CN1606787A - 用于电化学元件的层电极及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电化学元件的层电极的制造方法，所述层电极包括放置在金属膜(3)上的层(2，14)，其中为了得到所述金属膜(3)与所述层(2，14)的结合，所述层(2)的表面段(1)以所述层(2)的厚度(D)的一部分压入所述的软化的金属膜(3)中，其中所述金属膜(3)在碾压过程中软化。此外，本发明涉及这种层电极。通过将所述层(2，14)的表面段(1)压入所述金属膜(3)中，层电极的欧姆电阻能够有利地减小。

Description

用于电化学元件的层电极及其制造方法

本发明涉及一种用于电化学元件的层电极的制造方法，其中层与金属结合在一起。此外，本发明涉及一种用于电化学元件的层电极。

从出版的EP0786142 B1中可知电化学双层电容器形式的电化学元件，在所述电化学双层电容器中，层电极使用碳材料层。为了使碳布的碳材料与铝电极接触，首先利用弧光法将液态铝涂在碳布上。这样能够实现，铝尽可能深地渗进碳布的纤维中，以此可以得到良好的电接触。

不过，这种方法有如下缺陷，即所说的铝很容易因空气而氧化，并且通过由此产生的氧化铝层使该层与铝金属之间的接触电阻变高。

进一步，已知的层电极制造方法有如下缺陷，为防止层被撕裂，弧光法要求层的机械稳定性高。在电化学双层电容器中，为了使碳材料和导出或导入电流的金属之间的欧姆电阻尽可能地低碳材料和金属之间必须大面积直接接触。

这种层的高机械稳定性意味着，该层必须具有相对大的厚度，因此用于与金属电极接触的面积减少，这样引起电容器欧姆电阻的增加。此外，稳定的碳材料层需要采用昂贵、稳定的纤维材料，这意味着原材料成本的增加。

在下一步制作进程中，一个贴层放置于铝膜的上面或者底面。该铝膜作为电容器的导出电极。在构造一个电容卷包时，为了防止短接膜的边缘以及阻止碳材料层的损伤，几个部件(薄膜和层)必须无位错地布置。

进一步，已知的方法有如下缺陷，即它需要由单个工作步骤构成的大量步骤。通过弧光法喷到层上的铝增加了层的厚度，因此电容器的容量利用情况变糟。

因此本发明的目的是，提供一种层电极的制造方法，其中可以使用机械稳定很小的层，并且很容易实施。

这个目的通过根据权利要求1的按照本发明的方法实现。本发明的其它构型和根据本发明方法生产的层电极从其它权利要求可知。

本发明给出一个用于电化学元件的层电极的制造方法，该层电极带有在金属膜上放置的层，其中为了得到金属膜和层之间的结合，层的表面段以部分层厚压入金属膜，并且在碾压时，金属膜软化。

根据本发明的方法，放弃在弧光法中将液态铝聚集到该层，这样该层的机械负荷将减轻。因此，可以采用机械稳定性很小的层，并且因此可以采用或者具有较小层厚的层或者廉价原材料作成的层。

使用较薄的层有如下优点，即元件中聚集的所有层材料，例如碳材料，可以分布在大部分电极层中，这样增大了用于层与电极接触的面积。因此，有利地降低了要制作的元件的欧姆电阻以及其损耗。

通过放弃弧光法，金属氧化的危险减少，这样，层电极的欧姆电阻减少。

由于放弃喷铝，层电极的层厚可以减少，这样要制作的元件的可利用的容量上升。

然而，通过放弃喷铝或者通过使用较薄的层而削减了的层厚还可以通过使用较厚的铝薄膜得以平衡，最终层电极的层厚保持相等。而层电极或者要制得的元件的欧姆电阻减少，因为允许较厚的铝薄膜与元件外接口低欧姆地接触。

