DE102012209727A1 - Electrochemical energy storage cell and method for producing an electrochemical energy storage cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Energiespeicherzelle (200), wobei die Energiespeicherzelle (200) einen Wickel (100) mit zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden (110, 120) aufweist, die durch zumindest ein Separatorelement (130) voneinander getrennt sind, wobei der Wickel (100) eine Höhe (M) in Richtung einer Wickelachse (140) aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite (D, L1) einer Stirnseite (160) des Wickels (100), wobei die Wickelachse (140) des Wickels (100) innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite (160) ausgerichtet ist. Ferner umfasst die elektrochemische Energiespeicherzelle (200) einen Elektrodenanschlusskontakt (210), der zumindest eine der Elektroden (110, 120) von der Stirnseite (160) aus elektrisch kontaktiert.The invention relates to an electrochemical energy storage cell (200), wherein the energy storage cell (200) has a winding (100) with at least two flat electrodes (110, 120) wound together, which are separated from one another by at least one separator element (130). 100) has a height (M) in the direction of a winding axis (140) which is smaller than at least one width (D, L1) of an end face (160) of the roll (100), wherein the winding axis (140) of the roll (100 ) is aligned within a tolerance range perpendicular to the end face (160). Furthermore, the electrochemical energy storage cell (200) comprises an electrode connection contact (210), which electrically contacts at least one of the electrodes (110, 120) from the end face (160).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrochemische Energiespeicherzelle und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle.The present invention relates to an electrochemical energy storage cell and a method for producing an electrochemical energy storage cell.

Klimatische Randbedingungen oder schnelle Lade- und Entladevorgänge machen es häufig erforderlich Lithium-Ionen-Akkus zu temperieren. Der aktuelle Zellaufbau und das aktuelle Zelldesign gemäß dem Stand der Technik sind nicht für Ab- und Zufuhr von Wärme optimiert. Der Aufbau von aktuellen Wickelzellen ist meist dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen eine sehr lange (Stab-)Form aufweisen (vergleichbar mit dem Typ 18650), wobei bei Lade- und Entladevorgängen teilweise sehr viel Wärme entstehen kann, die abgeführt werden sollte, um Beschädigungen der Zellen zu vermeiden. Ein solcher länglicher Aufbau erweist sich daher als eher nachteilig.Climatic conditions or rapid charging and discharging often make it necessary to temper lithium-ion batteries. The current cell construction and the current cell design according to the prior art are not optimized for the removal and supply of heat. The structure of current winding cells is usually characterized in that the windings have a very long (rod) shape (comparable to the type 18650), which can sometimes cause a lot of heat during loading and unloading, which should be dissipated to damage to avoid the cells. Such an elongated structure therefore proves rather disadvantageous.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung eine elektrochemische Energiespeicherzelle und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an electrochemical energy storage cell and a method for producing an electrochemical energy storage cell according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Die vorliegende Erfindung schafft eine elektrochemische Energiespeicherzelle zur Speicherung von elektrischer Energie, wobei die Energiespeicherzelle folgende Merkmale aufweist:

  • – einen Wickel aus zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden, die durch zumindest ein Separatorelement voneinander getrennt sind, wobei der Wickel eine Höhe in Richtung einer Wickelachse aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite einer Stirnseite des Wickels, wobei die Wickelachse des Wickels innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite ausgerichtet ist; und
  • – einen Elektrodenanschlusskontakt, der zumindest eine der Elektroden von der Stirnseite aus elektrisch kontaktiert.
The present invention provides an electrochemical energy storage cell for storing electrical energy, the energy storage cell having the following features:
  • A reel of at least two coiled flat electrodes separated by at least one separator element, the reel having a height in the direction of a winding axis which is less than at least one width of an end face of the reel, the winding axis of the reel being within a Tolerance range is aligned perpendicular to the front side; and
  • - An electrode terminal contact, the at least one of the electrodes electrically contacted from the front side.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

  • – Bereitstellen eines Wickels mit zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden, die durch zumindest ein Separatorelement voneinander getrennt sind, wobei der Wickel eine Höhe in Richtung einer Wickelachse aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite einer Stirnseite des Wickels, wobei die Wickelachse des Wickels innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite ausgerichtet ist; und
  • – Elektrisch leitfähiges Kontaktieren zumindest einer der Elektroden mittels eines Elektrodenanschlusskontakts von der Stirnseite aus.
Furthermore, the present invention also provides a method for producing an electrochemical energy storage cell, the method comprising the following steps:
  • - Providing a roll having at least two coiled flat electrodes, which are separated by at least one Separatorelement, wherein the winding has a height in the direction of a winding axis, which is less than at least one width of an end side of the coil, wherein the winding axis of the coil within a tolerance range is aligned perpendicular to the front side; and
  • - Electrically conductive contacting at least one of the electrodes by means of an electrode connection contact from the front side.

