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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien sowie Stromkollektoren für solche Elektroden und gemäß dem Verfahren herstellbare Elektroden.
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Der Begriff „Batterie“ meinte ursprünglich mehrere in Serie geschaltete galvanische Zellen. Heute werden jedoch auch einzelne galvanische Zellen häufig als Batterie bezeichnet. Bei der Entladung einer galvanischen Zelle findet eine energieliefernde chemische Reaktion statt, welche sich aus zwei elektrisch miteinander gekoppelten aber räumlich voneinander getrennten Teilreaktionen zusammensetzt. An der negativen Elektrode werden in einem Oxidationsprozess Elektronen freigesetzt, resultierend in einem Elektronenstrom über einen äußeren Verbraucher zur positiven Elektrode, von der eine entsprechende Menge an Elektronen aufgenommen wird. An der positiven Elektrode findet also ein Reduktionsprozess statt. Zeitgleich kommt es zu einem der Elektrodenreaktion entsprechenden Ionenstrom innerhalb der Zelle. Dieser Ionenstrom wird durch einen ionenleitenden Elektrolyten gewährleistet. In sekundären Zellen und Batterien ist diese Entladereaktion reversibel, es besteht also die Möglichkeit, die bei der Entladung erfolgte Umwandlung chemischer Energie in elektrische umzukehren.
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Unter den bekannten sekundären Zellen und Batterien werden vergleichsweise hohe Energiedichten insbesondere von Lithium-Ionen-Batterien erreicht. Lithium-Ionen-Batterien enthalten in vielen Fällen einen Zellenstapel (stack), der aus mehreren Einzelzellen besteht. Insbesondere Batterien mit sehr hohen Kapazitäten weisen aber meist Wickelzellen (coils) auf. Diese lassen sich in sehr hoher Geschwindigkeit produzieren und, verbunden damit, auch zu vergleichsweise geringen Kosten. Wickelzellentechnologie eignet sich sowohl zum Bau von prismatischen Zellen als auch von Rundzellen.
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Bei den Zellen einer Lithium-Ionen-Batterie handelt es sich meist um einen Verbund aus Elektroden- und Separatorfolien mit der Sequenz positive Elektrode/Separator/negative Elektrode. Häufig werden solche Einzelzellen als sogenannte Bizellen mit den möglichen Sequenzen negative Elektrode/Separator/positive Elektrode/Separator/negative Elektrode oder positive Elektrode/Separator/negative Elektrode/Separator/positive Elektrode hergestellt. Die Elektroden umfassen dabei üblicherweise metallische Stromkollektoren, die meist in Form von Flächengebilden vorliegen. Im Fall der positiven Elektrode handelt es sich dabei meist um Netze oder Folien aus Aluminium, beispielsweise aus Aluminiumstreckmetall oder aus einer gelochten Aluminiumfolie. Auf der Seite der negativen Elektrode werden als Kollektoren meist Netze oder Folien aus Kupfer verwendet.
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In der Regel werden die beschriebenen Zellen für Lithium-Ionen-Batterien in einem mehrstufigen Verfahren produziert. Üblich ist, dass in einem ersten Schritt die erwähnten Elektrodenfolien hergestellt werden, die dann anschließend mit einer oder mehreren Separatorfolien zu den erwähnten Elektroden-Separator-Verbünden kombiniert werden. Meist werden Elektroden und Separatoren in einem Laminationsschritt miteinander verbunden.
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Zur Herstellung der Elektroden wird üblicherweise ein flacher Streifen aus einem pastenförmigen Elektrodenmaterial (kurz: Elektrodenpaste), auf einen geeigneten Kollektor aufgebracht. Produktionstechnisch wird dies meist realisiert, indem die Kollektoren als quasi endlose Bänder (kurz: Kollektorbänder) bereitgestellt werden, die eine Beschichtungseinrichtung durchlaufen, in der sie mittels eines Rakels oder mittels einer Düse mit der Elektrodenpaste beschichtet werden. Beschichtet wird dabei allerdings meist nur ein Mittelstreifen des Kollektorbandes, neben dem Streifen bleiben dagegen Bereiche der Kollektorbänder frei von Elektrodenmaterial. Diese unbeschichteten Bereiche können dazu dienen, Stromableiter an die Kollektoren anzuschließen.
