DE102013021228A1 - Battery cell and battery - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Batteriezelle (10), die eine Anode (2) und eine Kathode (1) aufweist, zwischen denen ein ionenleitender Separator (3) angeordnet ist, der ein polarisiertes piezoelektrisch aktives Material aufweist. Darüber hinaus wird eine Batterie offenbart.The present invention discloses a battery cell (10) having an anode (2) and a cathode (1) between which an ion-conducting separator (3) having a polarized piezoelectric active material is interposed. In addition, a battery is disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle und eine Batterie.The invention relates to a battery cell and a battery.

Batteriezellen, insbesondere solche von Lithium-Ionen-Akkus, unterliegen während des Betriebs Alterungserscheinungen, die sich einerseits durch eine verminderte Kapazität, andererseits auch durch einen vollständigen Zelldefekt in Form eines internen Zellkurzschlusses äußern können. Grund hierfür ist die Bildung von punktuellen Materialanlagerungen an der Anode, so genannte Dendriten, die den Separator durchdringen und die Zelle kurzschließen können.Battery cells, in particular those of lithium-ion batteries, are subject to aging phenomena during operation, which can manifest themselves on the one hand by a reduced capacity, on the other hand by a complete cell defect in the form of an internal cell short circuit. The reason for this is the formation of punctate material deposits on the anode, so-called dendrites, which can penetrate the separator and short-circuit the cell.

Beim Entladen der Zelle findet durch den Separator Ionenleitung statt, die zu einem Materialabtrag an der Anode und zu einem Materialaufbau an der Kathode führt. Beim Laden wird dieser Prozess umgekehrt, was wiederum zu einem Materialaufbau an der Anode führt. Aufgrund von Fertigungstoleranzen in der Zellfertigung variiert der Abstand zwischen den Elektroden, wobei in Bereichen der Elektrodenfläche mit verringertem Abstand eine erhöhte elektrische Feldstärke vorliegt, was an diesen Stellen zu einer vermehrten Ionenbewegung und damit zu einer lokal verstärkten Materialanlagerung an der Anode führt, die sich spitzenförmig aufbaut. Hierdurch wird der lokale Elektrodenabstand weiter verringert und die lokale Feldstärke steigt weiter an. Diese Effekte verstärken sich gegenseitig und führen letztendlich dazu, dass die spitzenförmige Materialablagerung bzw. der Dendrit so hoch aufragt, dass der Separator durchbrochen wird und die Zelle kurzgeschlossen wird.When discharging the cell, ionic conduction takes place through the separator, which leads to a material removal at the anode and to a buildup of material at the cathode. When loading, this process is reversed, which in turn leads to a buildup of material at the anode. Due to manufacturing tolerances in the cell production, the distance between the electrodes varies, wherein in regions of the electrode surface with reduced distance an increased electric field strength is present, which leads to an increased ion movement and thus to a locally enhanced material accumulation at the anode, which is tip-shaped at these locations builds. As a result, the local electrode gap is further reduced and the local field strength continues to increase. These effects reinforce each other and ultimately cause the tip-shaped material deposit or dendrite to rise so high that the separator is broken and the cell is short-circuited.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batteriezelle zu schaffen, die der Dendritenbildung entgegenwirkt und damit länger einsetzbar ist als bekannte Batteriezellen.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a battery cell, which counteracts the formation of dendrites and thus longer usable than known battery cells.

Diese Aufgabe wird durch eine Batteriezelle mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.This object is achieved by a battery cell having the features of independent claim 1. Further developments are set forth in the subclaims.

Darüber hinaus ergibt sich die Aufgabe, eine Batterie zu schaffen, die langlebig ist und die über eine vergleichweise hohe Kapazität verfügt, die über die gesamte Lebensdauer im Wesentlichen gleichbleibt.In addition, the object is to provide a battery that is durable and has a comparatively high capacity, which remains substantially the same over the entire life.

Diese Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.This object is achieved by a battery having the features of claim 5.

