DE102007025766A1

DE102007025766A1 - Galvanisches Element mit Sicherungsfunktion

Info

Publication number: DE102007025766A1
Application number: DE102007025766A
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl.-Ing. Kohlberger (FH); Markus Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Pompetzki; Thomas Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Wöhrle; Arno Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Perner; Calin Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Wurm; Peter Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Haug; Claudia Rathmann; German Schulz jun.
Original assignee: VARTA Microbattery GmbH
Current assignee: VARTA Microbattery GmbH; VW VM Forschungs GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-11-27

Abstract

Beschrieben wird ein galvanisches Element, umfassend mindestens eine Einzelzelle (100, 200) mit einem Verbund aus flächigen Separatoren (101, 201, 204) und darauf aufgebrachten Elektroden (102, 103, 202, 203, 205), wobei mindestens eine der Elektroden eine Lithium-interkalierende Elektrode ist und wobei mindestens zwei Separatoren, insbesondere mindestens zwei benachbarte Separatoren, fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Element, umfassend mindestens eine Einzelzelle mit einem Verbund aus flächigen Separatoren und darauf aufgebrachten Elektroden, wobei mindestens eine der Elektroden eine Lithium-interkalierende Elektrode ist.
Galvanische Elemente wie handelsübliche Lithium-Ionen-Zellen und Lithium-Polymer-Zellen weisen in der Regel eine oder mehrere Einzelzellen auf, die jeweils einen Verbund aus Elektroden und Separatoren umfassen. Üblicherweise sind die Elektroden auf die Separatoren auflaminiert. Wenn mehrere Verbünde aus Elektroden und Separatoren in einem galvanischen Element gestapelt vorliegen, man spricht von einer „stack"-Anordnung, also einer stapelartigen Anordnung. Alternativ kann ein Verbund aus Elektroden und Separatoren in einer Einzelzelle auch lose aufgewickelt vorliegen, man spricht dann von einer sogenannten Wickelzelle.
Insbesondere bei Wickelzellen besteht allerdings die Gefahr, dass sich innerhalb des Wickels positive und negative Elektroden gegeneinander verschieben, so dass es zu einem inneren Kurzschluss kommen kann, was gewöhnlich eine Beschädigung der Zelle zur Folge hat. Eine solche Verschiebung kann beispielsweise in Folge eines Sturzes auftreten, bei dem die Komponenten einer Einzelzelle hohen negativen Beschleunigungen unterliegen.
Sowohl bei Wickelzellen als auch bei Zellen mit „stack"-Anordnung treten darüber hinaus häufig Probleme bei der Zufuhr externer Wärme auf, beispielsweise beim sogenannten Ofentest, dem Einzelzellen bei der Produktion standardmäßig unterzogen werden. Durch die Wärme kann es zu einer Schrumpfung des Separators kommen, welche in Extremfällen dazu führen kann, dass der Separator stellenweise eine direkte Berührung von positiver und negativer Elektrode zulässt. Der resultierende Kurzschluss schädigt die Einzelzelle in der Regel irreversibel.
Entsprechend ist man bei der Herstellung der Zellen auf die Verwendung von Separatoren aus schrumpfungsarmen Materialien angewiesen, welche aber unter elektrochemischen Gesichtspunkten nicht immer eine optimale Lösung darstellen. Das oben beschriebene Problem eines Kurzschlusses infolge eines Sturzes lässt sich so ebenfalls nicht lösen.
Es besteht entsprechend ein Bedarf an einer technischen Lösung, die die Sicherheit und Funktionsfähigkeit eines galvanischen Elements der vorgenannten Art insbesondere bei Stürzen oder bei externer Erwärmung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das galvanische Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen galvanischen Elements finden sich in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 19. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Ein erfindungsgemäßes galvanisches Element weist eine oder mehrere Einzelzellen auf, die jeweils einen Verbund aus flächigen Separatoren und darauf aufgebrachten Elektroden umfassen. Die Elektroden sind auf die Separatoren vorzugsweise auflaminiert. Alternativ ist es auch möglich, dass die Elektroden auf die Separatoren aufgeklebt sind.
