绝缘元件130具有一个或多个凹部136，该凹部被布置为围绕缺口134环绕。该一个或多个凹部136优选地是槽形的凹部和/或边条。
例如，第一绝缘元件130具有布置在彼此中的第一凹部136a和第二凹部136b(参见图7)。
位于内侧的第一凹部136a尤其用于在制造电化学电芯100期间将第一电芯极118定位在第一绝缘元件130的缺口134中。
位于外侧的第二凹部136b优选地用于在制造电化学电芯100期间将包括第一绝缘元件130的组件相对于盖元件110进行定位。
如尤其从图4中可以看出，可以有利的是，第一灌注元件128在径向方向上相对于电化学电芯100的中心线132布置在第一电芯极118和杯元件108之间。例如，灌注元件基本上完全填满第一绝缘元件130、杯元件108和第一电芯极118之间的空腔。
例如，从杯元件108的背离的盖元件110的一侧看，第一灌注元件128在第一电芯极118和杯元件128之间形成环形区段138。
例如，第一灌注元件128在垂直于电化学电芯100的中心线132截取的截面中为至少大致矩形的，例如具有被倒圆的角。
替选地可以规定，第一灌注元件128在垂直于电化学电芯100的中心线132截取的截面中被构造为至少大致圆形的。在第一电芯极118和/或第一绝缘元件130的缺口134被构造为至少大致圆形的实施方式中，第一灌注元件的圆形构造是优选的。
如例如从图5中可以看出，盖元件108优选地包括爆裂装置140。爆裂装置优选地用于调节电化学电芯100的内部空间116中的压力。
例如可以考虑，爆裂装置140具有爆裂接片142，该爆裂接片被构造为在超过电化学电芯100的内部空间116中的临界压力时其断裂和/或撕裂。由于爆裂接片142的断裂和/或撕裂，流体可以从内部空间116中流出到电化学电芯100的环境中。
可以有利的是，爆裂接片142由减小的材料厚度的线形区域和/或由从盖元件110的两侧配置在到盖元件110中的两个凹部、例如压花形成。
爆裂接片142的平均材料厚度优选地比盖元件110在剩余的区域中的平均材料厚度小了约20％或更多、尤其是约30％或更多、例如约40％或更多。
爆裂接片142的平均材料厚度优选地比盖元件110在剩余区域中的平均材料厚度小了约90％或更少、尤其是约80％或更少、例如约70％或更少。
优选地垂直于盖元件110的主延伸平面来限定材料厚度。
替选于较小的材料厚度的线形区域，可以规定爆裂装置140包括与盖元件110的与爆裂装置邻接的区域中的平均材料厚度相比材料厚度减小的平面区域，或者由其形成(未图示)。
图8和图9示意性地示出了根据第一实施方式的用于制造电化学电芯100的方法的一个实施方式。通过箭头尤其示意性地指示了方法步骤。
优选地，首先制造杯元件组件144。杯元件组件144包括杯元件108、第一绝缘元件130、第一灌注元件128和第一电芯极118。
可以有利的是，提供第一绝缘元件130并定位在例如杆形的工具载具146处。
随后，例如第一电芯极118被定位在第一绝缘元件130中的为此设置的缺口134中。
可以有益的是，杯元件108随后被定位为使得第一绝缘元件130被定位在杯元件108的面向内部空间116的内侧处和/或贴靠在该处。
例如，杯元件108、第一绝缘元件130和第一电芯极118堆叠在工具载具146上。
优选地，处于可流动的状态下的第一树脂材料随后被填入、例如被灌入第一电芯极118和杯元件108之间的区域中。随后，优选地固化和/或干燥第一树脂材料。在第一树脂材料的硬化和/或干燥期间形成第一灌注元件128。
在第一树脂材料的成分方面参考与第一灌注元件128相关的说明。
在第一树脂材料固化和/或干燥之后移除工具载具146。杯元件组件144已经产生。
为了电化学电芯100的最终的装配和/或组装，优选地提供和/或制造电化学元件104。
例如，电化学元件104包括一个或多个第一接触突部148，用于使电化学元件104与第一集流元件122电接触。当前，电化学元件104包括多个第一接触突部148。
例如，第一接触突部148在电化学元件104的在组装状态下面向第一电芯极118的一侧突出远离电化学元件104的基体150。第一接触突部148例如被构造为薄片形的和/或舌板形的。
可以规定，第一接触突部148被布置成，使得在电化学电芯100的组装状态下没有第一接触突部148位于第一集流元件122的第一联接元件125中。例如，在围绕电化学元件104的中心线132布置的第一接触突部被构造为径向向外指向的。电化学元件104的中心线在组装状态下优选地对应于电化学电芯100的中心线132。
可以有益的是，电化学元件104包括用于使电化学元件104与第二集流元件124电接触的一个或多个第二接触突部152。当前，电化学元件104包括多个第二接触突部152。
例如，第二接触突部152在电化学元件104的在组装状态下背离第一电芯极118的一侧突出远离电化学元件104的基体150。第二接触突部152例如被构造为薄片形的和/或舌板形的。
例如，一个或多个第一接触突部148和/或一个或多个第二接触突部152是无涂覆的。
可以有利的是，第一接触突部148与第一集流元件122连接、例如焊接。
优选地，第二接触突部152与第二集流元件124连接、例如焊接。
例如可以考虑，第二集流元件124的边缘区域在指向远离电化学元件104的方向上拱起。
可以有益的是，在提供和/或制造电化学元件104之后将电化学元件104引入杯元件108中。例如，电化学元件104被引入如前所述制造的杯元件组件144的杯元件108中。
随后，电化学电芯100的第一集流元件122优选地与第一电芯极118连接、例如焊接。例如，第一电芯极118和第一集流元件122在第一集流元件122的第一联接元件125中通过穿焊彼此连接。在图中通过三角形示意性地指示穿焊。
通常，材料配合连接、例如焊接连接在所有图中分别通过三角形来表示。
可以有利的是，在将电化学元件104定位在杯元件108中之后，将盖元件110布置在第二集流元件124处，并且杯元件108通过接合、例如通过压接与盖元件110和第二集流元件124连接。