Unter einem Wickel kann ein Verbund von zusammengewickelten, beispielsweise folienartigen Elektroden verstanden werden, die durch einen Separator voreinander elektrisch isoliert sind. Dabei kann der Separator auch ein Elektrolyt umfassen oder aus einem solchen Elektrolyt bestehen. Unter einer Wickelachse kann beispielsweise auch eine virtuelle Achse verstanden werden, um die die Elektroden gewunden sind, um den Wickel zu bilden. Unter einer Höhe des Wickels ist eine Höhe einer Mantelfläche des Wickels zu verstehen, die in Erstreckungsrichtung der Wickelachse gemessen ist. Unter einer Stirnseite des Wickels ist eine (Querschnitts-)Fläche des Wickels zu verstehen, die innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zu der Wickelachse ausgerichtet ist. Dabei kann die Wickelachse beispielsweise innerhalb des Toleranzbereichs um eine Normale auf die Stirnseite ausgerichtet sein. Ferner kann der Toleranzbereich beispielsweise eine Abweichung von bis zu 45 Grad von der Erstreckungsrichtung der Wickelachse betragen. Von der Stirnseite des Wickels ist beispielsweise eine spiralförmige Anordnung oder ein gewundener Verlauf des Verbunds aus Elektroden und Separator sichtbar. Eine Breite des Wickels an der Stirnseite kann beispielsweise ein Durchmesser der Stirnseite des Wickels bei einer zylindrischen Ausführung des Wickels sein. Auch kann bei einem ovalen oder ungleichmäßigen rundlichen Verlauf der Stirnseite eine Breite der Stirnseite des Wickels größer oder länger sein, als die (Mantel-)Höhe des Wickels. Unter einem Elektrodenanschlusskontakt kann ein elektrisches Verbindungselement zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung zumindest einer der Elektroden verstanden werden. Bei dem Elektrodenanschlusskontakt kann es sich dabei um einen elektrischen Leiter handeln. Dabei sollte der elektrische Leiter bzw. der Elektrodenanschlusskontakt auch ausgebildet sind, um Wärme von dem Wickel aufzunehmen und von dem Wickel abzuführen, bzw. Wärme in den Wickel einzuleiten. A winding can be understood as a composite of coiled-up, for example, foil-like electrodes, which are electrically insulated from one another by a separator. In this case, the separator may also comprise an electrolyte or consist of such an electrolyte. By a winding axis, for example, a virtual axis can be understood, around which the electrodes are wound to form the winding. A height of the coil is to be understood as meaning a height of a lateral surface of the coil, which is measured in the extension direction of the winding axis. An end face of the reel is to be understood as meaning a (cross-sectional) surface of the reel which is aligned within a tolerance range perpendicular to the winding axis. In this case, the winding axis can be aligned, for example within the tolerance range by a normal to the front page. Further, the tolerance range may be, for example, a deviation of up to 45 degrees from the direction of extension of the winding axis. From the end face of the coil, for example, a spiral arrangement or a winding course of the composite of electrodes and separator is visible. A width of the coil at the end face may be, for example, a diameter of the end face of the coil in a cylindrical embodiment of the coil. Also, in the case of an oval or irregular roundish course of the front side, a width of the front side of the coil may be greater or longer than the (shell) height of the coil. An electrode connection contact may be understood to mean an electrical connection element for the electrically conductive contacting of at least one of the electrodes. The electrode connection contact may be an electrical conductor. In this case, the electrical conductor or the electrode connection contact should also be designed to absorb heat from the winding and dissipate it from the winding, or to introduce heat into the winding.

De vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch die elektrische Kontaktierung zumindest einer der Elektroden des Wickels von der Stirnseite aus auch eine gute thermische Anbindung des Wickels erreicht werden kann, wenn der Wickel eine größere Breite als (Mantel-)Höhe aufweist. Hierdurch kann über die breitere und damit größere Kontaktfläche, die an der Stirnseite liegt, ein größerer Wärmefluss von dem Wickel weg bzw. zu dem Wickel hin ermöglicht werden, als wenn der Wickel im Vergleich zu seiner Länge, d. h. zu seiner (Mantel-)Höhe einen sehr schmalen oder kleinen Querschnitt aufweist. In diesem Fall müsste ein Wärmetransport entlang der Wickelachse in einem dünnen, d. h. keinen Querschnittsbereich der Zelle verlaufen, sodass in einer solchen Zelle nur eine sehr kleine Wärmeübertragungsfähigkeit gewährleistet werden könnte. De present invention is based on the finding that by the electrical contacting at least one of the electrodes of the coil from the front side and a good thermal connection of the coil can be achieved when the coil has a greater width than (mantle) height. In this way, over the wider and thus larger contact surface, which is located on the front side, a larger heat flow away from the winding or to the winding are made possible, as if the winding compared to its length, ie to his (coat) Height has a very narrow or small cross-section. In this case, a heat transport along the winding axis would have to run in a thin, ie no cross-sectional area of the cell, so that only a very small heat transfer capacity could be ensured in such a cell.

Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass nun durch die günstige Wahl der geometrischen Ausmaße der Energiespeicherzelle und eine günstige elektrische (und thermische) Kontaktierung der Elektroden der Energiespeicherzelle eine Möglichkeit zur Übertragung von einer großen Wärmemenge zwischen den Elektrodenanschlusskontakt und zumindest einer der Elektroden besteht. Hierdurch lässt sich eine bessere aktive Temperierung der Energiespeicherzelle ermöglichen, wodurch ferner auch ein schnelleres Laden und Entladen der Energiespeicherzelle ermöglicht wird.The present invention offers the advantage that, owing to the favorable choice of the geometric dimensions of the energy storage cell and a favorable electrical (and thermal) contacting of the electrodes of the energy storage cell, there is now a possibility of transmitting a large amount of heat between the electrode connection contact and at least one of the electrodes. In this way, a better active temperature control of the energy storage cell can be made possible, which also makes faster charging and discharging of the energy storage cell possible.

Günstig ist es ferner, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Wickel an der Stirnseite eine Länge aufweist, die geringer als die Höhe ist. Unter einer Länge kann dabei eine Abmessung der Stirnseite verstanden werden, die in eine Richtung gemessen wird, die sich von einer Richtung unterscheidet, in der die Breite der Stirnseite gemessen wird. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass insbesondere bei einem Abweichen der Fläche der Stirnseite von einer Kreisform eine hohe Wärmeübertragungsfähigkeit der Energiespeicherzelle realisiert werden kann. Dies resultiert daraus, dass nun auch eine größere Außenoberfläche der Energiespeicherzelle im Vergleich zu einer zylindrischen Energiespeicherzelle der realisiert werden kann und somit auch eine Wärmeabfuhr nicht nur über die Stirnseite, sondern auch über die Mantelfläche signifikant erhöht werden kann.It is also favorable if, according to an embodiment of the present invention, the winding on the end face has a length which is less than the height. In this case, a length may be understood to mean a dimension of the end face which is measured in a direction which differs from a direction in which the width of the end face is measured. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a high heat transfer capability of the energy storage cell can be realized, in particular if the area of the front side deviates from a circular shape. This results from the fact that now a larger outer surface of the energy storage cell compared to a cylindrical energy storage cell can be realized and thus also a heat dissipation can be significantly increased not only on the front side, but also on the lateral surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Elektrodenanschlusskontakt an einer an der Stirnseite angeordneten Kante mit der betreffenden Elektrode elektrisch leitfähig verbunden sein, insbesondere wobei sich ein elektrischer Verbindungskontakt zwischen dem Elektrodenanschlusskontakt über zumindest die Hälfte einer Gesamtlänge der Kante der betreffenden Elektrode an der Stirnseite erstreckt, insbesondere wobei sich die elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenanschlusskontakt über die Gesamtlänge der Kante der betreffenden Elektrode an der Stirnseite erstreckt, sodass der Elektrodenanschlusskontakt an der Kante mit der Elektrode elektrisch verbunden ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass die Elektrode über einen sehr großen Bereich ihrer Kante an der Stirnseite mit dem Elektrodenanschlusskontakt elektrisch kontaktiert ist, sodass an dem Übergang zwischen den Elektrodenanschlusskontakt und der betreffenden Elektrode einerseits sehr geringe Stromdichten im Betrieb der Energiespeicherzelle entsteht, und andererseits durch eine große Kontaktfläche auch eine hohe der Wärmeübertragungsfähigkeit zwischen den Elektrodenanschlusskontakt und der betreffenden Elektrode besteht.According to a further embodiment of the present invention, the electrode connection contact may be electrically conductively connected to the relevant electrode at an edge arranged on the end side, in particular wherein an electrical connection contact between the electrode connection contact extends over at least half of an overall length of the edge of the relevant electrode on the end side in particular, wherein the electrical connection between the electrode terminal contact extends over the entire length of the edge of the respective electrode on the front side, so that the electrode terminal contact is electrically connected at the edge to the electrode. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that the electrode is electrically contacted with the electrode connection contact over a very large area of its edge on the front side, so that very low current densities are produced during operation of the energy storage cell at the transition between the electrode connection contact and the relevant electrode On the other hand, by a large contact area, there is also a high heat transfer capability between the electrode terminal contact and the subject electrode.