Die erfindungsgemäße Batteriezelle weist in einer ersten Ausführungsform eine Anode und eine Kathode auf, zwischen denen ein ionenleitender Separator angeordnet ist, der ein polarisiertes piezoelektrisch aktives Material aufweist.In a first embodiment, the battery cell according to the invention has an anode and a cathode, between which an ion-conducting separator is arranged, which has a polarized piezoelectrically active material.

Piezoelektrisch aktive Materialien oder Werkstoffe haben die Eigenschaft bei mechanischer Belastung, so auch bei Druckbelastung, an voneinander abgewandten Oberflächen Oberflächenladungen zu erzeugen, die zu einer Spannungsdifferenz zwischen den voneinander abgewandten Oberflächen führt. Sobald an einer der Elektroden beim Laden der Zelle die Dendritenbildung einsetzt wird der Separator aus dem piezoelektrisch aktiven Material lokal zusammengedrückt, wodurch an der Stelle der Krafteinwirkung die Oberflächenladungen entstehen. Ohne den Separator aus dem piezoelektrisch aktiven Material würde in diesem Bereich die elektrische Feldstärke aufgrund seiner Abhängigkeit vom lokalen Plattenabstand zunehmen, was zu einem vermehrten Ionentransport und damit zu einem sich weiter verringernden Abstand führen würde, was ein sich selbst verstärkender Effekt ist. Durch Einsatz des piezoelektrisch aktiven Materials hingegen wird ein elektrisches „Gegenfeld” aufgebaut, das dem vorherrschenden elektrischen Feld entgegengesetzt ausgerichtet ist und das vorherrschende elektrische Feld im Bereich des Dendriten schwächt oder sogar aufhebt. Hierdurch wird der Ionentransport in diesem Bereich gebremst, was dazu führt, dass beim Laden kein weiteres Material angelagert wird, während beim nächsten Entladevorgang auch das Dendritenmaterial gleichberechtigt „abgetragen” wird.Piezoelectrically active materials or materials have the property under mechanical load, so even under pressure, on opposite surfaces to produce surface charges, which leads to a voltage difference between the surfaces facing away from each other. As soon as the dendrite formation starts on one of the electrodes when the cell is charged, the separator made of the piezoelectrically active material is compressed locally, whereby the surface charges arise at the point of the force effect. Without the separator of the piezoelectrically active material, the electric field strength would increase in this area due to its dependence on the local plate spacing, which would lead to an increased ion transport and thus to a further decreasing distance, which is a self-reinforcing effect. By contrast, the use of the piezoelectrically active material establishes an electrical "counterfield" that is oppositely directed to the prevailing electric field and weakens or even nullifies the prevailing electric field in the region of the dendrite. As a result, the ion transport is slowed down in this area, which means that when loading no further material is deposited, while the dendrite material is "worn away" on the next unloading process.

Die erfindungsgemäße Batteriezelle kann in allen gängigen Zellbauformen realisiert werden, etwa als Flachzelle, Pouchzelle, Wickelzelle, Knopfzelle, Prismazelle, da alle Zellbauformen nur bauliche Maßnahmen zur Unterbringung einer großen Elektrodenfläche auf möglichst geringem Volumen darstellen und der Schichtaufbau im Wesentlichen gleich realisiert werden kann.The battery cell according to the invention can be realized in all common cell designs, such as a flat cell, pouch cell, wound cell, button cell, prism cell, since all cell designs represent only structural measures to accommodate a large electrode area on the lowest possible volume and the layer structure can be realized substantially the same.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Oberflächenladung, die sich an dem Separator bei Druckbelastung ausbildet, so ausgerichtet sein, dass eine positiv geladene Oberfläche des Separators zu der Anode weist und eine negativ geladene Seite zu der Kathode weist.In another embodiment, the surface charge that forms on the separator under compressive loading may be oriented such that a positively charged surface of the separator faces the anode and has a negatively charged side to the cathode.