电化学电芯100的图10至图15所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图1至图9所示的第一实施方式的区别主要在于，电化学电芯100包括第二灌注元件154而不是第一灌注元件128。第二灌注元件优选地用于将被构造为第二电芯端子的第二电芯极120与盖元件110连接。
第二集流元件124当前具有第二联接元件125。当前，第二联接元件125以指向第二电芯极120的方向的拱形部的形式和/或以指向第二电芯极120的方向的突部的形式被构造。例如，第二联接元件125是被模压入第二集流元件124中的和/或被模压入第二集流元件124中。在平行于第二集流元件124的主延伸平面截取的截面中，第二联接元件125优选地至少大致为正圆形的。
例如可以考虑，第二集流元件124的第二联接元件125是第二集流元件124的盆形和/或杯形区域。优选地，第二集流元件124大部分、例如超过其面积的约90％或更多被构造为板形的。例如，第二集流元件124是集流板。
图10至图15所示的另一个实施方式的第二集流元件124优选地具有电化学电芯100的图1至图9所示的第一实施方式的第一集流元件122的特征和/或优点。
优选地，第二集流元件124以材料配合的方式、尤其是通过焊接、例如通过穿焊与第二电芯极120连接。
优选地，第一集流元件122以材料配合的方式、尤其是通过焊接、例如通过穿焊与杯元件108连接。
例如，第一集流元件122的第一联接元件123安固在杯元件108的凹部中。
优选地，杯元件108包括铝或者由铝形成。尤其地，杯元件108处于阴极电位上。
为此可以规定，杯元件108形成第一电芯极118。第一灌注元件128和/或单独的第一电芯极118优选地是不必要的。尤其地，第一绝缘元件130是不必要的。
可以有利的是，第二灌注元件154包括第二聚合物材料或由其形成。例如，第二聚合物材料包括第二树脂材料或由其形成。
可以有益的是，第二树脂材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：环氧树脂材料、酚醛树脂材料、氨基塑料材料、聚氨酯材料、硅酮材料、聚酯树脂材料、ABS树脂材料。
可以有利的是，第二树脂材料在到第二聚合物材料的固化状态下具有约40肖氏D或更高、尤其是约50肖氏D、例如约60肖氏D或更高的硬度。
第二树脂材料在到第二聚合物材料的固化状态下的硬度为约100肖氏D或更低、尤其约97肖氏D或更低、例如约95肖氏D或更低。
尤其根据DIN EN ISO 868来确定硬度。
可以有益的是，第二树脂材料具有约90℃或更高、尤其是约95℃或更高、例如约100℃或更高的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度优选地与第二树脂材料到第二聚合物材料的硬化状态有关。
优选地，第二树脂材料是单组分树脂材料、例如单组分环氧树脂材料。
单组分环氧树脂材料优选地具有针对电解质的提高的稳定性，该电解质被接纳在内部空间116中。
可以有益的是，第二树脂材料包括一种或多种填料。一种或多种填料优选地选自：无机填料，尤其是氧化硅、碳酸盐；碳化物、尤其是碳化硅；氮化物、尤其是金属氮化物；金属氧化物。
优选的氧化硅是硅酸盐。
通过使用填料，可以避免或减少从电化学电芯100的环境经由第二灌注元件154到内部空间116中的氧扩散和/或水扩散。
第二灌注元件154优选地具有结合第一灌注元件128描述的特征和/或优点中的一者或多者。
当前，电化学电芯100具有第二绝缘元件156。第二绝缘元件156优选地用于第二电芯极120相对于盖元件110的电绝缘。
当前，第二绝缘元件156在第二电芯极120和盖元件110之间形成电隔离和/或电绝缘。第二绝缘元件156优选地被构造为至少大致板形的。
优选地，第二绝缘元件156用于第二电芯极120的电绝缘。例如，第二绝缘元件154被布置在盖元件110的面向内部空间116的内侧处。
可以规定，第二绝缘元件156被构造为多件式的、例如两件式的(未示出)。
如尤其从图14中可以看出，第二绝缘元件156作为整体优选地具有至少大致圆形的截面。该截面尤其垂直于电化学电芯100的中心线132截取。
根据一个优选的实施方式，第二绝缘元件156包括第四聚合物材料或由其形成。
第四聚合物材料优选地为热塑性聚合物材料、尤其是耐电解质的热塑性聚合物材料。
补充地或替选地，第四聚合物材料是例如可以以注射成型工艺加工的聚合物材料。
例如，第四聚合物材料包括以下材料中的一种或多种或由其形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二丁酯。
可以有利的是，第二绝缘元件156例如居中地具有缺口，第二电芯极120在电化学电芯100的组装状态下被接纳和/或布置在该缺口中。
优选地，第二绝缘元件156的缺口在平行于第二绝缘元件156的主延伸平面截取的截面中被构造为至少大致矩形的。
例如，第二电芯极120和第二绝缘元件130的缺口在垂直于电化学电芯的中心线132截取的截面中至少大致分别具有矩形或圆形、例如正圆形和/或椭圆形。
可以有益的是，第二电芯极120包括金属材料、例如铜或由其形成。
如尤其从图14中可以看出，可以有利的是，第二电芯极120和/或第二绝缘元件156的缺口在垂直于电化学电芯100的中心线132的截面中被构造为至少大致矩形的，该矩形具有被倒圆的角。
第二灌注元件154例如形成第二电芯极120和盖元件110之间的环形区段158。
如尤其从图14中可以看出，可以有利的是，第二电芯极120居中地布置在盖元件110中和/或爆裂装置140被布置朝向盖元件110的边缘区域。
尤其地，电化学电芯100具有电解质填入开口160。电解质填入开口160优选地用于装填电解质和/或再填充电解质和/或去除电解质。