Auch kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Elektrodenanschlusskontakt zumindest die Hälfte der Kante bzw. der gesamten Kantenlänge an Stirnseite des Wickels abdecken. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein großer Anteil der Fläche der Stirnseite durch den Elektrodenanschlusskontakt abgedeckt und günstiger Weise auch mit dem Elektrodenanschlusskontakt elektrisch und/oder thermisch verbunden ist. Hierdurch die bietet sich einerseits die Möglichkeit zur elektrischen Kontaktierung der betreffenden Elektrode unter Verursachung von lediglich geringen Stromdichten und andererseits kann eine sehr hohe Fähigkeit zur Wärmeübertragung zwischen dem Elektrodenanschlusskontakt und zumindest einer der Elektroden erreicht werden.Also, according to a further embodiment of the present invention, the electrode terminal contact cover at least half of the edge or the entire edge length at the end side of the coil. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a large proportion of the area of the end face is covered by the electrode connection contact and, in a favorable manner, is also electrically and / or thermally connected to the electrode connection contact. On the one hand, this offers the possibility of making electrical contact with the relevant electrode causing only low current densities and, on the other hand, a very high ability to transfer heat between the electrode terminal contact and at least one of the electrodes can be achieved.

Besonders günstig ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der Elektrodenanschlusskontakt Aluminium und/oder Kupfer enthält oder aus Aluminium und/oder Kupfer hergestellt ist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit und zugleich einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, sodass einerseits in den Wickel hinein- oder aus dem Wickel hinauszuführende Wärme sehr gut über den Elektrodenanschlusskontakt transportiert werden kann und zugleich durch einen elektrischen Stromfluss in den Elektrodenanschlusskontakt keine zu große Erwärmung in diesem Anschlusskontakt zu befürchten ist.An embodiment of the present invention in which the electrode connection contact contains aluminum and / or copper or is made of aluminum and / or copper is particularly favorable. Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly high thermal conductivity and at the same time a high electrical conductivity, so that heat to be carried into the winding or out of the winding can be transported very well via the electrode connection contact and at the same time by an electric current flow into the electrode connection contact there is no danger of excessive heating in this connection contact.

Um eine möglichst hohe Wärmeübertragung aus dem Wickel heraus bzw. in den Wickel hinein und zugleich eine möglichst gute elektrische Anbindung beider Elektroden sicherzustellen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zweite der Elektroden von einer der Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Wickels mittels eines zweiten Elektrodenkontaktanschlusses elektrisch kontaktiert sein.In order to ensure the highest possible heat transfer from the winding or into the winding and at the same time the best possible electrical connection of both electrodes, according to a further embodiment of the present invention, the second of the electrodes from a second end face of the winding opposite the end face by means of a second Electrode contact terminal to be electrically contacted.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Elektrodenanschlusskontakt spiralförmig ausgebildet und an der Stirnseite des Wickels angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass auch eine zweite der Elektroden von der Stirnseite aus elektrisch kontaktiert werden kann, wobei in diesem Fall insbesondere auch ein spiralförmig ausgebildeter Anschlusskontakt verwendet werden kann, der zwischen den einzelnen Spiralwindungen des (ersten) Elektrodenanschlusskontakts angeordnet ist.It is also advantageous if, according to one embodiment of the present invention, the electrode connection contact is formed spirally and arranged on the end face of the coil. Such an embodiment of the present invention has the advantage that a second of the electrodes can be electrically contacted from the front side, in which case, in particular, a spirally formed terminal contact can be used which is between the individual Spiral turns of the (first) electrode connection contact is arranged.

Weiterhin kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch der Elektrodenanschlusskontakt eine Stelle aufweisen, an der er eine Breite aufweist, die zumindest einem Zehntel einer Breite des Wickels entspricht. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt sicher, dass eine ausreichend hohe Fähigkeit zur Ableitung oder Zuführung von Wärme über den Elektrodenanschlusskontakt möglich ist. Zugleich kann sichergestellt werden, dass auch ein ausreichender Leitungsquerschnitt im Elektrodenanschlusskontakt vorliegt, um der betreffenden Elektrode hohe Spannungen bzw. Ströme zu führen zu können, ohne dass sich der Elektrodenanschlusskontakt zu stark erwärmt.Furthermore, according to another embodiment of the present invention, the electrode terminal contact may also have a location at which it has a width that corresponds to at least one tenth of a width of the coil. Such an embodiment of the present invention ensures that a sufficiently high ability to dissipate or supply heat via the electrode terminal contact is possible. At the same time it can be ensured that a sufficient line cross-section is present in the electrode connection contact in order to be able to conduct high voltages or currents to the relevant electrode without the electrode connection contact being excessively heated.

Besonders vorteilhaft ist ferner eine elektrochemische Energiespeichereinheit mit folgenden Merkmalen:

  • – einer ersten elektrochemischen Energiespeicherzelle gemäß einer in dieser Beschreibung vorgestellten Variante; und
  • – einer zweiten elektrochemischen Energiespeicherzelle gemäß einer in dieser Beschreibung vorgestellten Variante, wobei der Elektrodenkontaktanschluss der ersten elektrochemischen Energiespeicherzelle mit dem Elektrodenkontaktanschluss der zweiten elektrochemischen Energiespeicherzelle elektrisch leitfähig verbunden ist.
Also particularly advantageous is an electrochemical energy storage unit having the following features:
  • A first electrochemical energy storage cell according to a variant presented in this description; and
  • - A second electrochemical energy storage cell according to a variant presented in this description, wherein the electrode contact terminal of the first electrochemical energy storage cell is electrically conductively connected to the electrode contact terminal of the second electrochemical energy storage cell.

