DE102015215500A1 - Electrode unit for a battery cell, battery cell and method for operating the battery cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einer Elektrodeneinheit (10) für eine Batteriezelle, umfassend eine Anode (21), welche ein anodisches Aktivmaterial (41) und einen anodischen Stromableiter (31) aufweist, sowie eine Kathode (22), welche ein kathodisches Aktivmaterial (42) und einen kathodischen Stromableiter (32) aufweist, sowie einen Separator (18), welcher die Anode (21) von der Kathode (22) trennt. Dabei liegt das anodische Aktivmaterial (41) in Form von streifenförmigen Anodensegmenten (71, 72) vor, und/oder das kathodische Aktivmaterial (42) liegt in Form von streifenförmigen Kathodensegmenten (81, 82) vor, wobei der Separator (18) durchgehend ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Batteriezelle, welche eine derartige Elektrodeneinheit (10) umfasst, sowie ein Verfahren zum Betrieb der Batteriezelle, wobei ein von einem Anodensegment (71, 72) zu einem benachbarten Anodensegment (71, 72) fließender Ausgleichsstrom detektiert wird, und/oder ein von einem Kathodensegment (81, 82) zu einem benachbarten Kathodensegment (81, 82) fließender Ausgleichsstrom detektiert wird.The invention relates to an electrode unit (10) for a battery cell, comprising an anode (21) comprising an anodic active material (41) and an anodic current collector (31), and a cathode (22) comprising a cathodic active material (42) and a cathodic current collector (32), and a separator (18) which separates the anode (21) from the cathode (22). In this case, the anodic active material (41) is in the form of strip-shaped anode segments (71, 72), and / or the cathodic active material (42) is in the form of strip-shaped cathode segments (81, 82), the separator (18) being continuous is. The invention also relates to a battery cell comprising such an electrode unit (10) and a method for operating the battery cell, wherein a compensating current flowing from one anode segment (71, 72) to an adjacent anode segment (71, 72) is detected, and / or a compensating current flowing from a cathode segment (81, 82) to an adjacent cathode segment (81, 82) is detected.

Figure DE102015215500A1_0001
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Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodeneinheit für eine Batteriezelle, welche eine Anode, eine Kathode sowie einen Separator umfasst. Die Erfindung betrifft auch eine Batteriezelle, welche mindestens eine Elektrodeneinheit umfasst, sowie ein Verfahren zum Betrieb der Batteriezelle.The invention relates to an electrode unit for a battery cell, which comprises an anode, a cathode and a separator. The invention also relates to a battery cell, which comprises at least one electrode unit, and to a method for operating the battery cell.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Energie ist mittels Batterien speicherbar. Batterien wandeln chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie um. Hierbei werden Primärbatterien und Sekundärbatterien unterschieden. Primärbatterien sind nur einmal funktionsfähig, während Sekundärbatterien, die auch als Akkumulator bezeichnet werden, wieder aufladbar sind. Eine Batterie umfasst dabei eine oder mehrere Batteriezellen.Electrical energy can be stored by means of batteries. Batteries convert chemical reaction energy into electrical energy. Here, a distinction is made between primary batteries and secondary batteries. Primary batteries are only functional once, while secondary batteries, also referred to as accumulators, are rechargeable. A battery comprises one or more battery cells.

In einem Akkumulator finden insbesondere sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen Verwendung. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten und eine geringe Selbstentladung aus. Lithium-Ionen-Batteriezellen kommen unter anderem in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen (Electric Vehicle, EV), Hybridfahrzeugen (Hybrid Electric Vehicle, HEV) sowie Plug-In-Hybridfahrzeugen (Plug-In-Hybrid Electric Vehicle, PHEV) zum Einsatz.In particular, so-called lithium-ion battery cells are used in an accumulator. These are characterized among other things by high energy densities and a low self-discharge. Lithium-ion battery cells are used, inter alia, in motor vehicles, in particular in electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HEV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV).