Ein erfindungsgemäßes galvanisches Element weist mindestens eine Elektrode auf, die Lithium-interkalierende Eigenschaften hat. Vorzugsweise handelt es sich bei der Elektrode um eine Elektrode auf Basis einer Lithium-Interkalationsverbindung. Besonders bevorzugt handelt es sich bei einem erfindungsgemäßen galvanischen Element um eine Lithium-Ionen-Zelle, insbesondere um eine Lithium-Polymer-Zelle.
Besonders zeichnet sich ein erfindungsgemäßes galvanisches Element dadurch aus, dass es mindestens zwei Separatoren, insbesondere mindestens zwei benachbarte Separatoren, aufweist, die fest miteinander verbunden sind. Besonders bevorzugt sind die Separatoren miteinander verschweißt und/oder derart miteinander verklebt, dass sie unter Aufwendung mechanischer Kräfte nicht zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können.
Eine Verschweißung der Separatoren kann insbesondere mittels Ultraschall oder mittels thermischer Verschweißung erfolgen. Bei der Herstellung erfindungsgemäßer galvanischer Elemente werden die mindestens zwei Separatoren vorzugsweise unmittelbar nach Zusammenfügung der Elektroden und der Separatoren miteinander verbunden. Die thermische Verschweißung kann beispielsweise mittels beheizter Siegelbacken erfolgen.
Unter dem Begriff „benachbarte Separatoren" soll vorliegend insbesondere ein Paar von Separatoren verstanden werden, zwischen denen eine Elektrode angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die Elektroden in einem erfindungsgemäßen galvanischen Element jeweils derart auf die Separatoren aufgebracht, dass diese mindestens einen freien Randbereich aufweisen, in dem kein Elektrodenmaterial aufgebracht ist. Insbesondere sind die Elektroden derart aufgebracht, dass die Separatoren einen umlaufenden, freien Randbereich aufweisen. Bei der Produktion eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements werden die Elektrodenmassen in der Regel mittig auf die Separatoren auflaminiert, allerdings kann es dabei zu mehr oder weniger großen Verschiebungen kommen, so dass beispielsweise ein Separator in einem Verbund einen sehr breiten und gegenüberliegend einen sehr schmalen freien Randbereich aufweisen kann. Kommt es in Folge einer externen Erwärmung zu einer Schrumpfung des Separators, so ist dieser schmale Randbereich besonders kritisch.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Separatoren in dem mindestens einen freien Randbereich miteinander verbunden sind. Dabei ist es sowohl möglich, dass die Separatoren nur an einer Stelle als auch an mehreren Stellen in dem mindestens einen freien Randbereich miteinander verbunden sind.
Ist beispielsweise ein Separator mit dem erwähnten schmalen Randbereich in diesem Bereich fest mit einem benachbarten Separator verbunden, wird verhindert, dass sich der Separator beispielsweise im Falle einer Erwärmung durch Zufuhr externer Wärme zwischen beidseitig auf ihn aufgebrachte Elektroden zurückziehen kann, so dass auf diese Weise ein Kurzschluss vermieden wird.
Die Separatoren können in einem erfindungsgemäßen galvanischen Element punktuell, flächig und/oder in einer durchgehenden Linie miteinander verbunden sein. Sind die Separatoren an mehreren Stellen miteinander verbunden, sind selbstverständlich auch Kombinationen aus punktförmigen und/oder flächigen und/oder linienförmigen Verbindungen denkbar.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes galvanisches Element mindestens eine Einzelzelle umfassend einen Elektroden-Separator-Verbund mit einer Aufeinanderfolge von negative Elektrode/erster Separator/positive Elektrode/zweiter Separator/negative Elektrode auf. Auch ein Elektroden-Separator-Verbund mit umgekehrter Aufeinanderfolge (positive Elektrode/erster Separator/negative Elektrode/zweiter Separator/positive Elektrode) kann bevorzugt sein. In beiden Fällen bezeichnet man eine Einzelzelle mit einem solchen Elektroden-Separator-Verbund auch als sogenannte Eizelle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Einzelzelle eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements einen Elektroden-Separator-Verbund mit einer Aufeinanderfolge von erster Separator/positive Elektrode/zweiter Separator/negative Elektrode und/oder erster Separator/negative Elektrode/zweiter Separator/positive Elektrode.