Auf diese Weise kann eine besonders leistungsstarke elektrochemische Energiespeichereinheit bereitgestellt werden. In this way, a particularly powerful electrochemical energy storage unit can be provided.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines Aufbaus eines Wickels für einen elektrochemischen Energiespeicher gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a perspective schematic diagram of a structure of a coil for an electrochemical energy storage according to an embodiment of the present invention;

2 eine Prinzipdarstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Explosionsdarstellung; 2 a schematic representation of an electrochemical energy storage cell according to an embodiment of the present invention in an exploded view;

3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren möglichen Form des Wickels des elektrochemischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 shows a perspective view of another possible form of the coil of the electrochemical energy store according to an embodiment of the present invention;

4 eine Darstellung eines Wärmeflusses aus einem Wickel der elektrochemischen Energiespeicherzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 4 a representation of a heat flow from a winding of the electrochemical energy storage cell according to an embodiment of the present invention; and

5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren. 5 a flowchart of an embodiment of the present invention as a method.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine perspektivische Prinzipdarstellung eines Aufbaus eines Wickels 100 für einen elektrochemischen Energiespeicher gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Wickel 100 besteht aus zumindest einer erste Elektrode 110 und einer zweiten Elektrode 120, die beispielsweise als flächige Elektroden oder als Folienelektroden ausgebildet sind. Die Elektroden 110 bzw. 120 können dabei durch eine dünne Metalllage gebildet sein oder eine solche enthalten und durch einen Separator 130 voneinander getrennt, beispielsweise elektrisch isoliert sein. Der Separator 130 kann dabei ebenfalls ein flächiges Bauelement sein und beispielsweise ein elektrisch isolierendes Material oder einen Elektrolyten aufweisen. Ein Verbund 135 aus der ersten Elektrode 110, dem Separator 130 und der zweiten Elektrode 120 kann um Wickelachse 140 aufgerollt sein, um den Wickel 100 zu bilden. In der 1 ist dabei lediglich eine schematische Darstellung des Aufbaus des Wickels 100 mit einer Wicklung des Verbunds 135 dargestellt, wobei natürlich weitere Wicklungen in dem Wickel 100 vorhanden sein können, sodass sich ein Wickel 100 ohne Hohlraum um die Winkelachse 140 realisieren lässt. Die erste Elektrode 110 sowie die zweite Elektrode 120 weisen dabei an einem in 1 oben dargestellten Ende je eine Kante 150 auf, die nach Herstellung des Winkels 100, das heißt nach einer Aufwicklung des Verbunds 135 um die Winkelachse 140, an einer Stirnseite 160 des Wickels 100 freiliegt. Die Stirnseite 160 ist dabei eine Seite des Wickels 100, die im Wesentlichen senkrecht zur Wickelachse 140 ausgerichtet ist, insbesondere wobei die Wickelachse eine Normale auf die Stirnseite 160 gebildet. Zumindest sollte die Stirnseite 160 jedoch innerhalb eines Toleranzbereichs von beispielsweise 45 Grad senkrecht auf die Wickelachse 140 ausgerichtet sein. 1 shows a perspective schematic representation of a structure of a coil 100 for an electrochemical energy store according to an embodiment of the present invention. The wrap 100 consists of at least a first electrode 110 and a second electrode 120 , which are formed for example as flat electrodes or as foil electrodes. The electrodes 110 respectively. 120 can be formed by a thin metal layer or contain such and by a separator 130 separated from each other, for example, be electrically isolated. The separator 130 can also be a planar component and, for example, have an electrically insulating material or an electrolyte. A composite 135 from the first electrode 110 , the separator 130 and the second electrode 120 can be around winding axis 140 rolled up to the wrap 100 to build. In the 1 is merely a schematic representation of the structure of the coil 100 with a winding of the composite 135 shown, of course, more windings in the winding 100 can be present, leaving a wrap 100 without cavity around the angle axis 140 can be realized. The first electrode 110 as well as the second electrode 120 indicate an in 1 above end one edge each 150 on, after making the angle 100 that is, after winding up the composite 135 around the angle axis 140 , on one end 160 of the roll 100 exposed. The front side 160 is one side of the roll 100 that are substantially perpendicular to the winding axis 140 is aligned, in particular wherein the winding axis is a normal to the front side 160 educated. At least the front should be 160 but within a tolerance range of, for example, 45 degrees perpendicular to the winding axis 140 be aligned.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Explosionsdarstellung. Der 2 ist dabei der Wickel 100 lediglich schematisch als zylindrischer Block mit konzentrischen Kreisen dargestellt, wobei die konzentrische Kreise der einfacheren Darstellung halber die einzelnen Wicklungen des Wickels 100 repräsentieren sollen. Aus 2 ist ersichtlich, dass eine Höhe M, die einer Mantelhöhe des zylindrisch dargestellten Wickels 100 entspricht, geringer ist, als eine Breite D der Stirnseite 160, die bei der Wahl eines Wickels 100 in der Form eines Zylinders einem Durchmesser der Stirnseite 160 entspricht. Der Wickel 100 weist damit im Wesentlichen die Form einer flachen Scheibe auf, die einen größeren Durchmesser, das heißt eine größere Breite D der Stirnseite 160, als eine Höhe M aufweist. An der Stirnseite 160 wird nun die Kante 150 eine der Elektroden elektrisch leitfähig mit einem Elektrodenanschlusskontakt 210 verbunden, sodass die betreffende Elektrode, die über die Kante 150 mit dem Elektrodenanschlusskontakt 210 verbunden ist, über den Elektrodenanschlusskontakt 210 mit elektrischer Spannung oder elektrischem Strom beaufschlagt werden kann. Dabei kann der Elektrodenanschlusskontakt 210 aus Aluminium oder Kupfer bestehen oder ein solches Material enthalten, sodass er einerseits einen geringen elektrischen Widerstand und andererseits eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. 2 shows a schematic diagram of an electrochemical energy storage cell 200 according to an embodiment of the present invention as an exploded view. Of the 2 is the wrap 100 shown only schematically as a cylindrical block with concentric circles, the concentric circles for ease of illustration half the individual windings of the coil 100 should represent. Out 2 It can be seen that a height M, which is a mantle height of the cylindrical illustrated winding 100 corresponds to, is less than a width D of the front side 160 that when choosing a coil 100 in the form of a cylinder, a diameter of the front side 160 equivalent. The wrap 100 has thus substantially the shape of a flat disc, which has a larger diameter, that is, a larger width D of the front side 160 , as having a height M. At the front 160 will now be the edge 150 one of the electrodes is electrically conductive with an electrode connection contact 210 connected so that the electrode in question, over the edge 150 with the electrode connection contact 210 connected via the electrode connection contact 210 can be acted upon by electrical voltage or electric current. In this case, the electrode connection contact 210 consist of aluminum or copper or contain such a material, so that on the one hand has a low electrical resistance and on the other hand, a high thermal conductivity.