电解质填入开口160优选地被构造为盖元件110中的贯穿开口，其中可以规定，电解质填入开口160在内部空间116被装填之后是以流体密封的方式封闭的和/或被封闭。例如，在装填电化学电芯100之后焊接电解质填入开口160。
盖元件110和杯元件108优选地以材料配合的方式、例如通过焊接彼此连接。
优选地，电化学电芯的图10至图15所示的另一个实施方式不具有从铜到铝或从铝到铜的直接材料过渡。
在其他方面，电化学电芯100的图10至图15所示的实施方式在结构和功能方面与图1至图9所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
例如，电化学电芯100的图10至图15所示的另一个实施方式可以根据用于制造电化学电芯100的方法的图41和图42所示的实施方式来制造。
电化学电芯100的在图16和图17中未整体图示的另一个实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式的区别主要在于，盖元件110具有凸起162，该凸起例如以围绕开口环绕的方式被布置，在该开口中布置有第二电芯极120。
可以有利的是，凸起162在指向远离电化学电芯100的内部空间的方向上突出远离盖元件110的基体。例如，凸起162限制用于接纳第二灌注元件154的开口。
凸起162尤其用于在填入第二树脂材料时提高填充水平。例如，凸起162是边条。
如尤其从图17中可以看出，可以有利的是，第二电芯极120具有一个或多个径向突部164，该径向突部沿着相对于电化学电芯100的中心线132的径向方向延伸。当前，第二电芯极120具有唯一的径向突部164，该径向突部以围绕第二电芯极120环绕的方式被构造。因此，第二灌注元件154可以机械地与第二电芯极120锁定。
在盖元件110的方面可以有利的是，盖元件110具有一个或多个凹陷166，在其中第二灌注元件在电化学电芯100的组装状态下沿着平行于中心线132伸延的方向与盖元件在后接合(hintergreifen)。当前设置有环绕构造的凹陷166，尤其是通过该凹陷来构建在后接合。
在其他方面，电化学电芯100的图16和图17所示的实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的在图18至图20中未整体图示的另一个实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式的区别主要在于，第二电芯极120包括转换元件168或整体被构造为转换元件168。
例如，第二电芯极形成所谓的“电流中断装置”(CID)。图18示出了转换元件168的静止状态。图19示出了转换元件168的触发状态。在转换元件168的静止状态下，第二电芯极120和第二集流元件124以导电的方式彼此连接。
优选地，当超过电化学电芯100的内部空间116中的临界压力和/或临界温度时，转换元件168从静止状态向外偏移到触发状态。通过使转换元件168向外偏移远离电化学电芯100的内部空间116，第二电芯极120和第二集流元件124之间的电接触优选地被中断和/或隔离。
通过将至少一个转换元件168从静止状态偏移到触发状态，第二电芯极120和与电化学元件104连接的第二集流元件124之间的导电连接尤其被隔离。
优选地，转换元件168整体上由第二电芯极形成。例如，第二电芯极120被构造为拱起的。
替选地，至少一个转换元件168可以例如被焊入电化学电芯的第二电芯极120的基体中。
如尤其从图20中可以看出，转换元件168优选地具有至少大致圆形的截面。该截面优选地垂直于电化学电芯100的中心线132截取。
在其他方面，电化学电芯100的图18至图20所示的实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的在图21中未整体图示的另一个实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式的区别主要在于，第二电芯极120具有材料厚度减小的区域170。
材料厚度减小的区域170尤其用于减小第二电芯极120与第二集流元件124的可连接性。例如，材料厚度减小的区域170是少压花区域。在材料厚度减小的区域170中，第二电芯极120优选地具有减小的穿焊深度。
例如，材料厚度减小区域170中的材料厚度比第二电芯极120的其余区域中的平均材料厚度小了约20％或更多、例如约30％或更多。
在其他方面，电化学电芯100的图21所示的实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
图22和图23示出了集流元件的一种变型方案。集流元件可以形成第一集流元件122和/或第二集流元件124。
第一联接元件123或第二联接元件125当前通过裁切轮廓形成。例如，形成第一联接元件123或第二联接元件125的区域折曲远离集流元件122/124的基体。例如，相应的联接元件123/125在垂直于相应的集流元件122/124的基体的主延伸平面截取的截面中至少大致被构造为L形的。
例如，通过冲制形成第一联接元件123或第二联接元件125。
通过裁切的区域、例如冲压的区域优选地形成公差补偿元件。
第一集流元件122或第二集流元件124的图24或图25所示的另一个变型方案在结构和功能方面与图22和图23所示的变型方案的区别主要在于，第一联接元件123或第二联接元件125通过在截面中呈至少大致U形的过渡部与相应的集流元件122/124的基体连接。
在其他方面，集流元件122/124的图24和图25所示的变型方案与图22和图23所示的变型方案相符，从而就此而言参照其描述即可。
第一集流元件122或第二集流元件124的图26或图27所示的另一个变型方案在结构和功能方面与图22和图23所示的变型方案的区别主要在于，第一联接元件123或第二联接元件125至少大致为盆形的和/或杯形的。第一集流元件122或第二集流元件124优选地被构造为没有开口的