Vorzugsweise sind in einem galvanischen Element nach der vorliegenden Erfindung als benachbarte Separatoren der erste und der zweite Separator miteinander verbunden.
Insbesondere wenn ein erfindungsgemäßes galvanisches Element zwei oder mehr Eizellen aufweist, kann es auch bevorzugt sein, dass alle Separatoren miteinander verbunden sind. Bei einem galvanischen Element mit zwei Eizellen würde das bedeuten, dass insgesamt vier Separatoren miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sind (Gemäß obiger Nomenklatur also ein erster Separator mit dem zweiten Separator aus der gleichen Eizelle sowie mit einem ersten und einem zweiten Separator aus einer zweiten Eizelle). Über die Separatoren können somit auch zwei oder mehrere Eizellen miteinander verbunden sein. Beispielsweise können bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements zwei Eizellen aufeinander gestapelt und in einem Folgeschritt überstehende Randbereiche der (insgesamt vier) Separatoren der Eizellen auf einer oder auch auf mehreren Seiten des Zellenstapels aufeinandergepresst und miteinander verschweißt werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen galvanischen Element um eine Flachzelle, also um eine Zelle mit einer oder mehreren Einzelzellen, die jeweils einen Verbund aus Elektrodenschichten und Separatoren aufweisen, in dem die Elektrodenschichten und Separatoren jeweils im wesentlichen in einer Ebene vorliegen. Mehrere Einzelzellen sind in der Flachzelle vorzugsweise stapelartig angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei den Einzelzellen um Eizellen, wie sie oben beschrieben wurden. Innerhalb eines Verbundes sind die Separatoren vorzugsweise deckungsgleich übereinander angeordnet. Bei den zwischen den Separatoren befindlichen Elektrodenschichten kann es produktionstechnisch bedingt (wie vorab erwähnt) zu leichten Verschiebungen kommen, die dazu führen, dass die Elektroden nicht deckungsgleich sondern leicht zueinander verschoben angeordnet sind. Innerhalb eines Stapels mit mehreren Einzelzellen sind die Einzelzellen vorzugsweise im wesentlichen deckungsgleich übereinander angeordnet.
Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen galvanischen Element, insbesondere in einer Flachzelle, sowohl die Elektroden als auch die Separatoren im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. Die Elektroden nehmen dabei eine geringere Fläche ein als die Separatoren und sind vorzugsweise mittig auf diese aufgebracht.
Es ist bevorzugt, dass die Separatoren, insbesondere die im wesentlichen rechteckförmig ausgebildeten Separatoren, in einem erfindungsgemäßen galvanischen Element, insbesondere in der beschriebenen Flachzelle, auf mindestens zwei Seiten in freien Randbereichen miteinander verbunden sind. Bevorzugt erstrecken sich die Verbindungen auf den mindestens zwei Seiten im wesentlichen über die gesamte Seiten länge. Dabei können die Separatoren sowohl durchgängig als auch punktuell miteinander verbunden sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen galvanischen Elements weist dieses mindestens eine Einzelzelle auf, die als Wickelzelle vorliegt, in welcher die Elektroden und die Separatoren vorzugsweise bandförmig und in aufgewickelter oder in gefalteter Form vorliegen. Die Wickelzelle kann sowohl eine Eizelle der oben genannten Art als auch eine Zelle mit der Aufeinanderfolge erster Separator/positive Elektrode/zweiter Separator/negative Elektrode und/oder erster Separator/negative Elektrode/zweiter Separator/positive Elektrode sein. Besonders bevorzugt sind Wickelzellen, bei denen die Anode zwischen dem ersten und dem zweiten Separator angeordnet ist.
Im Falle einer Wickelzelle ist es bevorzugt, dass die Separatoren am Rand der Wickelzelle (also an den Längsseiten der bandförmigen Separatoren) miteinander verbunden sind. Natürlich ist es auch möglich, dass die Separatoren nur an einer ihrer Längsseiten, also am oberen oder unteren Rand des Wickels, miteinander verbunden sind.