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Es ist auch möglich, zwei oder mehr Streifen aus Elektrodenmaterial parallel nebeneinander auf ein Kollektorband aufzubringen. In diesem Fall verbleiben in der Regel zusätzlich zwischen den aufgebrachten Streifen Bereiche des Kollektorbandes unbeschichtet. In einem nachfolgenden Vereinzelungsschritt können die Streifen aus dem Elektrodenmaterial durch einen Schnitt durch diese unbeschichteten Bereiche, beispielsweise mittels eines Lasers, voneinander separiert werden.
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Zur verbesserten mechanischen und elektrischen Kontaktierung der Elektrodenbestandteile werden die beschichteten Kollektorbänder anschließend in aller Regel einer Kalandrierung unterzogen. Unter einer Kalandrierung bezeichnet man dabei das Beaufschlagen des mit dem Elektrodenmaterial beschichteten Kollektorbandes mit Druck, wobei zwei Walzen zum Einsatz kommen, die einen Spalt ausbilden, der kleiner ist als die Ausgangsdicke des beschichteten Kollektorbandes. Durch diesen Spalt wird das beschichtete Kollektorband hindurchgeführt und kompaktiert. Dabei können auch gezielt definierte Porositäten der Beschichtung eingestellt werden.
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Die Kalanderwalzen üben beim Kalandrieren häufig allerdings einen derart starken Druck auf das beschichtete Kollektorband aus, dass sich das das Kollektorband verformt, insbesondere in Längsrichtung verlängert. Problematisch dabei ist, dass diese Verformung nur in den mit Elektrodenmaterial beschichteten Bereichen des Kollektorbandes auftritt, da nur auf diese Bereiche der Druck der Kalanderwalzen übertragen wird. Die nicht von Elektrodenmaterial bedeckten Bereiche des Kollektorbandes können die Kalanderwalzen unverformt passieren, da ihre Dicke die Breite des Spaltes zwischen den Walzen unterschreitet. Dies ist insoweit problematisch, als sich die aus dem Kalander austretende bandförmige Elektrode zum Abbau von aufgrund der Teilverformung auftretenden Spannungen wölben und verziehen kann. Dies kann bei der Weiterverarbeitung der Elektrode zu Elektrodenwickeln große Probleme verursachen.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für dieses Problem aufzufinden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch den bandförmigen Stromkollektor mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stromkollektors finden sich in den abhängigen Ansprüchen 8 oder 9. Auch die Elektrode mit den Merkmalen des Anspruchs 10 ist von der vorliegenden Erfindung umfasst. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere der Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien, also von Batterien, bei denen bei Lade- und Entladeprozessen Lithium-Ionen von einer Elektrode zur anderen wandern.
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Es umfasst stets einen Beschichtungsschritt, in dem ein bandförmiger Stromkollektor (kurz: Kollektorband) eine Beschichtungseinrichtung durchläuft, in der auf mindestens eine Seite des Kollektorbandes ein Streifen aus einem Elektrodenmaterial aufgebracht werden. Bevorzugt werden Streifen aus Elektrodenmaterial auf beide Seiten des Kollektorbandes aufgebracht.
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Natürlich umfasst das erfindungsgemäße Verfahren auch die eingangs erwähnte Variante, gemäß der zwei oder mehr Streifen aus Elektrodenmaterial parallel nebeneinander auf das Kollektorband aufgebracht werden.
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Das Aufbringen des oder der Streifen erfolgt meist mittels einer Rakelvorrichtung oder einer Düse. Das Elektrodenmaterial muss dafür in entsprechender Form bereitgestellt werden, beispielsweise als rakel- oder druckfähige Paste. Die entsprechenden verfahrenstechnischen Details, die beim Beschichten von Kollektorbändern mit Elektrodenmaterial beachtet werden müssen, sind dem Fachmann bekannt und müssen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht näher erläutert werden.