根据本发明的方法有进一步的优点，即采用很少的工序步骤并且可以经济简单地实现。

此外，将层压进软化的金属薄膜中可以得到层与金属薄膜之间最理想的电接触。

在本发明的优选实施方式中，可以采用包括基本的碳材料的层来作这种层，这例如对于制得电化学双层电容器就是必要的。

此外，采用铝薄膜作金属膜，比如在构造电化学双层电容器是通常的。

本发明可以如此实现，即带有位于金属膜上的层的层组件放在碾压工具和挡板之间，这样层组件通过碾压工具压向挡板。

此外，一种有利的方法是，带有位于金属膜上的层的层组件放在碾压工具和挡板之间，并且所述碾压工具向挡板碾压层组件。

在本发明的一个实施方式中，碾压工具备有平滑的表面，所述表面压向挡板的同样平滑的表面。因此层的被挤压的表面段可以连贯地制造，这样层以它全部表面压到金属薄膜上。因此尤其可以实现金属薄膜与层的紧密结合以及相应地，层电极的低欧姆阻抗。其中平滑的表面可以是平的或者弯曲的。

在得到电化学双层电容器时，仅部分碳材料层有电容量，其不被金属包围。与此相应地，其优选的是层仅分段地压入金属薄膜。层的与金属薄膜脱开摆放的段为元件贡献所有的电容量。可以如下生产这种层电极，即碾压工具的具有凹坑的表面压向挡板，所述表面这样安排，即在凹坑的地方，层不压到金属薄膜上。

尤其优选地，在碾压工具或者待压入表面段附近软化金属膜。这样可以达到，铝膜的热负荷和机械负荷尽可能保持很小，这允许采用较薄的铝薄膜。这样电容器的容量利用可以得到改善。

金属薄膜的软化可以通过例如加热碾压工具和/或挡板实现。

要软化金属薄膜的进一步可能性在于，电流应垂直于薄膜并贯穿流过薄膜。这样的电流可以通过例如在碾压工具和挡板上加相应的电势得到。在这种情况下，碾压工具和挡板必须导电。

进一步也可能，薄膜的软化通过超声辐射实现。为了这个目的，优选地使用能发射出超声波的碾压工具或挡板。

为了使层与金属还达到紧密结合，在将该层压到金属薄膜上之前，可以将金属粉撒到待压入的表面上。由于它们结构尺寸小，金属粉特别容易渗进该层，于是得到金属薄膜和该层之间的好的电接触。

优选地，在金属薄膜的两面覆盖有两个重合的层，并且这些层根据本发明的方法，与金属薄膜结合在一起。

这样，作为导出电极的金属薄膜对于两个层是有效的，结果层电极的层厚以最佳的方式利用。

在本发明的另一个优选实施方式中，可以用一个绕圆柱轴旋转的圆柱形辊子作碾压工具，所述辊子在层组件上滚过，以此该层的表面段连续压入金属薄膜中。

在本发明的再一个实施方式中，层组件采用带子的形式，并且使用可垂直于层进行操作的凸模作碾压工具。它按以下步骤进行：

a)将凸模和置于其间的带子的纵向段压向一个挡板

b)移动凸模以释放带子

c)借助带传送装置将带子沿纵向移动。

这样可提供一种非连续的方法，这种方法尤其适合于以段的方式制作层电极。

为了尽可能地阻止金属膜的氧化，在本发明的优选实施方式中，层与金属膜之间的结合是在比环境气压低的氧分压下进行。另一种减弱氧化可以根据本发明的方法在惰性气体或者真空中执行。

制造层电极的方法尤其可以使用厚度为30～150μm的金属膜。这样的金属膜允许制造具有高电流承载能力的小连接带。

此外，在根据本发明的方法中，尤其使用厚度为100～500μm的层。这样的层相对薄，使得每个体积，例如电容器内的层电极数量增加，因此用于层接触的面积提高了。同时有利地降低了要制造的元件的欧姆电阻。