Zur Herstellung einer Wickelzelle werden Separatorbahnen mit darauf aufgebrachten Elektroden beispielsweise über eine Wickelspule aufgerollt. Die Anode befindet sich dabei (wie erwähnt) bevorzugt zwischen zwei Separatorbahnen. Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements werden die Separatorbahnen kurz vor der Wickelspule an einem oder an beiden Längsrändern miteinander verschweißt. Die Elektrode zwischen den beiden Separatorbahnen wird dadurch sicher zwischen den Bahnen fixiert.
Alternativ ist es auch möglich, die Separatorbahnen mit den Elektroden aufzuwickeln oder zu falten und anschließend an den Rändern der aufgewickelten oder gefalteten Separatorbahnen überstehende Separatorrandbereiche aufeinander zu pressen und miteinander zu verbinden, insbesondere durch Verschweißung (analog zu dem oben beschriebenen Vorgehen bei stapelartig angeordneten Eizellen). Dadurch wird der Wickel als ganzes fixiert und stabilisiert, was üblicherweise mittels eines Klebebands erfolgt, das vor dem Aufwickeln oder Falten der Separatorbahnen auf diese aufgebracht wird. Ein solches Klebeband wird dadurch überflüssig, was sich günstig auf die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements auswirken kann.
Die Elektroden eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements weisen vorzugsweise Stromkollektoren, insbesondere metallische Stromkollektoren, auf. Diese sind vorzugsweise jeweils mit einer Ableiterfahne versehen. Bei der Ableiterfahne handelt es sich in der Regel um einen Steg, der aus dem Verbund aus Elektroden und Separatoren herausragt. Weist eine Einzelzelle mehrere Elektroden gleicher Polarität auf, so können deren Ableiterfahnen zwecks vereinfachter Stromabnahme gebündelt, insbesondere zusammengeschweißt, sein. Auch im Falle eines galvanischen Elements mit mehreren Einzelzellen können Elektroden gleicher Polarität gebündelt sein. In der Regel sind jeweils Stromkollektoren gleicher Polarität mit einem Ableiter verbunden, der aus dem Gehäuse eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements herausgeführt ist.
Die Separatoren eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus mindestens einem Polyolefin. Auch mehrlagige Separatoren sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Vorzugsweise weisen erfindungsgemäß verwendbare Separatoren eine Dicke zwischen 3 μm und 50 μm, bevorzugt zwischen 10 μm und 30 μm, auf.
Es ist bevorzugt, dass ein galvanisches Element nach der vorliegenden Erfindung mindestens eine Einzelzelle mit mindestens einer positiven Elektrode aufweist, die ein Lithium-Metall-Oxid, insbesondere Lithium-Kobalt-Oxid, als Aktivmaterial aufweist. Vorzugsweise weisen alle positiven Elektroden eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements das genannte Lithium-Übergangsmetall-Oxid als Aktivmaterial auf.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes galvanischen Element mindestens eine Einzelzelle auf, die mindestens eine negative Elektrode umfasst, welche Graphit als Aktivmaterial aufweist. Es ist bevorzugt, dass alle negativen Elektroden eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements Graphit als Aktivmaterial aufweisen.
Die mindestens eine positive Elektrode eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements weist insbesondere einen Stromkollektor aus Aluminium auf. Besonders bevorzugt sind Kollektoren aus Aluminium-Streckmetall oder aus gelochter Aluminiumfolie.
Auf der Seite der negativen Elektrode weist ein erfindungsgemäßes galvanischen Element insbesondere Stromkollektoren aus Kupfer, insbesondere aus ungelochter Kupferfolie, auf.
