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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lithium-Zelle, ein Herstellungsverfahren und einen Stromableiter hierfür sowie eine Verwendung.
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Stand der Technik
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Lithium-Ionen-Zellen weisen eine Anode, welche auch als negative Elektrode bezeichnet wird, und eine Kathode, welche auch als positive Elektrode bezeichnet wird, auf, in welche Lithium-Ionen (Li+) reversibel ein- und wieder ausgelagert werden können, was auch als Interkalation beziehungsweise Deinterkalation bezeichnet wird.
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In Lithium-Ionen-Zellen können verschiedene Sicherheitsmechanismen verwendet werden, um beispielsweise eine Überladung zu verhindern oder die Auswirkungen eines Kurzschlusses abzumildern.
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Beispielsweise kann ein so genanntes PTC-Material, ein Material mit einem positiven, elektrischen Widerstandstemperaturkoeffizienten (PTC; Englisch: Positive Temperature Coefficient), eingesetzt werden, welches im Fall einer übermäßigen Temperaturerhöhung eine starke Erhöhung des elektrischen Widerstandes, beispielsweise des Innenwiderstand der Zelle, bewirkt.
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Die Druckschriften
JP-220755 A ,
US 2001/0018147 A1 ,
US 2012/00152241 A1 und
US 7,547,489 B2 beschreiben sekundäre Lithium-Zellen mit PTC-Materialien.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lithium-Zelle, welche ein Anodenmaterial und einen Anodenstromableiter zur elektrischen Kontaktierung des Anodenmaterials und/oder ein Kathodenmaterial und einen Kathodenstromableiter zur elektrischen Kontaktierung des Kathodenmaterials umfasst.
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Unter einer Lithium-Zelle kann insbesondere eine elektrochemische Zelle, beispielsweise Batteriezelle, zum Beispiel sekundäre oder primäre Batteriezelle, verstanden werden, an deren elektrochemischer Reaktion Lithium beteiligt ist. Beispielsweise kann eine Lithium-Zelle eine Lithium-Ionen-Zelle oder eine Lithium-Sauerstoff-Zelle beziehungsweise Lithium-Luft-Zelle oder eine Lithium-Schwefel-Zelle sein. Insbesondere kann die Lithium-Zelle eine Lithium-Ionen-Zelle sein.
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Der Anodenstromableiter und/oder der Kathodenstromableiter kann insbesondere mit einer Polymerbeschichtung beschichtet sein, welche mindestens ein intrinsisch elektrisch leitfähiges Polymer umfasst. Beispielsweise kann der Anodenstromableiter und/oder der Kathodenstromableiter mit einer Polymerbeschichtung beschichtet sein, welche aus mindestens einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer ausgebildet ist.
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Unter einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer kann insbesondere ein Polymer verstanden werden, welches selbst elektrisch leitend beziehungsweise ein elektrisch selbstleitendes Polymeres ist. Polymere, die selbst nicht elektrisch leitend sind und lediglich elektrisch leitende Füllstoffe enthalten, können daher nicht als intrinsisch elektrisch leitende Polymere verstanden werden.
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Das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer kann vorteilhafterweise als PTC-Material dienen.
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Unter einem PTC-Material kann insbesondere ein – beispielsweise bei Raumtemperatur, zum Beispiel 25 °C, – elektrisch leitendes Material verstanden werden, dessen elektrischer Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten beziehungsweise dessen elektrische Leitfähigkeit einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist beziehungsweise dessen elektrische Leitfähigkeit mit steigender Temperatur abnimmt.
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Intrinsisch elektrisch leitfähige Polymere können vorteilhafterweise, beispielsweise bei Raumtemperatur, zum Beispiel bei 25 °C, eine ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit, beispielsweise von ≥ 10–3 S/cm, aufweisen. Mit steigender Temperatur beziehungsweise ab einer gewissen Temperatur, beispielsweise ab Temperaturen von etwa 60 °C oder 70 °C, kann die elektrische Leitfähigkeit von intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymeren jedoch stark abnehmen und gegebenenfalls schließlich – beispielsweise einhergehend mit einer Degradation des Polymers – gänzlich entfallen. Dabei kann mit steigender Temperatur beziehungsweise ab einer gewissen Temperatur, beispielsweise ab Temperaturen von etwa 60 °C oder 70 °C, der elektrische Widerstand von intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymeren stark ansteigen.