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Bei dem verwendeten Stromkollektor handelt es sich in der Regel um ein Band aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus einem Metall. Als Elektrodenmaterial kommen in der Regel Pasten umfassend elektrochemisch aktive Partikel, einen Elektrodenbinder und ein Lösungs- bzw. Suspensionsmittel zum Einsatz.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sowohl positive als auch negative Elektroden herstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem Stromkollektor um einen Stromkollektor aus Aluminium und bei dem Elektrodenmaterial um ein Material für die positive Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem Stromkollektor um einen Stromkollektor aus Kupfer und bei dem Elektrodenmaterial um Material für die negative Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie.
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Als Beispiel für ein Material für die negative Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie wäre eine Paste umfassend Graphitpartikel als elektrochemisches Aktivmaterial, Natrium-Carboxymethyzellulose als Elektrodenbinder und gegebenenfalls Russ als Leitfähigkeitsadditiv zu nennen. Eine entsprechende Paste für die positive Elektrode könnte beispielsweise als elektrochemisches Aktivmaterial Lithiumkobaltoxid sowie Polyvinylidenfluroid als Elektrodenbinder und Russ als Leitfähigkeitsadditiv umfassen.
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Wie bei den eingangs erwähnten, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird auch vorliegend das Elektrodenmaterial bevorzugt derart auf das Kollektorband aufgebracht, dass neben und/oder zwischen dem oder den Streifen mindestens ein Bereich des Kollektorbandes unbeschichtet bleibt. Beschichtet wird z.B. ein zentraler Bereich des Elektrodenbandes mit einem Elektrodenstreifen, während neben dem Elektrodenstreifen unbeschichtete Randbereiche verbleiben, die anschließend zur elektrischen Kontaktierung der Elektrode dienen können. Für den Fall, dass zwei oder mehr Streifen aus Elektrodenmaterial parallel nebeneinander auf das Kollektorband aufgebracht werden, verbleiben in der Regel zwischen den Streifen Bereiche des Kollektorbandes (Zwischenbereiche) unbeschichtet, in der Regel zusätzlich zu den unbeschichteten Randbereichen.
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Als weiteren Schritt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Kalandrierschritt, in dem das auf den Stromkollektor aufgebrachte Elektrodenmaterial in einer Kalandriereinrichtung (Kalander) verdichtet wird. Kalandriereinrichtungen und ihre Verwendung zur Kompaktierung von Elektroden sind dem Fachmann geläufig und müssen gleichfalls im Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht im Detail beschrieben werden. Wichtig ist nur, dass eine Kalandriereinrichtung zum Einsatz kommt, bei der das beschichtete Kollektorband durch einen Spalt zwischen zwei Kalanderwalzen geführt wird, welcher eine Spaltbreite aufweist, die kleiner bemessen ist als die Dicke des mit Elektrodenmaterial beschichteten Kollektorbandes, aber größer als die Dicke des (unbeschichteten) Kollektorbandes.
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Besonders zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen Schritt aus, in dem mindestens einer der unbeschichteten Bereiche des Kollektorbandes, also
- – z.B. einer der unbeschichteten Randbereiche,
- – z.B. beide unbeschichteten Randbereiche,
- – z.B. ein oder mehrere unbeschichtete Zwischenbereiche zwischen zwei parallel zueinander auf dem Kollektorband angeordneten Elektrodenstreifen oder
- – z.B. mindestens einer der Randbereiche und ein oder mehrere unbeschichtete Zwischenbereiche zwischen zwei parallel zueinander auf dem Kollektorband angeordneten Elektrodenstreifen,
entweder direkt in einen längsgedehnten Zustand versetzt wird oder in einen Zustand, in dem der mindestens eine unbeschichtete Bereich gegenüber einer Dehnung in Längsrichtung nachgiebiger ist. Bei diesem Schritt handelt es sich bevorzugt um einen Umformschritt, es findet also bevorzugt eine Umformung des unbeschichteten Randbereichs statt.