Lithium-Ionen-Batteriezellen weisen eine positive Elektrode, die auch als Kathode bezeichnet wird, und eine negative Elektrode, die auch als Anode bezeichnet wird, auf. Die Kathode sowie die Anode umfassen je einen Stromableiter, auf den ein Aktivmaterial aufgebracht ist. Bei dem Aktivmaterial für die Kathode handelt es sich beispielsweise um ein Metalloxid. Bei dem Aktivmaterial für die Anode handelt es sich beispielsweise um Graphit. Aber auch Silizium wird als Aktivmaterial für Anoden verwendet.Lithium-ion battery cells have a positive electrode, also referred to as a cathode, and a negative electrode, also referred to as an anode. The cathode and the anode each comprise a current conductor, on which an active material is applied. The active material for the cathode is, for example, a metal oxide. The active material for the anode is, for example, graphite. But silicon is also used as active material for anodes.

In das Aktivmaterial der Anode sind Lithiumatome eingelagert. Beim Betrieb der Batteriezelle, also bei einem Entladevorgang, fließen Elektronen in einem äußeren Stromkreis von der Anode zur Kathode. Innerhalb der Batteriezelle wandern Lithiumionen bei einem Entladevorgang von der Anode zur Kathode. Dabei lagern die Lithiumionen aus dem Aktivmaterial der Anode reversibel aus, was auch als Delithiierung bezeichnet wird. Bei einem Ladevorgang der Batteriezelle wandern die Lithiumionen von der Kathode zu der Anode. Dabei lagern die Lithiumionen wieder in das Aktivmaterial der Anode reversibel ein, was auch als Lithiierung bezeichnet wird. In the active material of the anode lithium atoms are embedded. During operation of the battery cell, ie during a discharge process, electrons flow in an external circuit from the anode to the cathode. Within the battery cell, lithium ions migrate from the anode to the cathode during a discharge process. The lithium ions from the active material of the anode store reversibly, which is also referred to as delithiation. During a charging process of the battery cell, the lithium ions migrate from the cathode to the anode. In this case, the lithium ions reversibly store back into the active material of the anode, which is also referred to as lithiation.

Die Elektroden der Batteriezelle sind folienartig ausgebildet und unter Zwischenlage eines Separators, welcher die Anode von der Kathode trennt, zu einem Elektrodenwickel gewunden. Ein solcher Elektrodenwickel wird auch als Jelly-Roll bezeichnet. Die Elektroden können auch zu einem Elektrodenstapel übereinander geschichtet sein oder auf eine andere Art eine Elektrodeneinheit bilden.The electrodes of the battery cell are formed like a foil and wound with the interposition of a separator, which separates the anode from the cathode, to an electrode coil. Such an electrode winding is also referred to as a jelly roll. The electrodes can also be stacked to form an electrode stack or in another way form an electrode unit.

Die beiden Elektroden der Elektrodeneinheit werden mittels Kollektoren elektrisch mit Polen der Batteriezelle, welche auch als Terminals bezeichnet werden, verbunden. Eine Batteriezelle umfasst in der Regel eine oder mehrere Elektrodeneinheiten. Die Elektroden und der Separator sind von einem in der Regel flüssigen Elektrolyt umgeben. Der Elektrolyt ist für die Lithiumionen leitfähig und ermöglicht den Transport der Lithiumionen zwischen den Elektroden.The two electrodes of the electrode unit are electrically connected by means of collectors to poles of the battery cell, which are also referred to as terminals. A battery cell usually comprises one or more electrode units. The electrodes and separator are surrounded by a generally liquid electrolyte. The electrolyte is conductive to the lithium ions and allows the transport of lithium ions between the electrodes.

Die Batteriezelle weist ferner ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. Im Fall einer als prismatische Batteriezelle bezeichneten Bauform ist das Zellengehäuse prismatisch, insbesondere quaderförmig, ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Die Terminals befinden sich dabei außerhalb des Zellengehäuses. Nach dem Verbinden der Elektroden mit den Terminals wird der Elektrolyt in das Zellengehäuse gefüllt. Weitere Bauformen, welche sich insbesondere durch die Ausgestaltung der Zellgehäuse unterscheiden, sind weit verbreitet, beispielsweise Rundzellen mit zylindrischem Zellengehäuse und Pouchzellen mit prismatischem, mechanisch nicht druckfestem Zellengehäuse.The battery cell further comprises a cell housing, which is made of aluminum, for example. In the case of a design called a prismatic battery cell, the cell housing is prismatic, in particular cuboid, configured and pressure-resistant. The terminals are located outside the cell case. After connecting the electrodes to the terminals, the electrolyte is filled in the cell housing. Other designs, which differ in particular by the design of the cell housing, are widely used, for example, round cells with a cylindrical cell housing and pouch cells with prismatic, mechanically non-pressure-resistant cell housing.