Durch eine solche Ausgestaltung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle 200 besteht nun die Möglichkeit, die einzelnen Elektrodenlagen bzw. zumindest eine der Elektrodenlagen über den Elektrodenanschlusskontakt 210 mit elektrischer Spannung oder elektrischen Strom zu beaufschlagen, wobei sich in der Energiespeicherzelle 200 bildende Wärme durch die geringe Höhe M des Wickels 100 auch schnell wieder über die Kante 150 und den Elektrodenanschlusskontakt abgegeben werden kann. Dies resultiert daraus, dass die im Inneren der Energiespeicherzelle 200 entstehende Wärme lediglich einen sehr kurzen Weg zum Elektrodenanschlusskontakt 210 geleitet werden muss, um über den Elektrodenanschlusskontakt 210 aus der Energiespeicherzelle 200 abgeführt werden zu können. Hierzu sollte ein möglichst großer Bereich der Kante 150, günstigerweise mehr als die Hälfte der Gesamtlänge der Kante 150 der betreffenden Elektrode, in Kontakt mit dem Elektrodenanschlusskontakt 210 sein, um einerseits eine große Wärmeübertragungsfläche zu Abfuhr von Wärme aus dem Wickel 100 zu schaffen und andererseits bei der Beaufschlagung der Elektrode mit elektrischem Strom an der Kante 150 eine lediglich geringe Stromdichte hervor zu rufen, und so eine unerwünschte Erwärmung der betreffenden Elektrode über die Kante 150 zu vermeiden. By such a configuration of an electrochemical energy storage cell 200 it is now possible, the individual electrode layers or at least one of the electrode layers via the electrode connection contact 210 to apply electrical voltage or electric current, wherein in the energy storage cell 200 forming heat due to the low height M of the coil 100 also quickly over the edge again 150 and the electrode terminal contact can be discharged. This results from the fact that inside the energy storage cell 200 resulting heat only a very short way to the electrode connection contact 210 must be routed to over the electrode connection contact 210 from the energy storage cell 200 can be dissipated. This should be the largest possible area of the edge 150 Conveniently more than half the total length of the edge 150 of the relevant electrode, in contact with the electrode connection contact 210 be on the one hand a large heat transfer surface to dissipate heat from the winding 100 on the other hand, when the electrode is exposed to electric current at the edge 150 to cause only a low current density, and so an undesirable heating of the respective electrode over the edge 150 to avoid.

Natürlich kann auch eine Erwärmung des Wickels 100 über den Elektrodenanschlusskontakt erfolgen, beispielsweise in dem der Elektrodenanschlusskontakt 210 selbst erwärmt wird und die Wärme nachfolgend über die Stirnseite 160 und die Kante 150 in die mit dem Elektrodenanschlusskontakt 210 verbundene Elektrode eingeleitet werden kann. Of course, also a warming of the coil 100 take place via the electrode connection contact, for example, in which the electrode connection contact 210 itself is heated and the heat below over the front page 160 and the edge 150 into the with the electrode connection contact 210 connected electrode can be initiated.

Um nun eine möglichst große Wärmeübertragungsfläche an der Stirnseite 160 sicherzustellen, sollte sich auch der Elektrodenanschlusskontakt 210 günstigerweise über zumindest die Hälfte der Stirnseite 160 erstrecken bzw. die betreffende Elektrode, die mit dem Elektrodenanschlusskontakt 110 verbunden ist, zumindest über einen Bereich der Stirnseite 160 elektrisch kontaktieren, der der Hälfte der Fläche der Stirnseite 160 entspricht. Ferner sollte auch der Elektrodenanschlusskontakt 210 zumindest in einem Teilbereich 220 eine Querschnittsfläche Q aufweisen, die einem Zehntel der Fläche der Stirnseite 160 entspricht. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sowohl eine ausreichend niedrige Stromdichte als auch eine ausreichend hohe Wärmeübertragungsfähigkeit durch den Elektrodenanschlusskontakt 210 sichergestellt ist. Um eine noch bessere Wärmeableitung des Wickels 100 zu erreichen, kann die andere der Elektroden 110 bzw. 120 an einer der Stirnseite 160 gegenüberliegenden Seite 230 ebenfalls über einen weiteren Elektrodenanschlusskontakt elektrisch und thermisch kontaktiert werden, wobei dieser weitere Elektrodenanschlusskontakt in der 2 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt ist. Auf diese Weise kann sowohl auf der Stirnseite 160 als auch auf der gegenüberliegenden Seite 230 Wärme aus dem Wickel 100 abgeführt oder in den Wickel 100 eingebracht werden, wobei in diesem Fall eine noch größere Wärmeübertragungsfähigkeit realisiert werden kann, als lediglich über die Kontaktierung auf einer Seite wie der Stirnseite 160. To get the largest possible heat transfer surface on the front side 160 The electrode connection contact should also be ensured 210 Conveniently over at least half of the front page 160 extend or the relevant electrode, which with the electrode terminal contact 110 is connected, at least over a region of the front side 160 contact electrically, half of the area of the front side 160 equivalent. Furthermore, the electrode connection contact should also be 210 at least in one subarea 220 have a cross-sectional area Q which is one tenth of the area of the end face 160 equivalent. In this way it can be ensured that both a sufficiently low current density and a sufficiently high heat transfer capability through the electrode terminal contact 210 is ensured. For even better heat dissipation of the coil 100 The other of the electrodes can be reached 110 respectively. 120 on one of the front side 160 opposite side 230 also be electrically and thermally contacted via a further electrode connection contact, said further electrode terminal contact in the 2 for reasons of clarity is not shown in detail. This way, both on the front page 160 as well as on the opposite side 230 Heat from the wrap 100 dissipated or in the wrap 100 can be introduced, in which case an even greater heat transfer capability can be realized, as only via the contact on one side as the front side 160 ,