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Im Falle einer übermäßigen Erhitzung der Zelle, zum Beispiel im Fall einer Überladung oder eines internen oder externen Kurzschlusses und/oder einer stark exothermen Reaktion, kann der elektrische Widerstand des intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymers der Beschichtung stark ansteigen, wodurch sich wiederum vorteilhafterweise auch der Innenwiderstand der Elektrode stark erhöhen und beispielsweise ein weiteres Laden, insbesondere Überladen, der Zelle verhindert beziehungsweise ein weiteres Entladen der Zelle beziehungsweise ein Kurzschlussstrom unterbunden werden kann.
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Im Gegensatz zu elektrisch leitende Füllstoffe enthaltenden Polymeren kann der elektrische Widerstand der Beschichtung bei intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymeren vorteilhafterweise über das gesamte Material der Beschichtung hinweg stark ansteigen und insbesondere ein Verbleiben von elektrisch leitenden Pfade aus elektrisch leitenden Füllstoffpartikeln, welche üblicherweise vergleichsweise temperaturbeständig sind, vermieden werden.
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Zudem kann durch eine Beschichtung aus dem mindesten einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer vorteilhafterweise eine verbesserte Kontaktvermittlung zwischen dem Anodenmaterial und dem Anodenstromableiter beziehungsweise zwischen dem Kathodenmaterial und dem Kathodenstromableiter erzielt und dadurch der elektrische Widerstand im Normalbetrieb reduziert werden. So kann vorteilhafterweise wiederum die Leistungsfähigkeit der Zelle verbessert werden.
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Insgesamt kann so vorteilhafterweise die Sicherheit, insbesondere die Temperatursicherheit, und gegebenenfalls auch die Leistungsfähigkeit der Zelle, beispielsweise einer Lithium-Ionen-Zelle, erhöht werden.
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Im Rahmen einer Ausführungsform ist die dem Anodenmaterial zugewandte Seite des Anodenstromableiters und/oder die dem Kathodenmaterial zugewandte Seite des Kathodenstromableiters mit der Polymerbeschichtung beschichtet beziehungsweise versehen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer bei Raumtemperatur, insbesondere bei 25 °C, eine elektrische Leitfähigkeit von ≥ 10–3 S/cm auf. Insbesondere kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer bei Raumtemperatur, insbesondere bei 25 °C, eine elektrische Leitfähigkeit von ≥ 10–2 S/cm aufweisen. So kann vorteilhafterweise eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit im Normalbetrieb erzielt werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer bei einer Temperatur von ≥ 120 °C, beispielsweise von ≥ 110 °C oder ≥ 100 °C, eine elektrische Leitfähigkeit von ≤ 10–5 S/cm, insbesondere von ≤ 10–6 S/cm, beispielsweise von ≤ 10–8 S/cm, auf. Insbesondere kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer bei einer Temperatur von ≥ 80 °C, eine elektrische Leitfähigkeit von ≤ 10–4 S/cm, insbesondere von ≤ 10–6 S/cm, aufweisen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Polythiophene, Polypyrrole, Polyaniline und/oder Polycarbazole und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon. Beispielsweise kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend Polythiophene, Polypyrrole und/oder Polyaniline und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon. Diese intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymere haben sich als vorteilhaft erwiesen.
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Insbesondere kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer ein Polythiophen umfassen beziehungsweise aus der Gruppe der Polythiophene ausgewählt sein. Polythiophene haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Im Rahmen einer Ausgestaltung ist das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer ausgewählt aus der Gruppe der Poly(alkylthiophene), insbesondere der Poly(3-alkylthiophene), und/oder der Poly(alkoxythiophene), insbesondere der Poly(dialkoxythiophene), beispielsweise der Poly(3,4-dialkoxythiophene), und/oder der Poly(alkylendioxythiophene), insbesondere der Poly(3,4-alkylendioxythiophene), und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon. Beispielsweise kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer Poly(3-decylthiophen) und/oder Poly(3,4-dimethoxythiophen) und/oder Poly(3,4-ethylendioxythiophen) und/oder Poly(3,4-propylendioxythiophen) umfassen beziehungsweise sein.