Die Elektroden eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements weisen in aller Regel einen polymeren Elektrodenbinder auf. Als Elektrodenbinder sind insbesondere elektrochemisch inerte Binder, insbesondere auf Basis eines PVDF-HFP-Copolymers, bevorzugt.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes galvanisches Element einen Elektrolyten, insbesondere einen Elektrolyten aus einer Mischung aus Ethylencarbonat und Diethylcarbonat auf. Der Elektrolyt weist vorzugsweise ein Leitsalz, insbesondere ein Lithium-Leitsalz wie Lithiumtetrafluoroborat, auf.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes galvanisches Element ein Foliengehäuse auf. Dieses kann insbesondere aus einer Verbundfolie bestehen, insbesondere einer Verbundfolie mit mindestens einer metallischen Schicht. Innenseitig ist in diesen Fällen eine Isolierschicht, insbesondere eine polymere Isolierschicht, angeordnet. Gleiches gilt auch für die Außenseite.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 Bevorzugte Ausführungsform einer Einzelzelle eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements (Blick von oben)
2 Querschnitt der in 1 dargestellten Einzelzelle (nicht maßstabsgetreu, Ausschnitt).
In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Einzelzelle 100 eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements dargestellt. Zu erkennen ist der Separator 101, die positive Elektrode 102 sowie auf der Unterseite des Separators (gestrichelt gezeichnet) eine negative Elektrode 103. Darunter befindet sich ein weiterer Separator (nicht dargestellt), der zusammen mit dem Separator 101 die negative Elektrode 103 umfasst. Auf die Unterseite des weiteren (nicht dargestellten) Separators ist wiederum eine weitere positive Elektrode aufgebracht (ebenfalls nicht dargestellt). Bei der dargestellten Ausführungsform einer Einzelzelle 100 handelt es sich also um eine sogenannte Eizelle. Die positive Elektrode 102 weist einen Stromkollektor aus Aluminium auf, an den sich die Ableiterfahne 104 aus Aluminium-Streckmetall anschließt (auch die weitere, nicht dargestellte positive Elektrode weist einen Stromkollektor auf). Auch die negative Elektrode weist einen Kollektor mit Ableiterfahne auf. Der Kollektor selbst ist vollständig in die Elektrode eingebettet, lediglich die Ableiterfahne ist zu erkennen (Bezugszeichen 105). Sowohl die Elektroden 102 und 103 (und die nicht dargestellte weitere positive Elektrode) als auch der Separator 101 (sowie der nicht dargestellte weitere Separator) sind rechteckig ausgebildet, wobei die Separatoren eine größere Grundfläche als die Elektroden 102 und 103 einnehmen. An allen vier Seiten weist der Separator 101 einen (umlaufenden) freien Randbereich auf, der frei von Elektrodenmaterial ist (um die positive Elektrode 102 herum gut zu erkennen). Auf beiden Längsseiten ist der Separator 101 in dem freien Randbereich in einem durchgehenden Streifen (106a und 106b) mit dem nicht dargestellten weiteren Separator verschweißt. Auch an einer seiner kurzen Seiten weist der Separator 101 eine streifenförmige Verschweißung 107 mit dem darunterliegenden, nicht dargestellten Separator auf. Eine weitere streifenförmige Verschweißung 108 weist der Separator 101 darüber hinaus zwischen den beiden Ableiterfahnen 104 und 105 auf. Insbesondere diese Verschweißung kann in bevorzugten Ausführungsformen auch punktuell ausgeführt sein. Die beiden Separatoren bilden damit eine Art „Tasche", die die negative Elektrode 103 nahezu vollständig umschließt. Lediglich in den Bereichen, in denen die Ableiterfahnen 104 und 105 aus dem Elektroden-Separator-Verbund herausragen, sind die freien Randbereiche der Separatoren nicht miteinander verbunden.
In 2 ist schematisch ein Querschnitt der in 1 dargestellten Einzelzelle skizziert (ausschnittweise). Zu erkennen sind der Separator 201, die positive Elektrode 202 sowie die negative Elektrode 203. Darüber hinaus sind auch der (zum Separator 201 benachbarte) weitere Separator 204 sowie die weitere positive Elektrode 205 dargestellt (die in 1 nicht dargestellt sind). Die Separatoren 201 und 204 decken die Oberseite und die Unterseite der negativen Elektrode 203 vollständig ab. Die negative Elektrode 203 weist den Stromkollektor 206 auf, die positiven Elektroden die Stromkollektoren 207 und 208. Die Stromkollektoren sind zwischen jeweils zwei Elektrodenhälften angeordnet. Auf der rechten Seite sind die benachbarten Separatoren 201 und 204 durch die Verschweißung 209 miteinander verbunden (gleiches gilt für die linke, nicht dargestellte Seite), so dass sie eine Art Tasche bilden, in der die negative Elektrode 203 eingeschlossen ist. Die Verschweißung 209 entspricht der Verschweißung 106b in 1.