在其他方面，集流元件122/124的图26和图27所示的变型方案与图22和图23所示的变型方案相符，从而就此而言参照其描述即可。
集流元件122/124的图22至图27所示的变型方案可用于电化学电芯100的上述和下述所有实施方式中。在一个实施方式中，彼此不同的变型方案也可以彼此组合。
电化学电芯100的图28至图31所示的另一个实施方式在结构和功能上与图21所示的实施方式的区别主要在于，第二电芯极120被构造为多件式的、当前为两件式的。当前，第一部分120a形成载具部分，第二电芯极120的第二部分120b被接纳在该载具部分中。
第二电芯极120的第一部分120a和第二部分120b当前由不同的金属材料形成。由此，在第二电芯极120内形成材料过渡。
第二电芯极120的第一部分120a当前包括铜或由铜形成。
优选地，第二电芯极120包括由第一部分120a和第二部分120b形成的两个功能区域172。
第一部分120a优选地形成连接和/或焊接区域，第二电芯极120与第二集流元件124在该区域中连接。
第二部分120b当前包括铝或由铝形成。
第二部分120b当前布置在第二电芯极120的背离电化学电芯100的内部空间116的一侧。
优选地，两个功能区域172被盖元件110的凸起162包围和/或被第二灌注元件154包围。
在其他方面，电化学电芯100的图28至图31所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图21所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的在图32和图33中未整体图示的另一个实施方式在结构和功能方面与图28至图31所示的实施方式的区别主要在于，第一部分120a和第二部分120b至少部分地由凸起174形成。
盖元件110的凸起162尤其是不必要的。
在其他方面，电化学电芯100的图32和图33所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图28至图31所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的图34至图36所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式的区别主要在于，第一集流元件122是被压入杯元件110中的。
尤其没有规定从铝到铜或从铜到铝的直接的材料过渡。
例如，第一集流元件122被构造为朝向边缘拱起的，其中第一集流元件122的边缘优选地远离底部区段114拱起。
在其他方面，电化学电芯100的图34和图36所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图10至图15所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的图37至图40所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图1至图9所示的实施方式的区别主要在于，第一电芯极118和第二电芯极120都被构造为与壳体106隔离的电芯端子并且第一电芯极118和第二电芯极120被嵌入共同的灌注元件154中。
杯元件108和盖元件110当前是通过焊接彼此连接的和/或通过焊接被连接。对此参考图10至图15所示的实施方式的与此相关的说明。
第一电芯极118和第二电芯极120这两个电芯极都被接纳在盖元件110的配置在盖元件110中的开口中。
当前，第一集流元件122和第二集流元件124被布置在电化学元件104的面向盖元件110的一侧。例如，第一集流元件122和第二集流元件124并排并且以与盖元件110相距相同间隔的方式布置。
第一集流元件122当前包括至少大致盆形和/或杯形的第一联接元件123，该第一联接元件以材料配合的方式、例如通过焊接与第一电芯极118连接。
第二集流元件124当前包括至少大致盆形和/或杯形的第二联接元件125，该第二联接元件以材料配合的方式、例如通过焊接与第二电芯极120连接。
在相应的联接元件123、125和电芯极118、120之间的焊缝优选地是流体密封的。
优选地在用电解质装填壳体106之后通过焊接来封闭电解质填入开口160。
第一电芯极118和第二电芯极120优选地通过灌注元件154彼此电隔离并且嵌入灌注元件154的聚合物材料中。
可以有益的是，电化学电芯100的第二绝缘元件156以与盖元件110相邻的方式布置，该第二绝缘元件用于电化学电芯100的内部空间116和/或电芯极118、120的电绝缘。
第二绝缘元件156优选地具有缺口和为边条的形式的多个凹部。它们在结构和功能方面对应于缺口134和凹部136a和136b，已经结合第一实施方式的第一绝缘元件130(参见图7)对其进行过描述，从而参考对应的说明即可。当前针对每个电芯极118、120设有缺口和为边条的形式的对应的凹部。
可以有益的是，第一绝缘元件130以与杯元件108的底部区段114直接相邻的方式被布置。
在其他方面，电化学电芯100的图37至图40所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图1至图9所示的第一实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
在图41和图42中示出了用于生产电化学电芯、例如根据图10至图15的电化学电芯100的方法的一个实施方式。
优选地，首先制造盖元件组件176(参见图41)。例如，第二绝缘元件156、盖元件110和第二电芯极120为此被堆叠。
例如，处于可流动的状态下的第二树脂材料随后被灌入和/或填入在第二电芯极120、盖元件110和/或第二绝缘元件156之间的区域中。