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Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer ein Poly(alkylthiophen), beispielsweise ein Poly(3-alkylthiophen), zum Beispiel Poly(3-decylthiophen). Beispielsweise kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer (mindestens) ein Poly(alkylthiophen), insbesondere Poly(3-alkylthiophen), zum Beispiel Poly(3-decylthiophen), sein. Poly(alkylthiophene), wie Poly(3-decylthiophen), können vorteilhafterweise bei Raumtemperatur, insbesondere bei 25 °C, eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 10–2 S/cm aufweisen, welche ab einer Temperatur von etwa 80 °C um mehrere Größenordnungen, beispielsweise auf etwa 10–8 S/cm bei 120 °C, absinken kann.
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Die Polymerbeschichtung kann zum Beispiel eine Schichtdicke in einem Bereich ≥ 50 nm bis ≤ 2 µm, beispielsweise von ≥ 200 nm bis ≤ 1 µm, aufweisen. Dies kann beispielsweise sowohl im Hinblick auf die Sicherheit als auch auf die Leistungsfähigkeit der Zelle vorteilhaft sein.
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Grundsätzlich können der Anodenstromableiter und/oder der Kathodenstromableiter aus jedem hierfür geeigneten Material ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Anodenstromableiter und/oder der Kathodenstromableiter eine Metallfolie beziehungsweise eine Metallableiterfolie sein. Zum Beispiel kann der Anodenstromableiter aus Kupfer und/oder der Kathodenstromableiter aus Aluminium ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Anodenstromableiter eine Kupferfolie und/oder der Kathodenstromableiter eine Aluminiumfolie sein.
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Grundsätzlich kann es ausreichend sein lediglich den Anodenstromableiter oder lediglich den Kathodenstromableiter mit der Polymerbeschichtung zu beschichten. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, können jedoch der Anodenstromableiter und der Kathodenstromableiter jeweils mit einer Polymerbeschichtung beschichtet sein.
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Das Anodenmaterial und das Kathodenmaterial können insbesondere jeweils mindestens ein Aktivmaterial umfassen. Beispielweise kann das Anodenmaterial mindestens ein Anodenaktivmaterial, zum Beispiel Lithium beziehungsweise ein Lithium-Interkalationsmaterial, wie Graphit, umfassen. Das Kathodematerial kann beispielsweise mindestens ein Kathodenaktivmaterial, beispielsweise ein Interkalationsmaterial oder Konversionsmaterial, umfassen.
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Weiterhin kann die Zelle beispielsweise einen Elektrolyten umfassen, welcher mindestens ein Lithium-Ionen-Leitsalz, wie Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6), und mindestens ein Lösungsmittel, beispielsweise mindestens ein organisches, aprotisches Lösungsmittel, umfasst.
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Insofern die Zelle eine Lithium-Ionen Zellen ist, kann die Zelle beispielsweise in einem Spannungsbereich von etwa 2,7 V bis etwa 4,2 V betrieben werden. Das Potential der Anode kann dabei beispielsweise beim Laden beziehungsweise Entladen etwa zwischen 0,1 V und 0,4 V gegen Lithium (Li/Li+) variieren. Das Potential der Kathode kann dabei beispielsweise beim Laden beziehungsweise Entladen etwa zwischen 3,1 V und 4,3 V gegen Lithium(Li/Li+) variieren. Aufgrund des hohen Potentialfensters können hierbei Elektrolyte mit organischen, aprotischen Lösungsmittel, insbesondere in denen das mindestens eine Leitsalz gelöst ist, besonders vorteilhaft verwendet werden.
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Weiterhin kann die Zelle gegebenenfalls ein Stromunterbrechungsgerät (CID; Englisch: Current Intermittent Device, umfassen beziehungsweise daran anschließbar sein. Durch das Stromunterbrechungsgerät kann vorteilhafterweise im Schadensfall, zum Beispiel im Fall einer Überladung oder eines internen oder externen Kurzschlusses, der komplette Stromfluss unterbrochen werden. So kann vorteilhafterweise die Sicherheit weiter erhöht werden.