Hierdurch kann die Dendritenbildung an der Anode, wie sie etwa bei Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere auch bei Lithium-Luft-Zellen auftritt, effektiv verhindert werden, indem das elektrische Feld, das beim Ladevorgang zu einem Ionentransport von der Kathode zur Anode und deren Anlagerung an der Anode führt, in dem Bereich des Dendriten verringert oder sogar unterbunden wird. Der Seperator kann dabei direkt an den Elektroden anliegen oder es können noch weitere Schichten dazwischen vorgesehen sein.As a result, the dendrite formation at the anode, as occurs for example in lithium-ion batteries, in particular in lithium-air cells, can be effectively prevented by the electric field, the charge during an ion transport from the cathode to the anode and their Attachment to the anode results in the area of the dendrite is reduced or even prevented. The Seperator can be applied directly to the electrodes or there may be further layers provided therebetween.

Bei dem Separator kann es sich um einen Piezo-Kristall, eine Piezokeramik oder um eine polarisierte Polymerfolie handeln, bevorzugt eine Polyvinylidenfluorid-Folie. Alternativ kann der Separator auch eine Kombination aus zumindest zwei der vorgenannten piezoelektrisch aktiven Materialien aufweisen. Hierbei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass ein selbst nicht piezoelektrisch aktives Material mit einem der vorgenannten piezoelektrisch aktiven Materialien angereichert ist.The separator may be a piezoelectric crystal, a piezoceramic or a polarized polymer film, preferably a polyvinylidene fluoride film. Alternatively, the separator may also comprise a combination of at least two of the aforementioned piezoelectrically active materials. In this case, it may in particular also be provided that a material which is not itself piezoelectrically active is enriched with one of the aforementioned piezoelectrically active materials.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Anode aus Graphit, Silizium, Lithium-Titanat oder Zinndioxid, bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anode aus einem Lithium-Metalloxid bestehen, etwa aus einem Lithiumcobaltoxid, Lithiumnickeloxid oder Lithiummanganoxid.According to a further embodiment, the anode may consist of graphite, silicon, lithium titanate or tin dioxide. Alternatively or additionally, the anode may consist of a lithium metal oxide, for example of a lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide or lithium manganese oxide.

Die erfindungsgemäße Batterie weist eine Mehrzahl von Batteriezellen auf, von denen eine oder mehrere erfindungsgemäße Batteriezelle(n) sind. Vorteilhaft hat eine solche erfindungsgemäße Batterie eine deutlich erhöhte Lebensdauer und über ihre Lebensdauer eine gleichbleibende Kapazität, da diese nicht durch defekte Einzelzellen gemindert wird. Vorteilhaft kann die Batterie als Traktionsbatterie in rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen und/oder Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, da hierbei lange Batterielebensdauern und für eine große Reichweite auch hohe Kapazitäten gefordert werden.The battery according to the invention has a plurality of battery cells, of which one or more battery cell (s) according to the invention are. Such a battery according to the invention advantageously has a significantly longer service life and a constant capacity over its service life, since this is not diminished by defective individual cells. Advantageously, the battery can be used as a traction battery in purely electrically powered vehicles and / or hybrid vehicles, since this long battery life and high capacity for a long range are required.

Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.These and other advantages are set forth by the following description with reference to the accompanying figures. The reference to the figures in the description is to aid in the description and understanding of the subject matter. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the invention.

Dabei zeigen:Showing:

1a–c schematische Ansichten einer Batteriezelle nach dem Stand der Technik zu verschiedenen Zeitpunkten, 1a C shows schematic views of a battery cell according to the prior art at various times,

2a–c schematische Ansichten der erfindungsgemäßen Batteriezelle zu verschiedenen Zeitpunkten. 2a C schematic views of the battery cell according to the invention at different times.