Alternativ ist es auch denkbar, dass der Elektrodenanschlusskontakt 210, anders als in der 1 dargestellt, in der Form einer Spirale ausgebildet ist, um jeweils nur die Kante 150 einer der Elektroden elektrisch und thermisch zu kontaktieren. Der weitere Elektrodenanschlusskontakt könnte dann ebenfalls in der Form einer Spirale ausgebildet sein und jeweils zwischen dem spiralförmigen (ersten) Elektrodenanschlusskontakt 210 eingreifend die zweite der Elektroden an ihrer Kante 150 elektrisch und thermisch kontaktieren. Auf diese Weise könnte der Wickel 100 allein über die Stirnseite 160, das heißt über eine einzige Seite elektrisch und thermisch kontaktiert werden, was sich möglicherweise bei einem geringen zur Verfügung stehenden Bauraum für die Energiespeicherzelle 200 vorteilhaft auswirkt.Alternatively, it is also conceivable that the electrode connection contact 210 , unlike in the 1 shown formed in the form of a spiral to each only the edge 150 Contact one of the electrodes electrically and thermally. The further electrode connection contact could then likewise be in the form of a spiral and in each case between the spiral-shaped (first) electrode connection contact 210 engaging the second of the electrodes on its edge 150 contact electrically and thermally. That way, the wrap could be 100 alone over the front 160 that is, electrically and thermally contacted via a single side, possibly resulting in a small available space for the energy storage cell 200 beneficial effect.

Durch den Aufbau der Zelle gemäß der vorstehenden Beschreibung wird der Wärmetransport innerhalb einer Zelle 200 und nach außen optimiert und deren Oberfläche über die ein effektiverer Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfinden kann wird vergrößert. Die Wärmezufuhr bei extrem tiefen Temperaturen und die Wärmeabfuhr bei schnellen Lade- bzw. Entladvorgängen werden effektiver, dadurch ist eine weitere Steigerung der Leistung des durch mehrere solcher Zellen 200 aufgebauten Akkus möglich. Eine schnelle und homogene Temperierung der Zelle wird ermöglicht.By constructing the cell as described above, the heat transfer within a cell 200 and optimized to the outside and their surface over which a more effective heat exchange with the environment can take place is increased. The heat supply at extremely low temperatures and the heat dissipation during fast charging or discharging operations become more effective, thereby further increasing the performance of the multiple by such cells 200 built-up batteries possible. A fast and homogeneous temperature control of the cell is made possible.

Die Ableiter 210 (die beispielsweise Aluminium und Kupfer enthalten oder daraus bestehen können) von Kathode und Anode sind auch sehr gute thermische Leiter. Sie sind beispielsweise gemäß dem hier vorgestellten Ansatz so angeordnet, dass über diese (gegen über dem bekannten Zellaufbau) schneller und mehr Wärme ab-/zugeführt werden kann. The arresters 210 (For example, which may contain or consist of aluminum and copper) of cathode and anode are also very good thermal conductors. They are arranged, for example, according to the approach presented here so that over this (over the known cell structure) faster and more heat off / can be supplied.

Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in einem vorteilhaften Zellaufbau der elektrochemischen Energiespeicherzelle 200 gesehen werden. Beispielsweise kann, wie mit Bezug auf die 2 beschrieben, eine zylindrische Zelle 200 derart aufgebaut sein, dass der durch die Wicklung des Verbunds 135 resultierende Durchmesser D größer ist, als die Zylinderhöhe (M) des Wickels 100.An important aspect of the present invention may be in an advantageous cell structure of the electrochemical energy storage cell 200 be seen. For example, as with respect to the 2 described a cylindrical cell 200 be constructed such that by the winding of the composite 135 resulting diameter D is greater than the cylinder height (M) of the coil 100 ,

Bei der Wahl der Energiespeicherzelle 200 in der Form einer Flachwickel-Zelle, wie sie in der 3 als perspektivische Darstellung einer weiteren möglichen Form des Wickels 100 des elektrochemischen Energiespeichers dargestellt ist, sollte der maximale Durchmesser L1 (bzw. eine maximale Ausdehnung) der durch die Wicklung entstehenden Stirnfläche 160 größer sein, als die Mantelhöhe M (die durch die Breite (bzw. die Höhe) der Elektrode definiert ist. Es ist ferner denkbar, dass eine andere Abmessung L2 (beispielsweise eine Länge der Querschnittsfläche 160 des Wickels 100 kleiner als die Höhe des Wickels bzw. der Breite der (aufgewickelten) Elektroden sein kann. In diesem Fall wäre ein Verhältnis L2 < M < L1 realisiert, wobei auf jeden Fall gilt, dass die Höhe M des Wickels 100 kleiner als die maximale Länge L1. Für Z-folding Zellen gilt das oben genannte Prinzip analog; ebenso gilt dieses Prinzip der elektrischen und thermischen Anbindung der Elektroden auch für Stapel-Zellen.In the choice of energy storage cell 200 in the form of a flat-wound cell, as in the 3 as a perspective view of another possible form of the coil 100 of the electrochemical energy storage device, the maximum diameter L1 (or a maximum extent) of the end face created by the winding should be 160 greater than the shell height M (defined by the width (or height) of the electrode.) It is also conceivable that another dimension L2 (for example, a length of the cross-sectional area 160 of the roll 100 may be smaller than the height of the coil or the width of the (wound) electrodes. In this case, a ratio L2 <M <L1 would be realized, in any case, that the height M of the coil 100 smaller than the maximum length L1. For Z-folding cells, the above principle applies analogously; This principle of electrical and thermal connection of the electrodes also applies to stacked cells.

Die elektrische Anbindung erfolgt vorzugsweise überwiegend über die Stirnfläche; dadurch kann ein größtmögliches Verhältnis von kontaktierter Kantenlänge 150 zu beschichteter Elektrodenfläche erzielt werden. Dadurch werden hohe lokale Ströme im Ableiter 210 vermieden. Die Ableiterschichtdicke kann verringert werden (d. h., Querschnitt bleibt gleich) oder die Zelle 200 kann mit höheren C-Raten betrieben werden. Durch den in dem hier vorgestellten Aufbau ist eine Wärmeableitung vom Innern der Zelle nach außen auf dem kürzesten Weg innerhalb einer Schicht ohne Wärmeübergang zwischen unterschiedlichen Schichten / Materialien gegeben (beispielsweise eine Abfolge Ableiter-Aktivschichten-Separator).The electrical connection is preferably predominantly on the end face; This allows a maximum ratio of contacted edge length 150 can be achieved to coated electrode surface. This causes high local currents in the arrester 210 avoided. The arrester layer thickness can be reduced (ie, cross section remains the same) or the cell 200 can be operated at higher C rates. Through the design presented herein, heat dissipation from the interior of the cell to the outside is provided by the shortest path within a layer without heat transfer between different layers / materials (eg, a trap-active layer separator sequence).