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Die Zelle kann beispielsweise in eine Consumer-Anwendung, zum Beispiel in ein Mobiltelefon und/oder in ein Abspielgerät, zum Beispiel in einem MP3-Player, und/oder in einen Laptop und/oder in ein Elektrowerkzeug (Powertool), und/oder in ein mobiles System, zum Beispiel in ein Fahrzeug, wie ein Elektrofahrzeug (EV) oder ein Hybridelektrofahrzeug (HEV; Englisch: Hybrid Electric Vehicle), zum Beispiel ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (PHEC; Englisch: Plug-In Hybrid Electric Vehicle) und/oder Mikrohybridelektrofahrzeug, und/oder in ein stationäres System, zum Beispiel in eine Stromspeicheranlage und/oder Windkraftanlage und/oder Photovoltaikanlage, integriert werden. Daher betrifft die Erfindung auch ein Consumer-Gerät, zum Beispiel ein Mobiltelefon und/oder ein Abspielgerät, zum Beispiel einen MP3-Player, und/oder einen Laptop und/oder ein Elektrowerkzeug (Powertool), und/oder ein mobiles System, zum Beispiel ein Fahrzeug, wie ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug, zum Beispiel ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug und/oder Mikrohybridelektrofahrzeug, und/oder ein stationäres System, zum Beispiel eine Stromspeicheranlage und/oder Windkraftanlage und/oder Photovoltaikanlage, welches (mindestens) eine erfindungsgemäße Zelle umfasst.
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Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Zelle wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Stromableiter und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stromableiters, beispielsweise eines Anodenstromableiters, und/oder Kathodenstromableiters, zur elektrischen Kontaktierung eines Anodenmaterials oder eines Kathodenmaterials einer Lithium-Zelle und/oder zur Herstellung einer Lithium-Zelle. Beispielsweise kann das Verfahren zur Herstellung eines Stromableiters zur elektrischen Kontaktierung eines Anodenmaterial oder eines Kathodenmaterials einer Lithium-Ionen-Zelle und/oder zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Zelle ausgelegt sein. Insbesondere kann das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stromableiters und/oder einer erfindungsgemäßen Zelle ausgelegt sein.
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In dem Verfahren kann insbesondere ein Stromableitersubstrat mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Polymer und/oder mit mindestens einem Polymerpräkursor zur Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Polymers beschichtet werden.
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Das Stromableitersubstrat kann beispielsweise ein Anodenstromableitersubstrat und/oder Kathodenstromableitersubstrat sein. Zum Beispiel kann das Stromableitersubstrat eine Metallfolie beziehungsweise eine Metallableiterfolie, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, sein.
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Das Verfahren kann beispielsweise zur Ausbildung einer Beschichtung aus dem mindestens einen elektrisch leitfähigen Polymer und/oder dem mindestens einen Polymerpräkursor zur Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Polymers ausgelegt sein.
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Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine Polymerpräkursor mindestens ein Monomer zur Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Polymers. Gegebenenfalls kann der mindestens eine Polymerpräkursor aus mindestens einem Monomer zur Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Polymers ausgebildet sein.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine Monomer ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Thiophen und/oder Thiophen-Derivate, Pyrrol und/oder Pyrrol-Derivate, Anilin und/oder Anilin-Derivate, und/oder Carbazol und/oder Carbazol-Derivate und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon. Beispielsweise kann das mindestens eine Monomer ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend Thiophen und/oder Thiophen-Derivate, Pyrrol und/oder Pyrrol-Derivate und/oder Anilin und/oder Anilin-Derivate und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon.
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Insbesondere kann das mindestens eine Monomer Thiophen und/oder ein Thiophen-Derivat umfassen beziehungsweise aus der Gruppe von Thiophen und/oder Thiophen-Derivaten ausgewählt sein.
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Im Rahmen einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Monomer ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Alkylthiophene, beispielsweise 3-Alkylthiophene, und/oder Alkoxythiophene, beispielsweise Dialkoxythiophene, zum Beispiel 3,4-Dialkoxythiophene, und/oder Alkylendioxythiophene, beispielsweise 3,4-Alkylendioxythiophene, und Kombinationen, insbesondere Mischungen, davon. Beispielsweise kann das mindestens eine Monomer 3-Decylthiophen und/oder 3,4-Dimethoxythiophen (DMT) und/oder 3,4-Ethylendioxythiophen (EDOT, EDT) und/oder 3,4-Propylendioxythiophen (ProDOT) umfassen beziehungsweise sein.
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Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst das mindestens eine Monomer mindestens ein Alkylthiophen, beispielsweise ein 3-Alkylthiophen, zum Beispiel 3-Decylthiophen. Beispielsweise kann das mindestens eine Monomer (mindestens) ein Alkylthiophen, beispielsweise ein 3-Alkylthiophen, zum Beispiel 3-Decylthiophen, sein.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Beschichten nasschemisch. Beispielsweise kann mit einer Suspension und/oder Lösung, welche mindestens ein elektrisch leitfähiges Polymer und/oder mindestens einen Polymerpräkursor zur Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Polymers umfasst, beschichtet werden.