通常含碳材料的层适合于电化学元件，其可以用碳纸、碳羊毛、碳布或碳毡作成。

另外，大量纤维也适合制作这种层，所述纤维都至少以段的方式在择优方向上并排伸展，并且通过粘附彼此结合在一起。

这种层有以下优点，即通过在唯一的择优方向并排排列的纤维，就可以放弃用纤维或者丝线的编织，例如在布料中。这样，这种层可以低成本地生产。此外，由于纤维通过附着彼此结合在一起，纤维的重叠摆放和彼此交织以制造层部件的连结就不再必要了，因此可以实现以很小的层厚用于该层，即层厚为10～500μm。

特别地，纤维可以是活化的碳质纤维，其以束(也是公知的英文“tow”)的形式存在。

纤维的彼此附着比如可以如下方式得到，一个纤维束用带有倒钩的穿针横穿过纤维方向扎透。这个穿针重新拉出来后，几个纤维段偏离择优方向伸展并且彼此钩在一起。这样在层内部形成机械连结。不过偏离择优方向的纤维段所具有的纤维总数最大不超过20％，这使得纤维束与羊毛清楚地区别开来，在羊毛中各纤维丝毫不具有择优方向。

在层的另一种实施方式中，一些纤维可以彼此绳结起来，从而形成线。层的这种实施方式有如下优点，即横过择优方向的机械连结比未绳结的纤维优越。

所说的层的制作方式有进一步的优点，即相互编织在一起的纤维使增高物质密度成为可能，从而用这种层生产出的电化学双层电容器可以具有增大的电容量。

在彼此绳结在一起构成线的纤维中，还可以通过偏离择优方向伸展的，彼此钩在一起的纤维段实现线的附着，并且因此实现形成线的纤维的附着。

要建立纤维的机械连结的进一步可能性在于，所述纤维借助缝合线横过纤维方向彼此缝合在一起。首先采用塑料做纤维，所述塑料通过热解作用(也是公认的碳化作用)以及随后的表面活化来变为碳纤维。借助缝合线缝合纤维可以在塑料-原材料的热解作用和活化之前，或者在活化作用之后。用于缝合线的材料是所有适合使电化学元件的电性能不变坏的材料。在电化学元件是电化学双层电容器的情形，可考虑比如用聚丙烯、聚乙烯、或聚四氟乙烯做缝合线。

为了使层的层厚没有多余的增加，优选地采用厚度在10μm-50μm之间的缝合线。所述缝合线可以由单个纤维或者线构成。

在层的另一种制作方式中，层内部的纤维连结还可以以此得到促进，即纤维之间的附着促成物质局部地涂在层的表面上。同样纤维之间的附着促成物质局部地涂在层里。

适合于此的所有材料不会使电化学元件的电性能变差。在电化学双层电容器中尤其适用这种材料，即所述这种材料相对于电化学双层电容器中所采用的电解质呈惰性。因此为了层的稳定性，比如可考虑将碳材料借助气相分离喷进层里或者喷到层的表面上。但是其他材料，尤其是金属，例如铝或铜也可以借助气相分离喷涂在层的上面或者里面。

此外，层中的纤维连结可以通过聚合添加物产生或形成。可能的聚合添加物是比如聚乙烯、聚丙烯、聚二氟乙烯以及聚四氟乙烯。以层的碳含量的2～20％的重量份来添加聚合添加物。

特别优选地，可以采用包括C₆环的塑料作为纤维的原材料。这种塑料可以通过在抽出空气或者在少量氧气成分中加热而热解，这样它几乎完全变为碳材料，这个过程公知地也叫碳化。纤维碳化之后，纤维表面通过侵蚀过程被活化。侵蚀可以通过气体处理，例如借助CO₂或者H₂O进行，以及通过化学或电化学进行。通过活化纤维，纤维表面急剧扩大，这样比如可以从100m²/g的表面比得到3000m²/g的表面比。