Der hier vorgestellte Ansatz weist mehrere Vorteile auf. Beispielsweise ist eine bessere Wärmezu-/abfuhr realisierbar. Auch ist ein homogener Transport von Wärme 400 über Stirnseite 160 möglich, wie dies schematisch in der 4 dargestellt ist. Eine gemäß dem hier vorgeschlagenen Ansatz aufgebaute Zelle 200 ist ferner auch gut kühl- bzw. temperierbar, auch im Falle eines Packs aus mehreren solcher Zellen. Zugleich lassen sich kurze Wege vom Ableiter 210 in die Aktivschicht, d. h. den Verbund 135 aus den Elektroden 110 und 120 und dem Separator 130 realisieren, was einen Vorteil für Temperierung und Stromfluss bedeutet. Auch treten nur geringe lokale Ströme im Ableiter 210 auf und eine aktive Temperierung ist besser möglich als im Stand der Technik. Der hier vorgeschlagene Ansatz zeigt eine besondere Eignung für Hochleistungszellen (die hohe C-Raten aufweisen), insbesondere wird durch den hier vorgeschlagenen Ansatz ein schnelleres Laden und Entladen und ein schnelleres Formieren der Zellen ermöglicht. Auch kann bei einer Herstellung einer solchen Zelle eine schnellere Benetzbarkeit des Separators mit Elektrolyt erfolgen, da lediglich kurze Fließwege entlang der Elektrodenflächen zu überwinden sind. Dies spart Fertigungszeit und steigert die Fertigungsqualität derartiger Zellen 200.The approach presented here has several advantages. For example, a better heat supply / removal is feasible. Also is a homogeneous transport of heat 400 over front side 160 possible, as shown schematically in the 4 is shown. A cell constructed according to the approach proposed here 200 Furthermore, it is also easy to cool or temper, even in the case of a pack of several such cells. At the same time, short distances are possible from the arrester 210 into the active layer, ie the composite 135 from the electrodes 110 and 120 and the separator 130 realize what an advantage for tempering and current flow means. Also occur only low local currents in the arrester 210 on and an active temperature control is better possible than in the prior art. The approach proposed here shows a particular suitability for high-performance cells (which have high C rates), in particular the faster-charging and discharging and faster forming of the cells is made possible by the approach proposed here. Also, in a production of such a cell, a faster wettability of the separator can be carried out with electrolyte, since only short flow paths are to be overcome along the electrode surfaces. This saves production time and increases the production quality of such cells 200 ,

Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer und/oder Aluminium für den Ableiter 210 ist weiterhin größer als die der Aktivmaterialien (z. B. Grafit) oder des Separators. Auf diese Weise kann eine Wärme sehr schnell von den Elektroden 110 bzw. 120 zum Ableiter 210 geführt und dort abgeleitet werden. Zudem sind Stoffübergänge (z. B. Ableiter-Aktivschichten-Separator-Elektrolyt) nachteilig für den Wärmeübergang.The thermal conductivity of copper and / or aluminum for the arrester 210 is still greater than that of the active materials (eg graphite) or the separator. In this way, heat can be transferred very quickly from the electrodes 110 respectively. 120 to the arrester 210 be guided and derived there. In addition, mass transfer (eg arrester-active-layer-separator-electrolyte) is disadvantageous for the heat transfer.

Innerhalb einer Zelle kann die Wärmeleitung somit in Richtung der Stirnfläche (d. h. in Elektrodenebene) ungehindert erfolgen, je nach Material und seiner spezifischen Wärmeleitfähigkeit. In Stapelrichtung (d. h. senkrecht zu den Elektroden) über die Elektrodenflächen wechseln sich gute (metallische Ableiter) und schlechter (Aktivmaterial, Separator) wärmeleitfähige Materialien ab. Der Wärmezu-/-abfluss ist dadurch behindert.Within a cell, the heat conduction can thus be unimpeded in the direction of the end face (that is to say in the electrode plane), depending on the material and its specific thermal conductivity. In the stacking direction (i.e., perpendicular to the electrodes) over the electrode surfaces, good (metallic arresters) and poor (active material, separator) thermally conductive materials alternate. The heat inflow / outflow is thereby impeded.

Durch den hier vorgeschlagenen Ansatz lässt sich ein Zellaufbau für optimiertes Thermomanagement (z. B. als „enabler“ für Hochleistungszellen) beispielsweise als Lithium-Ionen-Akku ausführen. Derartige, nach dem hier vorgestellten Ansatz hergestellte Batterien können in Automotivanwendungen, stationäre Energiespeicher, Elektrowerkzeuge, Konsumerelektronik oder ähnliche Szenarien eingesetzt werden. The approach proposed here allows a cell structure to be designed for optimized thermal management (eg as an "enabler" for high-performance cells), for example as a lithium-ion battery. Such batteries made by the approach presented herein can be used in automotive applications, stationary energy storage, power tools, consumer electronics, or similar scenarios.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 500 zur Herstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle. Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt des Bereitstellens 510 eines Wickels mit zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden, die durch zumindest ein Separatorelement voneinander getrennt sind, wobei der Wickel eine Höhe in Richtung einer Wickelachse aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite einer Stirnseite des Wickels, wobei die Wickelachse des Wickels innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite ausgerichtet ist. Ferner umfasst das Verfahren 500 einen Schritt des elektrisch leitfähigen Kontaktierens 520 zumindest einer der Elektroden mittels eines Elektrodenanschlusskontakts von der Stirnseite aus. 5 shows a flowchart of an embodiment of the present invention as a method 500 for producing an electrochemical energy storage cell. The procedure 500 comprises a step of providing 510 a reel having at least two coiled flat electrodes separated by at least one separator element, the reel having a height in the direction of a winding axis that is less than at least one width of an end face of the reel, the winding axis of the reel being within a tolerance range is aligned perpendicular to the front side. Furthermore, the method comprises 500 a step of electrically conductive contacting 520 at least one of the electrodes by means of an electrode connection contact from the front side.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims (10)