在装填期间和/或之后硬化和/或干燥第二树脂材料，由此尤其形成第二灌注元件154。
尤其如图42所示，优选地提供或制造电化学元件104，该电化学元件具有第一接触突部148和第二接触突部152，它们在电化学元件104的基体150的彼此对置的侧处突出远离彼此。
第一接触突部148优选地以材料配合的方式、例如焊接与第一集流元件122连接。
尤其地，第二接触突部152以材料配合的方式、例如焊接与第二集流元件124连接。
随后，将由上述步骤产生的构件引入杯元件108中，并且安放盖元件组件176和/或将盖元件组件176相对于杯元件108定位。
优选地，第一集流元件122在其第一联接元件123处以材料配合的方式与杯元件108连接、例如与其焊接。
尤其地，盖元件110和杯元件108此前、在此期间或随后以材料配合的方式彼此连接、例如彼此焊接。
可以有益的是，第二集流元件124在其第二联接元件125处与第二电芯极120以材料配合的方式连接、例如与其焊接。
图43至图46示出了电化学电芯100的另一个实施方式和用于制造该电化学电芯的方法的一个实施方式。
电化学电芯100的图43至图46所示的另一个实施方式在结构和功能上与图34至图36所示的实施方式的区别主要在于，第二集流元件124具有约180°的第一折曲部178和约90°的第二折曲部180。
第二集流元件124例如形成电流标志。
第二电芯极120优选地偏心地布置。
可以有益的是，电化学电芯100具有布置在第二电芯极120和盖元件110之间的间距保持元件182。尤其地，间距保持元件182径向地限制第二灌注元件154。
优选地，第二绝缘元件156具有开口，该开口形成用于填入树脂材料的树脂材料填入开口184。
优选地，在第一集流元件122的方面设有集流元件-杯元件-压缩部。已经结合图34至图36所示的实施方式对其进行过描述。
如尤其从图45中可以看出，第二集流元件124优选地具有连接区域186，该连接区域尤其用于例如通过焊接与第二接触突部152连接。
在图45中通过虚线指示在该处产生第一折曲部178和第二折曲部180的折曲线。
尤其地，第二集流元件124包括由彼此不同的金属材料形成的两个集流元件部分124a、124b。
例如，与第二接触突部152连接和/或是被与其连接的第一集流元件部分124a包括铜或由铜形成。
优选地，与第二电芯极120连接和/或是与其连接的第二集流元件部分124b包括铝或由铝形成。
第二集流元件部分124b优选地以材料配合的方式与第二电芯极120连接、例如焊接。
为了制造根据图43至图45的电化学电芯100，优选地提供或制造电化学元件104，如结合其余方法所述的那样。
随后，第一集流元件122和第二集流元件124连同盖元件组件176以材料配合的方式与电化学元件104连接、例如焊接。
为了制造盖元件组件176，第二绝缘元件156、第二电芯极120和第二集流元件124优选地被堆叠，并且第二树脂材料通过树脂材料填入开口184被填入。优选地，随后第二树脂材料被固化和/或干燥，由此尤其形成第二灌注元件154。
优选地，第二集流元件124随后被折曲两次，由此例如形成第一折曲部178和第二折曲部180。
得到的构件被引入杯元件108中，并且杯元件108和盖元件110优选地以材料配合的方式彼此连接、例如彼此焊接。
在填入电解质之后，电解质填入开口160优选地以流体密封的方式被封闭、例如被焊接。
在其他方面，电化学电芯100的图43至图46所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图34至图36所示的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的图47所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图34至36所示的实施方式的区别主要在于，第一联接元件123是第一弹簧元件188和/或第二联接元件125是第二弹簧元件190。
通过第一弹簧元件188和/或第二弹簧元件190优选地可以实现在平行于电化学电芯100的中心线132的方向上伸延的弹性(Federung)。
优选地，电化学元件104经由第一弹簧元件188以力配合的方式联接到杯元件108的底部区段114。第一弹簧元件188尤其是弹簧垫片。例如，第一弹簧元件188包括铝或者由铝形成。
可以有利的是，电化学元件104经由第二弹簧元件190以力配合的方式联接到第二电芯极120。尤其地，第二弹簧元件190是弹簧垫片。例如，第二弹簧元件190包括铜或者由铜形成。
可以规定，第二弹簧元件190以材料配合的方式、例如通过焊接与第二电芯极120连接。
例如，第二弹簧元件190在其自由端处与第二电芯极120焊接。
为了安固可以有益的是，第二电芯极120包括铝铜引脚或由铝铜引脚形成。例如，构造有力配合的凸片联接。
在其他方面，电化学电芯100的图47所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图34至图36中的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
电化学电芯100的图48所示的另一个实施方式在结构和功能上与图34至图36所示的实施方式的区别主要在于，第一集流元件122和/或第二集流元件124具有导电涂层192。
优选地，涂层192是耐电解质的。
可以有利的是，力配合是通过在第一集流元件122和杯元件108之间压入第一集流元件122产生的和/或由此被产生。
优选地，导电的和/或耐电解质的涂层192包括导电的含氟聚合物材料或合成橡胶材料或由其形成。
优选地，第一集流元件122的涂层192的第一涂层材料和第二集流元件124的涂层192第二涂层材料是相同的。
替选地，可以使用彼此不同的涂层材料。
优选地，将导电的含氟聚合物材料和/或者合成橡胶材料用作第一涂层材料和/或第二涂层材料。