In heute üblichen Ausgestaltungen von Batteriesystemen werden mehrere Batteriezellen zu einem Batteriemodul zusammengefasst. Mehrere Batteriemodule bilden ein Batteriesystem, welches zusätzlich eine Steuereinheit zur Überwachung und Steuerung der Batteriemodule sowie der Batteriezellen umfasst.In today's usual configurations of battery systems, several battery cells are combined to form a battery module. Several battery modules form a battery system, which additionally comprises a control unit for monitoring and controlling the battery modules and the battery cells.

Eine gattungsgemäße Batteriezelle mit einer Elektrodeneinheit, die eine Anode und eine Kathode umfasst, welche von einem Separator getrennt sind, ist beispielsweise aus der DE 10 2013 200 714 A1 bekannt. A generic battery cell with an electrode unit, which comprises an anode and a cathode, which are separated from a separator, for example, from DE 10 2013 200 714 A1 known.

Eine Batterie mit mehreren Batteriezellen sowie ein Verfahren zur Fehlererkennung in den Batteriezellen sind aus der US 2013/0113495 A1 bekannt. A battery with multiple battery cells and a method for fault detection in the battery cells are from the US 2013/0113495 A1 known.

In der US 2011/0110183169 A1 ist eine Batteriezelle offenbart, welche mehrere Elektrodeneinheiten aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.In the US 2011/0110183169 A1 discloses a battery cell having a plurality of electrode units, which are arranged in a common housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird eine Elektrodeneinheit für eine Batteriezelle vorgeschlagen, die eine Anode, welche ein anodisches Aktivmaterial und einen anodischen Stromableiter aufweist, sowie eine Kathode, welche ein kathodisches Aktivmaterial und einen kathodischen Stromableiter aufweist, sowie einen Separator, welcher die Anode von der Kathode trennt, umfasst.An electrode unit for a battery cell is proposed, which has an anode, which has an anodic active material and an anodic current collector, and a cathode, which comprising a cathodic active material and a cathodic current collector, and a separator separating the anode from the cathode.

Erfindungsgemäß liegt das anodische Aktivmaterial dabei in Form von streifenförmigen Anodensegmenten vor, und/oder das kathodische Aktivmaterial liegt in Form von streifenförmigen Kathodensegmenten vor, während der Separator durchgehend ausgebildet ist.According to the invention, the anodic active material is present in the form of strip-shaped anode segments, and / or the cathodic active material is in the form of strip-shaped cathode segments, while the separator is designed to be continuous.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der anodische Stromableiter durchgehend ausgebildet, und/oder der kathodische Stromableiter ist durchgehend ausgebildet.According to an advantageous embodiment of the invention, the anodic current conductor is formed continuously, and / or the cathodic current collector is formed continuously.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der anodische Stromableiter in Form von streifenförmigen Anodenableitersegmenten vor, und/oder der kathodische Stromableiter liegt in Form von streifenförmigen Kathodenableitersegmenten vor.According to another advantageous embodiment of the invention, the anodic current conductor is in the form of strip-shaped Anodenableitersegmenten, and / or the cathodic current conductor is in the form of strip-shaped Kathodenableitersegmenten ago.

Vorzugsweise sind dabei die Anodenableitersegmente des anodischen Stromableiters durch Verbindungsstege miteinander verbunden, und/oder die Kathodenableitersegmente des kathodischen Stromableiters sind durch Verbindungsstege miteinander verbunden.Preferably, the Anodenableitersegmente of the anodic Stromableiters are interconnected by connecting webs, and / or the Kathodenabsitere of the cathodic Stromableiters are interconnected by connecting webs.

Es wird auch eine Batteriezelle vorgeschlagen, welche mindestens eine erfindungsgemäße Elektrodeneinheit umfasst.A battery cell is also proposed which comprises at least one electrode unit according to the invention.

Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Batteriezelle vorgeschlagen. Dabei wird ein von einem Anodensegment zu einem benachbarten Anodensegment fließender Ausgleichsstrom detektiert, und/oder ein von einem Kathodensegment zu einem benachbarten Kathodensegment fließender Ausgleichsstrom wird detektiert.Furthermore, a method for operating a battery cell according to the invention is proposed. In this case, a compensating current flowing from an anode segment to an adjacent anode segment is detected, and / or a compensating current flowing from one cathode segment to an adjacent cathode segment is detected.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Magnetfeld gemessen, welches durch den Ausgleichsstrom erzeugt wird, der durch einen durchgehend ausgebildeten anodischen Stromableiter fließt, und/oder der durch einen durchgehend ausgebildeten kathodischen Stromableiter fließt.According to an advantageous embodiment of the method, a magnetic field is measured, which is generated by the compensating current flowing through a continuously formed anodic current collector, and / or flows through a continuously formed cathodic current collector.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Magnetfeld gemessen, welches durch den Ausgleichsstrom erzeugt wird, der durch einen Verbindungssteg fließt, durch welchen Anodenableitersegmente des anodischen Stromableiters miteinander verbunden sind, und/oder durch welchen Kathodenableitersegmente des kathodischen Stromableiters miteinander verbunden sind.According to another advantageous embodiment of the method, a magnetic field is measured, which is generated by the compensating current flowing through a connecting web, through which Anodenableitersegmente the anodic Stromableiters are interconnected, and / or through which Kathodenableiterable of the cathodic Stromableiters are interconnected.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine an einem Verbindungssteg, durch welchen Anodenableitersegmente des anodischen Stromableiters miteinander verbunden sind, und/oder durch welchen Kathodenableitersegmente des kathodischen Stromableiters miteinander verbunden sind, anliegende Spannung gemessen, welche durch den Ausgleichsstrom erzeugt wird, der durch den Verbindungssteg fließt.According to another advantageous embodiment of the method, a voltage applied to a connecting web, by which Anodenableitersegmente of the anodic Stromableiters are interconnected, and / or are connected by which Kathodenableitersegmente the cathodic Stromableiters, voltage applied, which is generated by the compensating current, by the Connecting bar flows.

Eine erfindungsgemäße Batterie findet vorteilhaft Verwendung in einem stationären Energiespeicher, in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV), oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt. Unter Consumer-Elektronik-Produkten sind insbesondere Mobiltelefone, Tablet-PCs oder Notebooks zu verstehen.A battery according to the invention advantageously finds use in a stationary energy store, in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV), or in a consumer electronics product. Consumer electronics products are in particular mobile phones, tablet PCs or notebooks.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Elektrodeneinheit gestattet eine verhältnismäßig einfache Fehlererkennung. Bei einer intakten Elektrodeneinheit fließen durch alle Anodensegmente sowie durch alle Kathodensegmente Ströme in die gleiche Richtung. Bei einem Defekt der Elektrodeneinheit weist das defekte Anodensegment, beziehungsweise das defekte Kathodensegment veränderte elektrische Eigenschaften auf. Dadurch fließt ein Ausgleichsstrom, beispielsweise von dem defekten Anodensegment zu einem benachbarten Anodensegment oder von dem defekten Kathodensegment zu einem benachbarten Kathodensegment. Wenn kein Defekt der Elektrodeneinheit vorliegt, ist kein oder nur ein geringer, zeitlich langsam veränderlicher Ausgleichsstrom vorhanden.An inventively designed electrode unit allows a relatively simple error detection. With an intact electrode unit, currents flow in the same direction through all anode segments as well as through all cathode segments. In the case of a defect in the electrode unit, the defective anode segment or the defective cathode segment has changed electrical properties. As a result, a compensating current flows, for example, from the defective anode segment to an adjacent anode segment or from the defective cathode segment to an adjacent cathode segment. If there is no defect in the electrode unit, there is no or only a small, temporally slowly variable compensation current.