例如，用于纤维的原材料可以采用酚醛纤维、纤维素、沥青、聚乙烯醇以及它们的衍生物或者聚丙烯腈。

进一步优选地，采用厚度在5-50μm的纤维，因为用这样的纤维生产厚度为5-500μm的薄层变得容易。在使用很薄的纤维时，如果可能，可以使多个纤维叠放在一起以形成层。由于采用大量纤维叠放，得到的层具有增高机械稳定性的优点。与此相对，然而还可能，层只由仅有的一层纤维层构成。这样，可以在适当的纤维强度下，生产尽可能薄的层。

此外，本发明提供一种用于电化学元件的层电极，在这种层电极中，在金属膜上放置的层的表面段压入金属膜中。这样的层电极具有已经在本发明的方法中所说明的优点。此外，它尤其有如下优点，即它可以制作得比传统的层电极更薄，并且通过放弃借助弧光法沉积铝，铝的氧化减弱了，这样层电极的欧姆电阻可以有利地减小。

此外，在金属膜上放置的层可以以全部的面积压入金属膜中。但是它也可以仅以层的表面段压入金属膜中，所述表面段通过与金属膜脱开放置的表面段彼此隔开。

下面根据实施例和附图对本发明进行进一步地解释。

图1以图解截面图的形式示例地展示实施按照本发明方法的装置。

图2以图解截面图的形式示例地展示根据本发明的层电极。

图3以俯视图的形式示例地展示根据本发明的层电极。

图4以图解截面图的形式示出位于挡板上方的碾压工具。

图5以俯视图的形式示出一种用根据图4的碾压工具制作的层电极。

图6示例地展示另一种碾压工具和附属的挡板。

图7以俯视图的形式示例地展示了一种根据图6的碾压工具生产的层电极。

图8以图解横截面的形式示例地展示了另一种实施根据本发明的方法的装置。

图1示出根据本发明方法的装置，所述装置有一个碾压工具5，所述碾压工具5作成一个圆柱形的轧辊形式。与碾压工具5对面放置的是挡板6，所述挡板6也是圆柱形的轧辊的形式。碾压工具5和挡板6绕着各自的圆柱轴以相反方向旋转。

带子在碾压工具5和挡板6之间伸展，所述带子由三个形成层组件4的彼此重叠构成的子带形成。此外，在金属膜3的两侧面布置有一个层2以及另一层14，该金属膜3在图1所示的例子中比如是一个厚度为100μm的铝膜。层2、14还有金属膜3都是带子的形式，该带子由辊子15展开。

以层组件4形式存在的带子通过彼此施压的同步运行的圆柱辊在纵向(见箭头)传送。此外，相当高的压力在辊子之间最狭小的地方作用在层2，14上，这样层2、14被碾压到金属膜上。

但是此外金属膜3变软是必需的。在图1所示的装置中，这如此实现，即加热碾压工具5和挡板6到温度660～750℃之间。碾压工具5或挡板6所包含的热能够在碾压工具5和挡板6之间的狭小地方没有较大损失地传导到金属膜3中。这里的金属膜3是熔点大约为660℃的铝膜。两个辊子可以稍稍超过穿过该熔化温度，所述两个辊子碾压铝膜，因为在铝膜上总是存在的氧化铝基本上包封了铝膜的外形。可能地，铝膜也可以在辊子15展开时就已经预先加热到大约600℃的温度，这样，受压区域的薄膜可以很快加热到熔点。这两个辊子彼此以机械压力施压，所述压力足够使层2、14以层厚D而部分地压入软化的铝膜中。此外，金属膜3还可以这样地被强烈加热，即使所述金属膜3有些地方被液化。

在层组件4的下一步进程中，层电极在穿过两个相对挤压的辊子之后形成，所述层电极为两侧贴有层2、14的金属膜3(同样见图2)。

此外，层2、14可以由一种碳材料制成，所述碳材料以相互编织成碳布的纤维16的形式呈现。其他碳材料可以是碳纸或碳羊毛，在碳纸和碳羊毛中，毫米数量级的纤维方向基本上垂直于材料平面地彼此平行地布置，但材料平面内部不呈现择优方向。但是，层2、14也可以是由彼此在择优方向上伸展的纤维形成的束，其中所述择优方向与带子的纵方向一致。