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Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform erfolgt das Beschichten durch elektrochemische Abscheidung. Beispielsweise kann dies unter Oxidation des mindestens einen Monomers erfolgen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Beschichten durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD; Englisch: Chemical Vapour Deposition).
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Das Material kann in verschiedenen Dicken auf dem Stromableitersubstrat aufgetragen werden.
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Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zelle, dem erfindungsgemäßen Stromableiter und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Stromableiter, insbesondere Anodenstromableiter und/oder Kathodenstromableiter, zur elektrischen Kontaktierung eines Anodenmaterials oder eines Kathodenmaterials einer Lithium-Zelle, beispielsweise einer Lithium-Ionen-Zelle.
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Dabei ist Stromableiter insbesondere mit einer Polymerbeschichtung beschichtet beziehungsweise versehen, welche mindestens ein intrinsisch elektrisch leitfähiges Polymer umfasst. Beispielsweise kann der Stromableiter mit einer Polymerbeschichtung beschichtet beziehungsweise versehen sein, welche aus mindestens einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer ausgebildet ist.
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Dabei kann insbesondere die in Montagestellung dem Anodenmaterial zugewandte Seite des Anodenstromableiters und/oder die in Montagestellung dem Kathodenmaterial zugewandte Seite des Kathodenstromableiters mit der Polymerbeschichtung beschichtet beziehungsweise versehen sein.
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Dabei kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer insbesondere wie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zelle und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert ausgestaltet sein. Der Stromableiter kann insbesondere ebenfalls wie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zelle und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Stromableiter durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt sein. Dies kann beispielsweise mittels optischer Mikroskopie und/oder spektroskopischen Verfahren nachgewiesen werden.
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Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Stromableiters wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymers als PTC-Material und/oder PTC-Element in einer Lithium-Zelle, beispielsweise Lithium-Ionen-Zelle, beziehungsweise ein PTC-Material und/oder PTC-Element für eine Lithium-Zelle, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Zelle, welches mindestens ein intrinsisch elektrisch leitfähiges Polymer umfasst beziehungsweise daraus ausgebildet ist.
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Dabei kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer insbesondere wie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zelle und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert ausgestaltet sein.
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Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zelle, dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Stromableiter sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung nur beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt
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1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lithium-Zelle.
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1 zeigt, dass die Lithium-Zelle ein Anodenmaterial 13 und einen Anodenstromableiter 11 zur elektrischen Kontaktierung des Anodenmaterials 13 sowie ein Kathodenmaterial 13’ und einen Kathodenstromableiter 11’ zur elektrischen Kontaktierung des Kathodenmaterials 13’ umfasst.
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1 veranschaulicht, dass dabei der Anodenstromableiter 11 und der Kathodenstromableiter 11’ jeweils mit einer Polymerbeschichtung 12, 12’ beschichtet ist, welche 12, 12’ mindestens ein intrinsisch elektrisch leitfähiges Polymer umfasst beziehungsweise daraus ausgebildet ist. 1 zeigt, dass dabei insbesondere die dem Anodenmaterial 13 zugewandte Seite des Anodenstromableiters 11 beziehungsweise die dem Kathodenmaterial 13’ zugewandte Seite des Kathodenstromableiters 11’ mit der Polymerbeschichtung 12, 12’ versehen ist. Dabei ist die Polymerbeschichtung 12 zwischen dem Anodenstromableiter 11 und dem Anodenmaterial 13 und die Polymerbeschichtung 12’ zwischen dem Kathodenstromableiter 11’ und dem Kathodenmaterial 13’ angeordnet. Zwischen dem Anodenmaterial 13 und dem Kathodenmaterial 13’ kann dabei beispielsweise ein Separator 14 angeordnet sein.
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Das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer kann beispielsweise ein Polypyrrol, Polyanilin, Polythiophen, zum Beispiel Poly(3,4)ethylendioxythiophen, Polypropylendioxythiophen und/oder Poly(dimethoxythiophen) und/oder Poly(3-decylthiophen), oder Polycarbazol sein.
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Zum Beispiel kann das mindestens eine intrinsisch elektrisch leitfähige Polymer aus einem oder mehreren der im Folgenden dargestellten Monomere und deren Derivate hergestellt sein:
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 220755 A [0005]
- US 2001/0018147 A1 [0005]
- US 2012/00152241 A1 [0005]
- US 7547489 B2 [0005]