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Nachgiebiger gegenüber einer Dehnung in Längsrichtung soll dabei bedeuten, dass sich der mindestens eine unbeschichtete Bereich nach der Umformung durch eine Zugkraft in Längsrichtung des Kollektorbandes leichter verformen lässt als vorher. Unter einem längsgedehnten Zustand soll verstanden werden, dass der mindestens eine unbeschichtete Bereich in Längsrichtung gedehnt vorliegt.
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Ein solcher Umformschritt ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Er soll bewirken, dass die in Folge der Verformung des mit Elektrodenmaterials bedeckten Bereichs des Kollektorbandes bei der Kalandrierung auftretenden Spannungen verhindert oder zumindest verringert werden, so dass es nicht zu den erwähnten Wölbungen der aus dem Kalander austretenden Elektrode kommt. Dazu sollen die unbeschichteten Bereiche derart verformt werden, dass entweder die Verformung des mit Elektrodenmaterials beschichteten Kollektorbereichs zu einem Spannungsausgleich führt oder dass sich in den unbeschichteten Bereichen keine Spannungen in Folge der Längsdehnung der beschichteten Kollektorbereiche bei der Kalandrierung aufbauen, da die unbeschichteten Bereiche die Längsdehnung mitgehen können.
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Grundsätzlich kann der zusätzliche Umformschritt sowohl vor dem Kalandrierschritt als auch parallel zu diesem erfolgen. Denkbar wäre es sogar, den Umformschritt dem Kalandrierschritt nachzuschalten. Bevorzugt wird das Kollektorband allerdings der Umformung unterzogen, bevor es in die Kalandriereinrichtung eintritt. Insbesondere kann es auch bevorzugt sein, das Kollektorband vor dem Beschichtungsschritt umzuformen, so dass der oder die Streifen aus dem Elektrodenmaterial bereits auf ein Kollektorband aufgebracht werden, das bereits mindestens einen umgeformten Bereich aufweist.
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Unabhängig davon, ob auf das Kollektorband mittig ein Streifen aus dem Elektrodenmaterial aufgebracht wird oder ob mehrere parallele Streifen aufgebracht werden, ist es bevorzugt, dass beide Randbereiche des Kollektorbandes einem Umformschritt unterzogen werden, da die durch die Verlängerung des zentralen Bereichs des Kollektorbandes hervorgerufenen Spannungen ja auch beidseitig Auswirkungen haben. Bei mehreren Streifen werden in der Regel stets auch die zwischen den Streifen liegenden unbeschichteten Bereiche umgeformt.
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In einer Ausführungsform kann der mindestens eine unbeschichtete Bereich durch einen mechanischen Umformprozess in Längsrichtung gedehnt bzw. in den längsgedehnten Zustand versetzt werden. Dies kann beispielsweise durch einen Walzprozess (Auswalzen des mindestens einen unbeschichteten Bereichs) geschehen, bei dem der oder die unbeschichteten Bereiche einem ähnlichen Druck ausgesetzt werden, wie die mit den Elektrodenstreifen bedeckten Bereiche bei der Kalandrierung. Es ist allerdings nicht einfach, die Druckparameter bei der Kalandrierung und bei der Umformung derart aufeinander abzustimmen, dass im Ergebnis eine spannungsfreie Elektrode resultiert. Bevorzugt wird daher der Randbereich durch ein Prägewerkzeug wie z.B. ein Zahnrad bearbeitet, um eine Verformung senkrecht zur Laufrichtung des Bandes herbeizuführen. Aus einem solchen Prozess resultierende Randbereiche weisen in bevorzugten Ausführungsformen ein wellen-, dreieck-, rechteck- oder sägezahnartiges Profil (im Längsschnitt) auf. Derartig umgeformte Bereiche können ohne Probleme in Längsrichtung entspannen, wenn der mit Elektrodenmaterial beschichtete zentrale Bereich in diese Richtung gedehnt oder gestreckt wird.