例如，以下成分适合作为用于导电的和/或耐电解质的涂层192的第一涂层材料或第二涂层材料：
a1)树脂材料和一种或多种导电添加剂、例如环氧树脂材料和一种或多种炭黑；
a2)弹性体材料和过渡金属碳化物，以及可选的一种或多种导电添加剂，例如乙烯丙烯三聚物橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶和碳化钛；
a3)导电的粘合材料、优选地弹性体材料、树脂材料，一种或多种导电的添加剂和可选的过渡金属氧化物、例如乙烯丙烯二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂材料、炭黑和可选的碳化钛；
a4)导电的热塑性材料、尤其是热塑性塑料，一种或多种导电的添加剂和过渡金属氧化物、例如聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯和炭黑及碳化钛；
a5)导电浆料，例如包括苯乙烯-丁二烯橡胶、羧甲基纤维素、碳化钛，其中可选地可以使用含氟聚合物悬浮液。
前述材料尤其可以被标示为下述材料：
a1)导电的灌注树脂；
a2)导电的弹性体；
a3)导电的粘合剂；
a4)导电的热塑性材料；
a5)导电浆料。
在制造电化学电芯100时可以规定，第二灌注元件154的第二树脂材料和涂层192的涂层材料同时被硬化和/或干燥。
优选地，电化学电芯100具有间距保持元件182，如结合图43至46所述的那样。
在其他方面，电化学电芯100的图48所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图34至36中的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
图49至图52示出了电化学电芯100的另一个实施方式和制造该电化学电芯的方法的一个实施方式。
电化学电芯100的图49至图52所示的实施方式在结构和功能方面与图28至图31所示的实施方式的区别主要在于，第二集流元件124和第二电芯极120的连接是穿过电化学元件104中的至少大致柱形的空腔194经由焊接形成的。
电化学元件104作为整体优选地被构造为至少大致空心柱形的。空腔194优选地由卷绕装置产生，或者一旦卷绕装置被移除就产生该空腔。卷绕装置优选地为卷绕芯轴，形成电化学元件104的衬底缠绕在该卷绕芯轴上(参见根据图52的方法，其中卷绕本身未图示)。
第二电芯极120的第一部分120a和第二部分120b优选地沿着平行于中心线132伸延的方向依次布置并且尤其具有至少大致相同的外形尺寸。
可以有益的是，第二电芯极120内的材料过渡被第二灌注元件156覆盖和/或嵌入第二灌注装元件中。
第一集流元件122的第一联接元件123优选地在面向底部区段114的端部处具有开口。
为了制造电化学电芯，优选地产生或提供电化学元件104，并且第一集流元件122和第二集流元件124被焊接在一起。
优选地，随后安放盖元件组件，并且第二集流元件124和第二电芯极120例如穿过电化学元件104中的空腔194彼此焊接。
优选地通过激光焊接或利用长的杆形的电极的电阻焊接来实现焊接。
由此得到的组件随后优选地被插入杯元件108中，并且盖元件110和杯元件108以材料配合的方式彼此连接、例如焊接。
随后例如填入电解质，然后焊接电解质填入开口160。
在其他方面，电化学电芯100的图49至图52所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图28至图31中的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
图53至图56示出了电化学电芯100的另一个实施方式和制造该电化学电芯的方法的一个实施方式。
电化学电芯100的图53至图56所示的实施方式在结构和功能方面与图49至图52所示的实施方式的区别主要在于，杯元件108在其底部区段114处具有贯穿开口196，该贯穿开口是在电化学电芯100的组装结束时被焊接的和/或被焊接。
尤其通过贯穿开口196将第二联接元件125和第二电芯极120彼此焊接。
可以有益的是，第一联接元件123的自由端折曲远离电化学元件104。
在其他方面，电化学电芯100的图53至图56所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图49至图52中的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
盖元件组件176的图57至图59所示的替选实施方式与图43至图46所示的实施方式的区别主要在于，第二电芯极120被布置为基本上在径向上居中，并且第一折曲部178是环状的和/或被倒圆的和/或连续弯折的。
第二绝缘元件156在此优选地接纳整个第二集流元件124。例如，第二绝缘元件156为此被构造为至少大致罐形的和/或盘形的。
盖元件组件176可以被方便地安放或安插在杯元件108上，其中优选地将第二绝缘元件156与第二集流元件124一起推入杯元件108的开放端中，尤其是直到杯元件108的开放端贴靠在盖元件组件76的盖元件110处、尤其是盖板111处，并且由此连接、例如夹紧、焊接等。
第二集流元件124的面向电化学元件104的一侧优选地包括多个、例如五个朝向电化学元件104的方向增高的增高部198。增高部198尤其是边条200。
增高部198尤其以星形在径向方向上向外延伸。
优选地，增高部198形成用于在电化学元件104处固焊的焊接区域。
图60示出了优化的第一集流元件122，其可用于本实施方式和其他实施方式。
第一集流元件122的面向电化学元件104的一侧优选地包括多个、例如三个朝向电化学元件104的方向增高的增高部198。增高部198尤其是边条200。
增高部198尤其以星形在径向方向上向外延伸和/或以在周向方向上均匀分布的方式被布置和/或构造。