In den 1a bis 1c ist eine bekannte Batteriezelle 10' im Schnitt dargestellt, die zum Laden an eine Gleichspannungsquelle 6 angeschlossen ist. Die Batteriezelle 10' hat eine Anode 2, eine Kathode 1 und einen dazwischen angeordneten Separator 3, der ionenleitend ist und elektrisch isolierend wirkt. Bei dem Separator 3 handelt es sich im Stand der Technik um eine mikroporöse Membran aus einem Polymer, eine Polymerfolie oder ein Vlies. Während des Ladens baut sich zwischen den Elektroden 1, 2 ein elektrisches Feld auf, das durch die Pfeile symbolisiert wird, wobei der Abstand der Pfeile mit der Stärke des Feldes korreliert. Aufgrund von Fertigungstoleranzen haben die Elektroden 1, 2 nicht über ihre Gesamtfläche den gleichen Abstand voneinander. In Bereichen mit verringertem Abstand tritt aufgrund der Abhängigkeit der Feldstärke vom Elektrodenabstand ein stärkeres elektrisches Feld auf als in den übrigen Bereichen. In den Bereichen mit verringertem Abstand findet daher beim Laden ein vermehrter Ionentransport statt, der dazu führt, dass sich an der Anode 2 vermehrt Material anlagert, was zunächst zur Bildung eines Dendritkeims führt (siehe 1b), der unter weiterer Einwirkung des elektrischen Feldes bei nachfolgenden Ladevorgängen weiter zum Dendriten 2' heranwächst, bis der Dendrit 2' den Separator 3 durchdringt und dadurch die elektrische Isolierung der Elektroden 1, 2 zerstört und die Zelle 10' kurzschließt, was dazu führt, dass sie nicht mehr geladen werden kann und ausgetauscht werden muss.In the 1a to 1c is a known battery cell 10 ' shown in section, for charging to a DC voltage source 6 connected. The battery cell 10 ' has an anode 2 , a cathode 1 and a separator disposed therebetween 3 , which is ion-conducting and electrically insulating acts. In the separator 3 The prior art is a microporous membrane made of a polymer, a polymer film or a fleece. During charging, it builds up between the electrodes 1 . 2 an electric field symbolized by the arrows, the distance of the arrows correlating with the strength of the field. Due to manufacturing tolerances, the electrodes have 1 . 2 do not have the same distance from each other over their total area. In areas with reduced spacing occurs due to the dependence of the field strength of the electrode gap on a stronger electric field than in the other areas. Therefore, in the reduced-distance regions, an increased ion transport occurs during charging, which results in the anode being at the anode 2 Increases accumulation of material, which initially leads to the formation of a dendritic nucleus (see 1b ), which continues to dendrites under further action of the electric field during subsequent charging operations 2 ' grows up until the dendrite 2 ' the separator 3 penetrates and thereby the electrical insulation of the electrodes 1 . 2 destroyed and the cell 10 ' short circuits, which means that they can no longer be charged and must be replaced.

Die erfindungsgemäße Batteriezelle 10 ist in den 2a bis 2c zu verschiedenen Zeitpunkten dargestellt. Der Separator 3 besteht hierbei aus einem polarisierten piezoelektrisch aktiven Material. Bei beginnender Dendritenbildung, hier durch den Dendrit 2' dargestellt, wird der Separator 3 lokal zusammengedrückt, wodurch sich an den Oberflächen des piezoelektrisch aktiven Materials eine Oberflächenladung ausbildet; an der Oberseite eine negativ geladene Oberfläche 4 und an der Unterseite eine positiv geladene Oberfläche 5. Hierdurch wird um den Bereich des Dendriten 2' herum ein zu dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden 1, 2 entgegengesetzt gerichtetes elektrisches Gegenfeld erzeugt, das das elektrische Feld in der Summe aufhebt oder zumindest schwächt, was in 2b gezeigt ist. Hierdurch ergibt sich um den Dendriten 2' herum ein feldfreier Raum 3', was dazu führt, dass der Dendrit 2' nicht weiter wachsen kann, bzw. beim Entladen wieder abgebaut werden kann (siehe dazu 2c), während beim nächsten Ladezyklus Material hauptsächlich dort an die Anode 2 angelagert wird, wo ein elektrisches Feld wirkt und nicht in dem feldfreien Raum 3'.The battery cell according to the invention 10 is in the 2a to 2c shown at different times. The separator 3 consists of a polarized piezoelectric active material. At the onset of dendritic formation, here through the dendrite 2 ' shown, the separator 3 locally compressed, whereby a surface charge is formed on the surfaces of the piezoelectric active material; at the top a negatively charged surface 4 and at the bottom a positively charged surface 5 , This will cause the area of the dendrite 2 ' around to the electric field between the electrodes 1 . 2 generates oppositely directed electrical opposing field that eliminates or at least weakens the electric field in the sum, what in 2 B is shown. This results in the dendrites 2 ' around a field-free space 3 ' which causes the dendrite 2 ' can not continue to grow, or can be dismantled when unloading (see 2c ), while at the next charge cycle material is mainly there to the anode 2 is attached, where an electric field acts and not in the field-free space 3 ' ,