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Werden die unbeschichteten Bereiche vor der Kalandrierung oder sogar vor dem Beschichtungsschritt in Längsrichtung gedehnt, sei es durch einen Walzprozess oder durch Verformung senkrecht zur Laufrichtung des Bandes, so können daraus Spannungen innerhalb des Kollektorbandes resultieren, da der zu beschichtende bzw. der beschichtete Bereich des Kollektorbandes selbst noch unverformt vorliegt. Es ist daher bevorzugt, die Umformung parallel zum Kalandrierschritt vorzunehmen.
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Alternativ oder zusätzlich kann es auch bevorzugt sein, den mindestens einen unbeschichteten Bereich durch Perforation oder durch das Einbringen von Schwächungspunkten oder Schwächungslinien strukturell zu schwächen, so dass er gegenüber einer Dehnung in Längsrichtung nachgiebiger wird. In der Praxis kann eine derartige strukturelle Schwächung beispielsweise mittels Stanzwerkzeugen (Einbringen einer Perforation) oder Prägewerkzeugen (Einbringen von Falzungen oder Knicklinien) herbeigeführt werden. Perforationen oder Schwächungspunkte oder Schwächungslinien lassen sich natürlich auch „nicht-mechanisch“ in das Kollektorband einbringen, nämlich beispielsweise mittels eines Lasers. Üblicherweise weisen bei der Herstellung von Elektroden verwendete Kollektorbänder nur geringe Dicken auf, so dass sie bereits durch handelsübliche CO2-Laser problemlos durchschnitten werden können.
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Durch die beschriebenen Umformprozesse sind Kollektorbänder erhältlich, die in Längsrichtung mindestens einen ersten und, parallel dazu, mindestens einen zweiten streifenförmigen Bereich aufweisen, wobei die Bänder in dem mindestens einen ersten Bereich eine größere Dehnbarkeit in Längsrichtung aufweisen als in dem mindestens einen zweiten Bereich oder der mindestens eine erste Bereich gegenüber dem mindestens einen zweiten Bereich in Längsrichtung gedehnt ist. In Übereinstimmung mit den obigen Ausführungen handelt es sich bei dem mindestens einen ersten Bereich um einen im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens umgeformten Bereich und bei dem mindestens einen zweiten Bereich um einen Bereich, der zur Beschichtung mit einem oder mehreren Elektrodenstreifen vorgesehen ist.
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Bevorzugt weisen solche Kollektorbänder als ersten Bereich einen oder mehrere streifenförmige Bereiche auf, die Schwächungspunkte oder Schwächungslinien aufweisen oder perforiert sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen solche Kollektorbänder als ersten Bereich einen oder mehrere streifenförmige Bereiche auf, die ein wellen-, dreieck-, rechteck- oder sägezahnartiges Längsprofil aufweisen.
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Auch derartige Kollektorbänder sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Elektroden, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, heben sich in der Regel über die beschriebenen charakteristisch bearbeiteten Bereiche ihrer Kollektorbänder klar von herkömmlichen Elektroden ab. Entsprechend sind auch Elektroden, die einen der beschriebenen bandförmigen Stromkollektoren umfassen, Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Bevorzugt umfassen sie einen der beschriebenen bandförmigen Stromkollektoren sowie mindestens einen Streifen aus einem Elektrodenmaterial, der auf den Stromkollektor aufgebracht ist und den mindestens einen zweiten Bereich mindestens teilweise abdeckt.