优选地，增高部198形成用于在电化学元件104处固焊的焊接区域。
此外，第一集流元件122优选地包括一个或多个开口202、例如狭槽204或长孔206。一个或多个开口202尤其在径向方向上延伸和/或以在周向方向上均匀分布的方式被布置和/或构造。尤其地，增高部198和开口202被交替地布置和/或构造。
通过开口202尤其可以实现电化学电芯100的用于脱气和/或在热事件的情况下的优化的特性。尤其地，可以通过开口202方便地排出在电化学元件104的层之间形成的气体。
在其他方面，电化学电芯100的图57至图60所示的另一个实施方式在结构和功能方面与图43至图46中的实施方式基本上相符，从而就此而言参照其描述即可。
图61至图63示出了杯元件108的底部区段114的不同的变型方案。在这种情况下，填入开口、尤其是电解质填入开口160被设置为始终居中的，该填入开口例如被环绕的压花包围并且可以容易地借助金属板密封焊接。
此外，在底部区段114中设置和/或构造有爆裂装置140、尤其是爆裂接片142。
最后，优选地设置有用于紧固第一集流元件122的紧固区域。
根据图61在此规定，第一集流元件122被夹固在底部区段114处或以环绕的方式被焊接在边缘区域中。爆裂接片142被构造为圆环形环绕的。
根据图62设置有向内突出的增高部198，该增高部尤其被构造为正圆形的，并且用于与第一集流元件122焊接。在增高部198内的径向方向上，圆环形的爆裂接片142被布置和/或构造在底部区段114中。
根据图63设置有两个爆裂装置140，该爆裂装置分别被布置和/或构造为基本上围绕填入开口呈半圆形。在两个爆裂装置140之间被布置和/或构造有基本上径向向外取向的、接片状的增高部198，该增高部突出到内部空间116中并且用于与第一集流元件122焊接。增高部198在此被定位成，使得焊接不会对爆裂装置140的功能产生负面影响。
可选地可以在电化学电芯100的单个、多个或所有实施方式中提供底部区段114的所描述的变型方案又或是仅单个特征或特征组合。
电化学电芯100的前述实施方式优选地具有优化的密封特性和/或可以被容易地制造。

Claims (22)

1.一种电化学电芯(100)、优选正圆形电芯，其中所述电化学电芯(100)包括：
-电化学元件(104)，用于接收、存储和/或提供电能；
-壳体(106)，所述壳体包括用于接纳所述电化学元件(104)的杯元件(108)和用于覆盖和/或封闭所述杯元件(108)的盖元件(110)；
-第一电芯极(118)和第二电芯极(120)，用于将所述电化学电芯(100)与电芯接触系统连接；以及
-用于连接所述壳体(106)和所述第一电芯极(118)的灌注元件、尤其是第一灌注元件(128)，和/或
-用于连接所述壳体(106)和所述第二电芯极(120)的灌注元件、尤其是第二灌注元件(154)。
2.根据权利要求1所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)包括第一集流元件(122)，所述第一集流元件包括至少一个第一联接元件(123)，所述第一联接元件用于将所述第一集流元件(122)联接到所述第一电芯极(118)和/或用于所述电化学元件(104)和所述第一电芯极(118)的电接触，其中至少一个所述第一联接元件(123)以指向所述第一电芯极(118)的方向的拱形部的形式和/或以指向所述第一电芯极(118)的方向的突部的形式被构造和/或其中至少一个所述第一联接元件(123)以材料配合和/或形状配合和/或力配合的方式例如通过焊接与所述第一电芯极(118)连接。
3.根据权利要求1或2所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)包括第二集流元件(124)，所述第二集流元件包括至少一个第二联接元件(125)，所述第二联接元件用于将所述第二集流元件(124)联接到所述第二电芯极(120)和/或用于所述电化学元件(104)和所述第二电芯极(120)的电接触，其中至少一个所述第二联接元件(125)以指向所述第二电芯极(120)的方向的拱形部的形式和/或以指向所述第二电芯极(120)的方向的突部的形式被构造和/或其中至少一个所述第二联接元件(125)以材料配合和/或形状配合和/或力配合的方式例如通过焊接与所述第二电芯极(120)连接。
4.根据权利要求2或3所述的电化学电芯(100)，其特征在于，通过折曲和/或裁切、例如冲压形成至少一个所述第一联接元件(123)，和/或通过折曲和/或裁切、例如冲压形成至少一个所述第二联接元件(125)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，
所述电化学电芯(100)具有第一绝缘元件(130)，所述第一绝缘元件在所述第一电芯极(118)和所述杯元件(108)之间形成电隔离和/或电绝缘，和/或
所述电化学电芯(100)具有第二绝缘元件(156)，所述第二绝缘元件在所述第二电芯极(120)和所述盖元件(110)之间形成电隔离和/或电绝缘。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述第一灌注元件(128)包括第一聚合物材料或由第一聚合物材料形成和/或所述第二灌注元件(154)包括第二聚合物材料或由第二聚合物材料形成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电化学电芯，其特征在于，所述电化学电芯(100)包括第一绝缘元件(130)，所述第一绝缘元件包括第三聚合物材料或由第三聚合物材料形成，和/或所述电化学电芯(100)包括第二绝缘元件(156)，所述第二绝缘元件包括第四聚合物材料或由第四聚合物材料形成，其中第三聚合物材料和/或第四聚合物材料优选地包括以下材料中的一种或多种或由其形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二丁酯。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，