图1所示的层2或14是由很多相互编织的纤维16形成的碳布。

为了加强层2、14与金属之间的渗透，例如，可以在层2、14压入金属膜3之前，将铝粉撒在上层2的上侧。金属粉11可以用抛撒装置12散播，抛撒装置12可以以比如一种撒胡椒粉的方式执行。

同样，金属粉11也可以靠金属膜3或者甚至于碾压工具5传送到受压区域。金属粉颗粒平均大小为5μm～2mm。

用作碾压工具5或挡板6的两个辊子分别具有虽然弯曲但平滑的表面7、8。这样能够达到，在辊子的相应宽度上，层2或层14总是以其全部表面压在金属膜3上。这样层3与层2或14之间达到理想的电接触。

带有贴层2、14的金属膜3可以在垂直于带子纵向的方向上切成各个段，所述段随后彼此堆叠以形成电容器的电容器卷包。层2、14的宽度可以约为15cm，而金属膜3的宽度为22cm。这样对于金属膜3来说形成一个超出位置，所述超出位置可以以小连接带的形式形成电容器的外接口。

除了加热碾压工具5或挡板6外，还可以通过电流使金属膜3软化或熔化。这个电流可以在碾压工具5和挡板6之间，或者在金属膜3和碾压工具5之间，或者在金属膜3和挡板6之间流动。此外，电流是否在两个辊子左侧的没有贴层的金属膜3上流动，或者电流是否流经两个辊子右侧的带有贴层的金属膜3，这都不重要。在所有情形下，电路中的最高电阻不是在碾压工具5或挡板6之间的接触部位，就是在铝膜3和碾压工具5或挡板6之间的接触部位，这使得基本上在那里产生由电流引起的热量。通过控制电流或者所施加的电压，在碾压工具5和挡板6之间的热区域所引起的热量可准确地被控制。

要软化或熔化的金属膜3的进一步可能性在于，可以采用超声辊作碾压工具5或挡板6。很普遍地，按照另一种方法，也可以使超声功率射入碾压工具5和挡板6之间的受压区域，这样金属膜3变软或熔化。

所说的金属膜3变软的方法可以在碾压工具5和挡板6的所有可能的实施方式中采用。

图2展示带有贴层2或14的金属膜3，它是由根据图1所实施的方法而得到的。人们知道，层2、14的纤维16压在金属膜3中的厚度不超过其总厚度d。所述纤维埋在金属膜3中只是它厚度d的一部分。以此保证，层2、14剩下足够的表面，所述表面比如在电化学双层电容器中必须与电解质相互作用以形成其电容。这样的相互作用在层2、14或其纤维16以总厚度压进金属膜3中时是不可能的。

人们还认识到，在金属膜3的内部，实现与层2或14或纤维16大面积直接接触。

图3以俯视图的形式示出了带有贴层2的金属膜3，其以图1说明的方法制得。金属膜3比层2稍宽，以此形成一个超出位置，所述超出位置可以使用为金属膜3与电元件的外接口相接触的小连接带。此外，从图3看出，层2以其整个表面压到金属膜3上，这意味表面段1相当于层2的整个表面。

图4以截面图的形式示出了碾压工具5和挡板6，其可以在根据图1的装置中采用。与图1所说的区别在于碾压工具5的表面7以及挡板6的表面8不是平的，而是带有凸起9或凹坑18。这些凸起9是沿圆柱辊的周长方向环绕的环形突出部。与此同时，凸起9和碾压工具5以及挡板6的布局这样选择，即碾压工具5的凸起9顶着挡板6的凸起9。那就是说，碾压工具5的凸起9叠合地放置在挡板6的凸起9上。这同样适用于凹坑18。通过采用根据图4的碾压工具5和挡板6，能实现层2、14的表面段1通过在金属膜3上脱开放置的层2、14的表面段10彼此分开，其中所述表面段1压在金属膜3上。