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Die erfindungsgemäßen Elektroden liegen in bevorzugten Ausführungsformen in gewickelter Form, insbesondere spiralförmig gewickelt, vor, also als Elektrodenwickel. Besonders bevorzugt sind sie Bestandteil eines gewickelten Elektroden-Separator-Verbundes aus flächigen Elektroden und Separatoren mit der Sequenz positive Elektrode / Separator / negative Elektrode. Zur Herstellung eines solchen Verbundes können die Elektroden und Separatoren in einem Laminationsschritt miteinander verbunden und anschließend aufgewickelt werden, in modernen Wickelmaschinen können diese Schritte allerdings auch zeitgleich durchgeführt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen die Erfindung anhand schematisch Skizzen dargestellt ist. Es sei an dieser Stelle explizit betont, dass sämtliche in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen fakultativen Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils für sich oder in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Die nachfolgende beschriebene bevorzugte Ausführungsform dient lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und ist in keiner Weise einschränkend zu verstehen.
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1 illustriert anhand einer schematischen Darstellung zweier Kalanderwalzen und eines den Spalt zwischen den Kalanderwalzen durchlaufenden, mit Elektrodenmaterial beschichteten Kollektorbandes das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem.
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Die im Längsschnitt dargestellten Kalanderwalzen 101 und 102 bilden den Spalt 103 aus, der von dem mit Elektrodenmaterial 104a und 104b beidseitig beschichteten Kollektorband 105 durchlaufen wird. Die endständigen Randbereiche 106a und 106b des Kollektorbandes sind unbeschichtet und treten mit den Kalanderwalzen 101 und 102 aufgrund ihrer geringen Dicke nicht in Kontakt. Entsprechend üben die Kalanderwalzen 101 und 102 nur auf den mit Elektrodenmaterial beschichteten Bereich des Kollektorbandes 105 Druck aus und können diesen verformen. Da das Kollektorband 105 durch den Spalt 103 zwischen den Walzen 101 und 102 gezogen wird und dadurch eine Zugkraft auf das Kollektorband 105 wirkt, resultiert eine Verformung insbesondere in Längsrichtung aus und führt zu einer entsprechenden Längsdehnung des beschichteten Bereichs des Kollektorbandes 105.
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Bei 2 handelt es sich um die Draufsicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung bearbeiteten Kollektorbandes (schematische Darstellung). Dieses weist einen zweiten streifenförmigen Bereich 201 auf, der mit Elektrodenmaterial beschichtet ist, sowie die nicht beschichteten ersten streifenförmigen Bereiche (Randbereiche) 202 und 203. Der unbeschichtete Randbereich 202 weist mehrere Perforationslinien 204 auf, die entweder senkrecht oder in einem Winkel zwischen 30 und 60 ° zur Längsrichtung des Kollektorbandes ausgerichtet sind. Durchläuft ein derart behandeltes Kollektorband eine Kalandriereinrichtung, in der es zu einer Längsdehnung des beschichteten Bereichs 201 kommt, so wird den dabei auftretenden Spannungen zwischen dem beschichteten Bereich und dem unbeschichteten Bereich 202 dadurch entgegengewirkt, dass letzterer bedingt durch die Perforationslinien 204 in Längsrichtung (Pfeilrichtung) entspannen kann.
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Bei 3 handelt es sich um die Draufsicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung bearbeiteten Kollektorbandes (schematische Darstellung), auf das drei parallele Streifen 301a, 301b und 301c aus Elektrodenmaterial aufgebracht sind. Das Kollektorband weist die unbeschichteten Randbereiche 302a und 302b auf, sowie, zwischen den Streifen 301a, 301b und 301c, die unbeschichteten Zwischenbereiche 303a und 303b.
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Die unbeschichteten Bereiche 302a und 302b sowie 303a und 303b weisen mehrere Perforationslinien 304a–d auf, die senkrecht zur Längsrichtung des Kollektorbandes ausgerichtet sind. Bei einer Zugbelastung in Längsrichtung dehnen sich die unbeschichteten Bereiche grundsätzlich leichter als die Bereiche des Kollektorbandes, die mit den Elektrodenstreifen 301a, 301b und 301c bedeckt sind. Eine Vereinzelung der drei Elektrodenstreifen kann durch Schnitte entlang den Linien 305 und 306 erfolgen.