所述第一灌注元件(128)在径向方向上相对于所述电化学电芯(100)的中心线(132)被布置在所述第一电芯极(118)和所述杯元件(108)之间，和/或
所述第二灌注元件(154)在径向方向上相对于所述电化学电芯(100)的所述中心线(132)被布置在所述第二电芯极(120)和所述盖元件(110)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述盖元件(110)和/或所述杯元件(108)包括爆裂装置(140)，所述爆裂装置具有爆裂接片(142)，所述爆裂接片被构造为，在超过所述电化学电芯(100)的内部空间(116)中的临界压力时所述爆裂接片断裂和/或撕裂。
10.根据权利要求9所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述爆裂接片(142)由材料厚度减小的线形区域和/或由在所述盖元件(110)和/或所述杯元件(108)的两侧配置在所述盖元件(110)或所述杯元件(108)中的两个凹部、例如压花形成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述盖元件(110)和/或所述杯元件(108)具有一个或多个凸起(162)，所述凸起在指向远离所述内部空间(116)的方向上突出远离所述盖元件(110)或所述杯元件(108)的基体，其中一个或多个所述凸起(162)优选地限制用于接纳所述第二灌注元件(154)的开口。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)、例如第二电芯极(120)包括至少一个转换元件(168)，在超过所述电化学电芯(100)的内部空间(116)中的临界压力和/或临界温度时所述转换元件从静止状态向外偏移和/或能向外偏移到触发状态，并且因此所述第二电芯极(120)和所述第二集流元件(124)之间的电接触例如被中断和/或隔离。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述第二电芯极(120)具有多个功能区域(172)，所述功能区域通过所述第二灌注元件(154)彼此隔离，其中优选地多个所述功能区域(172)通过一个或多个尤其是环绕的凸起(174)、例如边条彼此隔离，或者其中多个所述功能区域(172)本身相对于基体被构造为凸起(174)和/或高部。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)包括唯一的灌注元件(154)，所述第二电芯极(120)或所述第一电芯极(118)和所述第二电芯极(120)由所述灌注元件接纳和/或包围。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)具有一个或多个间距保持元件(182)，其中所述间距保持元件(182)中的一者或多者布置在所述盖元件(110)和所述第一电芯极(118)之间，和/或其中所述间距保持元件(182)中的一者或多者例如布置在所述盖元件(110)和所述第二电芯极(120)之间。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学电芯(100)的第一集流元件(122)通过第一弹簧元件(188)、例如弹簧垫片联接在所述杯元件(108)处，和/或所述电化学电芯(100)的第二集流元件(124)通过第二弹簧元件(190)、例如弹簧垫片联接在所述盖元件(110)和/或所述第二电芯极(120)处。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的电化学电芯(100)，其特征在于，所述电化学元件(104)至少大致是空心柱形的和/或平行于所述电化学电芯(100)的中心线(132)具有空腔(194)。
18.一种电化学系统(102)，包括根据权利要求1至17中任一项所述的一个或多个电化学电芯(100)。
19.一种用于制造电化学电芯(100)、优选地用于制造根据权利要求1至17中任一项所述的电化学电芯(100)的方法，其中所述方法包括：
-提供用于接收、存储和/或提供电能的电化学元件(104)；
-将所述电化学元件(104)定位在壳体(106)中，所述壳体包括用于接纳所述电化学元件(104)的杯元件(108)和用于覆盖和/或封闭所述杯元件(108)的盖元件(110)；
-制造用于将所述杯元件(108)与第一电芯极(118)连接的灌注元件、尤其是第一灌注元件(128)；和/或
-制造用于将所述盖元件(100)与第二电芯极(120)连接的灌注元件、尤其是第二灌注元件(154)。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述电化学元件(104)被引入所述杯元件(108)中，并且随后将所述电化学电芯(100)的第一集流元件(122)与所述第一电芯极(118)连接、例如焊接。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，第二绝缘元件(156)、所述盖元件(110)和所述第二电芯极(120)在它们由处于可流动的状态下的第一树脂材料和/或第二树脂材料被灌注之前被堆叠。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述电化学元件(104)是通过在卷绕装置、例如卷绕芯轴上卷起和/或围绕卷绕装置、例如卷绕芯轴卷起而被制造的，其中尤其平行于所述电化学电芯(100)的中心线(132)形成空腔(194)。
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