Elektrochemische Energiespeicherzelle (200), wobei die Energiespeicherzelle (200) folgende Merkmale aufweist: – einen Wickel (100) mit zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden (110, 120), die durch zumindest ein Separatorelement (130) voneinander getrennt sind, wobei der Wickel (100) eine Höhe (M) in Richtung einer Wickelachse (140) aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite (D, L1) einer Stirnseite (160) des Wickels (100), wobei die Wickelachse (140) des Wickels (100) innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite (160) ausgerichtet ist; und – einen Elektrodenanschlusskontakt (210), der zumindest eine der Elektroden (110, 120) von der Stirnseite (160) aus elektrisch kontaktiert.Electrochemical energy storage cell ( 200 ), wherein the energy storage cell ( 200 ) has the following features: a coil ( 100 ) with at least two flat electrodes ( 110 . 120 ) separated by at least one separator element ( 130 ) are separated from each other, wherein the winding ( 100 ) a height (M) in the direction of a winding axis ( 140 ), which is smaller than at least one width (D, L1) of a front side ( 160 ) of the roll ( 100 ), wherein the winding axis ( 140 ) of the roll ( 100 ) within a tolerance range perpendicular to the end face ( 160 ) is aligned; and - an electrode terminal contact ( 210 ), the at least one of the electrodes ( 110 . 120 ) from the front side ( 160 ) contacted from electrical. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickel (100) an der Stirnseite (160) eine Länge (L2) aufweist, die geringer als die Höhe (M) ist.Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the winding ( 100 ) on the front side ( 160 ) has a length (L2) which is less than the height (M). Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanschlusskontakt (210) an einer an der Stirnseite (160) angeordneten Kante (150) mit der betreffenden Elektrode (110, 120) elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei sich eine elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenanschlusskontakt (210) über zumindest die Hälfte einer Gesamtlänge der Kante (150) der betreffenden Elektrode (110, 120) an der Stirnseite (160) erstreckt, insbesondere wobei sich die elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenanschlusskontakt (210) über die Gesamtlänge der Kante (150) der betreffenden Elektrode (110, 120) an der Stirnseite (160) erstreckt, sodass der Elektrodenanschlusskontakt (210) an der Kante (150) mit der Elektrode (110, 120) elektrisch verbunden ist. Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode connection contact ( 210 ) at one on the front side ( 160 ) arranged edge ( 150 ) with the relevant electrode ( 110 . 120 ) is electrically conductively connected, wherein an electrical connection between the electrode terminal contact ( 210 ) over at least half of an overall length of the edge ( 150 ) of the relevant electrode ( 110 . 120 ) on the front side ( 160 ), in particular wherein the electrical connection between the electrode terminal contact ( 210 ) over the total length of the edge ( 150 ) of the relevant electrode ( 110 . 120 ) on the front side ( 160 ) so that the electrode terminal contact ( 210 ) on the edge ( 150 ) with the electrode ( 110 . 120 ) is electrically connected. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanschlusskontakt (210) zumindest die Hälfte der Kante (150) der betreffenden Elektrode (110, 120) an der Stirnseite (160) des Wickels (100) abdeckt. Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode connection contact ( 210 ) at least half of the edge ( 150 ) of the relevant electrode ( 110 . 120 ) on the front side ( 160 ) of the roll ( 100 ) covers. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanschlusskontakt (210) Aluminium und/oder Kupfer enthält oder aus Aluminium und/oder Kupfer hergestellt ist. Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode connection contact ( 210 ) Aluminum and / or copper or is made of aluminum and / or copper. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite der Elektroden (110, 120) von einer der Stirnseite (160) gegenüberliegenden zweiten Stirnseite (230) des Wickels (100) mittels eines zweiten Elektrodenkontaktanschlusses elektrisch kontaktiert ist.Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second of the electrodes ( 110 . 120 ) from one of the front side ( 160 ) opposite second end face ( 230 ) of the roll ( 100 ) is electrically contacted by means of a second electrode contact terminal. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanschlusskontakt (210) spiralförmig ausgebildet und an der Stirnseite (160) des Wickels (100) angeordnet ist.Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode connection contact ( 210 ) spirally formed and on the front side ( 160 ) of the roll ( 100 ) is arranged. Elektrochemische Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanschlusskontakt (210) eine Stelle (220) aufweist, an der er eine Breite (Q) aufweist, die zumindest einem Zehntel einer Breite (D, L1) des Wickels (100) entspricht. Electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode connection contact ( 210 ) an agency ( 220 ) at which it has a width (Q) which is at least one-tenth of a width (D, L1) of the roll ( 100 ) corresponds. Elektrochemische Energiespeichereinheit mit folgenden Merkmalen: – zumindest einer ersten elektrochemischen Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und – zumindest einer zweiten elektrochemischen Energiespeicherzelle (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Elektrodenkontaktanschluss (210) der ersten elektrochemischen Energiespeicherzelle (200) mit dem Elektrodenkontaktanschluss (210) der zweiten elektrochemischen Energiespeicherzelle (200) elektrisch leitfähig verbunden ist.Electrochemical energy storage unit having the following features: - at least one first electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims; and at least one second electrochemical energy storage cell ( 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the electrode contact connection ( 210 ) of the first electrochemical energy storage cell ( 200 ) with the electrode contact connection ( 210 ) of the second electrochemical Energy storage cell ( 200 ) is electrically conductively connected. Verfahren (500) zur Herstellung einer elektrochemischen Energiespeicherzelle (200), wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen (510) eines Wickels mit zumindest zwei zusammengewickelten flächigen Elektroden, die durch zumindest ein Separatorelement voneinander getrennt sind, wobei der Wickel eine Höhe in Richtung einer Wickelachse aufweist, die geringer ist, als zumindest eine Breite einer Stirnseite des Wickels, wobei die Wickelachse des Wickels innerhalb eines Toleranzbereichs senkrecht zur Stirnseite ausgerichtet ist; und – Elektrisch (520) leitfähiges Kontaktieren zumindest einer der Elektroden mittels eines Elektrodenanschlusskontakts von der Stirnseite aus.Procedure ( 500 ) for producing an electrochemical energy storage cell ( 200 ), the process ( 500 ) comprises the following steps: - providing ( 510 ) of a coil having at least two coiled flat electrodes separated by at least one separator element, the coil having a height in the direction of a winding axis that is less than at least one width of an end side of the coil, the winding axis of the coil being within a Tolerance range is aligned perpendicular to the front side; and - Electric ( 520 ) conductive contacting at least one of the electrodes by means of an electrode connection contact from the front side.
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