Einige hundert galvanische Elemente umfassend eine Einzelzelle wie in 1 und 2 beschrieben wurden einem Ofentest unterzogen und dabei einer Temperatur von ca. 150°C über einen Zeitraum von 60 min ausgesetzt. Bei keinem der galvanischen Elemente kam es zu einem internen Kurzschluss. Dagegen führte ein identischer Test mit vergleichbaren galvanischen Elementen (identisch, abgesehen von der fehlenden Randverschweißung) zu zahlreichen Ausfällen.

Claims

Galvanisches Element, umfassend mindestens eine Einzelzelle (100, 200) mit einem Verbund aus flächigen Separatoren (101, 201, 204) und darauf aufgebrachten Elektroden (102, 103, 202, 203, 205), wobei mindestens eine der Elektroden eine Lithium interkalierende Elektrode ist und wobei mindestens zwei Separatoren, insbesondere mindestens zwei benachbarte Separatoren, fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sind.
Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden jeweils derart auf die Separatoren aufgebracht sind, dass die Separatoren mindestens einen freien Randbereich, vorzugsweise einen umlaufenden Randbereich, aufweisen, in dem kein Elektrodenmaterial aufgebracht ist.
Galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatoren in dem freien Randbereich miteinander verbunden sind, insbesondere an einer oder an mehreren Stellen (106a, 106b, 107, 108, 209).
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatoren punktuell, flächig und/oder in einer durchgehenden Linie miteinander verbunden sind.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einzelzelle als Elektroden-Separator-Verbund eine Aufeinanderfolge von negative Elektrode/erster Separator/positive Elektrode/zweiter Separator/negative Elektrode und/oder von positive Elektrode/ erster Separator/negative Elektrode/zweiter Separator/positive Elektrode umfasst.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einzelzelle als Elektroden-Separator-Verbund eine Aufeinanderfolge von erster Separator/positive Elektrode/zweiter Separator/negative Elektrode und/oder erster Separator/negative Elektrode/zweiter Separator/positive Elektrode umfasst.
Galvanisches Element nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als benachbarte Separatoren der erste und der zweite Separator miteinander verbunden sind.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens zwei stapelartig angeordnete Einzelzellen aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden und die Separatoren im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet sind.
Galvanisches Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckförmigen Separatoren auf mindestens zwei Seiten im Randbereich insbesondere durchgängig miteinander verbunden sind.
Galvanisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einzelzelle eine sogenannte Wickelzelle ist, in der die Elektroden und die Separatoren vorzugsweise bandförmig und in aufgewickelter oder gefalteter Form vorliegen.
Galvanisches Element nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wickelzelle die Separatoren, insbesondere die benachbarten bandförmigen Separatoren, an beiden Rändern des Wickels insbesondere durchgängig miteinander verbunden sind.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden Stromkollektoren (206, 207, 208), insbesondere metallische Stromkollektoren, aufweisen, die vorzugsweise mit Ableiterfahnen (104, 105) versehen sind.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatoren im wesentlichen aus Kunststoff bestehen, insbesondere mindestens ein Polyolefin aufweisen.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einzelzelle mindestens eine positive Elektrode aufweist, die Lithium-Cobalt-Oxid als Aktivmaterial aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einzelzelle mindestens eine negative Elektrode aufweist, die Graphit als aktives Material aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine positive Elektrode einen Stromkollektor aus Aluminium, insbesondere aus Aluminium-Streckmetall oder aus gelochter Aluminiumfolie, aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine negative Elektrode einen Stromkollektor aus Kupfer, insbesondere aus ungelochter Kupferfolie, aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Foliengehäuse, das vorzugsweise aus einer Verbundfolie besteht, insbesondere einer Verbundfolie mit mindestens einer metallischen Schicht und einer innenseitig angeordneten Isolierschicht.