这描述在图5中。图5以俯视图的形式示出了根据图1的装置并采用图4中的碾压工具5和挡板6生产的贴层金属膜3。图5的说明与图3的说明在尺寸上相符。与图3的区别即是表面段1沿纵向轨道伸展，并且被其它的在金属膜3上脱开放置的层2的表面段10彼此分开，其中在所述表面段1处层2压到金属膜3上。通过这样的一种布局可以达到，层2的对电化学元件的性能有效的表面又扩大了，因为层2的一部分根本不埋在金属膜3中。

图6是碾压工具5或挡板6的另一种实施方式，它们可以在根据图8的按照本发明的方法的实施装置中采用。其中分别描述了面向层2或14的碾压工具5或挡板6的表面7、8。碾压工具5的典型特征是一个具有小方块形式的凸起9的平面7。碾压工具5的配对物、即挡板6具有一个与其相对的平滑平面8。当按照图8将层组件位于碾压工具5和挡板6之间，并且向挡板6挤压碾压工具5时，得到一个按照图7所示的贴层金属膜3，其中贴层金属膜3以俯视图的形式被示出。

碾压工具5的凸起9是这样设计的，即所有的纤维16与金属膜3接触。这对于一维结构的纤维束来说尤其重要，即不允许非接触的纤维16沿电极纵向分布。

图7是贴层金属膜3，其尺寸与图5或图3相符。在根据图8的方法的实施过程中，层2以纵向段13与金属膜3结合在一起。然而，只有在碾压工具5的凸起9的位置才出现层2被压到金属膜3中。表面段1是将层2压到金属膜3上的位置。所有剩下的表面形成层2的脱开放置在金属膜3上的段10。在图7中所描述的金属膜3有与图5中所描述的金属膜3同样的优点，然而层2的被压入段的份额进一步减小，这样元件的功能，比如电容器所使用的活性材料部分进一步增多。例如通过根据图7的贴层金属膜3，电化学双层电容器跟带有图5的贴层金属膜3的电容器相比可以带有增大的电容量。

图8是用于执行本发明的方法的另一个装置，它与图1中说明的相似。与图1的区别在于采用可垂直于带子方向操作的并且位置固定的凸模作碾压工具5，以及采用固定的块作为挡板6。由于在这种装置中，碾压工具5和挡板6不再纵向传送由若干带子组成的层组件4，故必然要安装一个附加的带传送装置17。

如此实施根据图8制造层电极的方法，即带传送装置17传送层2、金属膜3和层14的叠放带子以运动一个纵向段13。随后，碾压工具5压到挡板6上，这样，根据碾压工具5的表面7的规格，层2、14的大体上大的表面段1压到金属膜3上。随后，碾压工具5向上移动，因此，为了下一个传送段，层组件4借助带传输装置17释放一个纵向段13。由此提供了一种不连续的方法，在这种方法中，层2、14的连续的纵向段13压到金属膜3上。带传送装置17例如可以借助压紧层组件4的辊子实现，如图1所示。与图1的区别在于辊子不是必须导电的，当借助电流来给金属膜3加热时，辊子是必须导电的。

在按照图3、5和7的贴层金属膜3中，剩下没有贴层的金属膜3的边，所述边没有贴层，并且在后续的生产进程中用于金属膜3与电容器外接口的接触。

除了图1所说的铝膜，也可以使用其他金属膜，比如使用铜膜。

除了图1所说的由并排放置的纤维组成的层以外，也可以用碳纸、碳羊毛或碳毡作为碳布。不同于在束中以择优方向伸展的并排放置的纤维，碳纸和碳羊毛是二维形体，而在碳毡中，碳纤维在三维上、即三个空间方向上伸展。

所描述的发明不限于电化学双层电容器，而是同样可以用于其他电化学元件，如电池或非对称电容器，在电池或非对称电容器中，通过一层或双层电极的伪电容实现储存电荷。因此，所使用的层2或14不需要包含有活性碳纤维材料。碳材料的活化只是对于在电化学双层电容器中采用的层电极有好处。