Claims (5)

Batteriezelle (10), die eine Anode (2) und eine Kathode (1) aufweist, zwischen denen ein ionenleitender Separator (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator (3) ein polarisiertes piezoelektrisch aktives Material aufweist.Battery cell ( 10 ), which is an anode ( 2 ) and a cathode ( 1 ) between which an ion-conducting separator ( 3 ), characterized in that the separator ( 3 ) comprises a polarized piezoelectric active material. Batteriezelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem Separator (3) bei Druckbelastung eine Oberflächenladung ausbildet, wobei eine positiv geladene Oberfläche (5) zu der Anode (2) und eine negativ geladene Oberfläche (4) zu der Kathode (1) weist.Battery cell ( 10 ) according to claim 1, characterized in that on the separator ( 3 ) under pressure load a surface charge forming a positively charged surface ( 5 ) to the anode ( 2 ) and a negatively charged surface ( 4 ) to the cathode ( 1 ). Batteriezelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator (3) – ein Piezo-Kristall oder – eine Piezokeramik oder – eine polarisierte Polymerfolie, bevorzugt eine Polyvinylidenfluorid-Folie ist oder – eine Kombination aus zumindest zwei der vorgenannten piezoelektrisch aktiven Materialien aufweist.Battery cell ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the separator ( 3 ) - a piezoelectric crystal or - a piezoceramic or - a polarized polymer film, preferably a polyvinylidene fluoride film or - a combination of at least two of the aforementioned piezoelectrically active materials. Batteriezelle (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Anode aus Graphit, Silizium, Lithium-Titanat oder Zinndioxid, besteht und/oder – die Anode aus einem Lithium-Metalloxid besteht, bevorzugt aus einem Lithiumcobaltoxid, Lithiumnickeloxid oder Lithiummanganoxid.Battery cell ( 10 ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that - the anode consists of graphite, silicon, lithium titanate or tin dioxide, and / or - the anode consists of a lithium metal oxide, preferably of a lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide or lithium manganese oxide , Batterie, die eine Mehrzahl Batteriezellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Batteriezelle eine Batteriezelle (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.Battery having a plurality of battery cells, characterized in that at least one battery cell, a battery cell ( 10 ) according to at least one of claims 1 to 4.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3316347A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-02 Robert Bosch GmbH Secondary battery and method for producing the same
CN113097648A (en) * 2021-06-07 2021-07-09 江苏卓高新材料科技有限公司 Separator for lithium metal battery and method for preparing the same
CN114287071A (en) * 2021-03-31 2022-04-05 宁德新能源科技有限公司 Negative pole piece, lithium metal battery containing negative pole piece and electronic device
WO2023184177A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 宁德新能源科技有限公司 Electrode assembly, preparation method therefor, electrochemical device and electronic device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3316347A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-02 Robert Bosch GmbH Secondary battery and method for producing the same
DE102016221256A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Secondary battery and method for producing such
CN114287071A (en) * 2021-03-31 2022-04-05 宁德新能源科技有限公司 Negative pole piece, lithium metal battery containing negative pole piece and electronic device
CN113097648A (en) * 2021-06-07 2021-07-09 江苏卓高新材料科技有限公司 Separator for lithium metal battery and method for preparing the same
WO2023184177A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 宁德新能源科技有限公司 Electrode assembly, preparation method therefor, electrochemical device and electronic device

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