本发明不局限于所描述的实施例，而是由权利要求1定义的最普遍的形式。

Claims (23)

1、用于电化学元件的层电极的制造方法，所述层电极包括一个放置在金属膜(3)上的层(2，14)，

其中，为了得到所述金属膜(3)与所述层(2，14)之间的结合，所述层(2，14)的表面段(1)以所述层(2，14)的厚度(D)的一部分压入所述金属膜(3)中，其中，所述金属膜(3)在碾压过程中软化。

2、根据权利要求1的方法，其中，采用包含基本的碳材料的层(2，14)。

3、根据权利要求1或2的方法，其中，采用铝膜作为金属膜(3)。

4、根据权利要求1-3中任一个的方法，其中，带有置于金属膜(3)上方的层(2，14)的层组件(4)被置于碾压工具(5)和挡板(6)之间，其中碾压工具(5)压向所述挡板(6)。

5、根据权利要求4的方法，其中，碾压工具(5)的平滑表面(7)压向挡板(6)的平滑表面(8)。

6、根据权利要求4的方法，其中，碾压工具(5)的具有凹坑(18)的表面(7)压向挡板(6)，挡板(6)的表面(8)这样布置，即在所述凹坑(18)的位置，层(2，14)没有压入金属膜(3)中。

7、根据权利要求1-6中任一个的方法，其中，金属膜(3)在碾压工具(5)的附近被软化。

8、根据权利要求1-7中任一个的方法，其中，金属膜(3)借助已加热的碾压工具(5)或者已加热的挡板(6)通过加热而软化。

9、根据权利要求1-7中任一个的方法，其中，金属膜(3)通过流经金属膜(3)中的电流而软化。

10、根据权利要求1-7中任一个的方法，其中，金属膜(3)通过超声波射入而软化。

11、根据权利要求1-10中任一个的方法，其中，在制得所述层(2)和金属膜(3)之间的结合之前，将金属粉(11)撒到要碾压的表面段(1)上。

12、根据权利要求1-11中任一个的方法，其中，层(2，14)分别在金属膜(3)的上表面和下表面与金属膜(3)结合，其中这些层(2，14)彼此迭合。

13、根据权利要求4-12中任一个的方法，其中，采用绕圆柱轴旋转的圆柱形辊子作碾压工具(5)，所述辊子(5)在层组件(4)上滚动。

14、根据权利要求1-12中任一个的方法，其中，层组件(4)采用带子的形式，其中可垂直于层操作的凸模被作为碾压工具(5)，按以下步骤：

a)将凸模以及位于凸模间放置的带子的纵向段(13)压向挡板(6)

b)将凸模垂直于带子移动以释放带子

c)借助带传送装置(17)纵向移动带子。

15、根据权利要求1-14中任一个的方法，其中，制得所述层(2，14)和金属膜(3)之间的结合是在低于环境气压的氧分压下进行的。

16、根据权利要求1-14中任一个的方法，其中，制得所述层(2)和金属膜(3)之间的结合是在惰性气体中进行的。

17、根据权利要求1-16中任一个的方法，其中，采用厚度为30-150μm的金属膜(3)。

18、根据权利要求1-17中任一个的方法，其中，采用厚度为100-500μm的层(2，14)。

19、根据权利要求1-18中任一个的方法，其中，采用碳纸、碳羊毛或者碳毛毡作层(2，14)。

20、根据权利要求1-18中任一个的方法，其中，所采用的层(2，14)由大量至少以段的方式在择优方向上并排伸展的纤维(16)组合而成，其中所述纤维(16)通过粘附结合在一起。

21、用于电化学元件的层电极，其中，置于金属膜(3)上的层(2，14)的表面段(1)被压入金属膜(3)中。

22、根据权利要求21的层电极，其中，层(2，14)以其整个表面被压入金属膜(3)中。

23、根据权利要求21的层电极，其中，压入金属膜(3)中的层(2，14)的表面段(1)通过与金属膜(3)脱开放置的表面段(10)彼此隔开。

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