Ein derartiger Ausgleichsstrom ist daher ein Hinweis auf einen Fehler in einer Batteriezelle, welcher zur Erwärmung der Batteriezelle bis hin zum Überschreiten einer kritischen Temperatur führen kann. Dabei kann eine exotherme Reaktion der Batteriezelle, die auch als "Thermal Runaway" bezeichnet wird, ausgelöst werden. Dadurch kann auch ein Brand oder eine Explosion der Batteriezelle stattfinden. Bei rechtzeitiger Erkennung eines solchen Fehlers durch Detektion des Ausgleichsstroms in der Elektrodeneinheit kann die Batteriezelle rechtzeitig abgeschaltet werden und/oder weitere Sicherheitsmaßnahmen, insbesondere ein Entladen der Batteriezelle, können durchgeführt werden.Such a compensating current is therefore an indication of a fault in a battery cell, which can lead to heating of the battery cell to exceeding a critical temperature. In this case, an exothermic reaction of the battery cell, which is also referred to as "thermal runaway" are triggered. As a result, a fire or explosion of the battery cell can take place. If such a fault is detected in good time by detection of the equalizing current in the electrode unit, the battery cell can be switched off in good time and / or further safety measures, in particular a discharging of the battery cell, can be carried out.

Eine Detektion eines solchen Ausgleichsstroms, der in eine andere Richtung fließt als die regulären, durch die Anodensegmente sowie durch die Kathodensegmente fließenden Ströme, ist verhältnismäßig einfach durchführbar. Insbesondere erzeugt ein Ausgleichsstrom ein Magnetfeld, welches eine Orientierung aufweist, die von den von den regulären Strömen erzeugten Magnetfeldern abweicht. Somit ist ein Defekt an einer Elektrodeneinheit frühzeitig und zuverlässig zu erkennen.A detection of such a compensation current flowing in a different direction than the regular, flowing through the anode segments and through the cathode segments streams is relatively easy to carry out. In particular, a compensating current generates a magnetic field having an orientation different from that of the differs from regular currents generated magnetic fields. Thus, a defect on an electrode unit can be detected early and reliably.

Die Unterscheidung zwischen einer fehlerhaften Batteriezelle und einer nicht fehlerhaften Batteriezelle kann beispielsweise durch eine Elektronik in oder an der Batteriezelle oder auf einer höheren Integrationsebene, beispielsweise in einer Modulelektronik, erfolgen. Eine Klassifizierung als fehlerhafte Batteriezelle findet beispielsweise statt, wenn eine zeitlich schnelle Veränderung des Ausgleichsstromes und der damit verbundenen Messgrößen erfolgt, oder wenn diese Größen über einen typischen Grenzwert für eine nicht fehlerhafte Batteriezelle ansteigen.The distinction between a faulty battery cell and a non-defective battery cell, for example, by an electronics in or on the battery cell or at a higher level of integration, for example, in a module electronics done. A classification as a faulty battery cell, for example, takes place when a temporally rapid change in the compensation current and the associated measured variables takes place, or if these quantities increase above a typical limit for a non-defective battery cell.

Neben der Zellüberwachung während des Betriebes der Batteriezelle als Energiespeicher in einem Batteriesystem ist auch ein Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zellfehlerprüfung nach der Fertigung, während Transport oder Lagerung möglich.In addition to the cell monitoring during operation of the battery cell as energy storage in a battery system and a use of the method according to the invention for cell defect testing after manufacture, while transport or storage is possible.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle, 1 a schematic representation of a battery cell,

2 eine perspektivische Darstellung einer Elektrodeneinheit der Batteriezelle aus 1, 2 a perspective view of an electrode unit of the battery cell 1 .

3 eine schematische Schnittdarstellung der Elektrodeneinheit aus 2 gemäß einer ersten Ausführungsform, 3 a schematic sectional view of the electrode unit 2 according to a first embodiment,

4 eine schematische Schnittdarstellung der Elektrodeneinheit aus 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform, 4 a schematic sectional view of the electrode unit 2 according to a second embodiment,

5 eine schematische Draufsicht auf die Elektrodeneinheit aus 2 gemäß einer dritten Ausführungsform und 5 a schematic plan view of the electrode unit 2 according to a third embodiment and

6 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle mit integriertem Sensor. 6 a schematic representation of a battery cell with integrated sensor.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, wherein a repeated description of these elements is dispensed with in individual cases. The figures illustrate the subject matter of the invention only schematically.

Eine Batteriezelle 2 ist in 1 schematisch dargestellt. Die Batteriezelle 2 umfasst ein Zellengehäuse 3, welches vorliegend quaderförmig, ausgebildet ist. Das Zellengehäuse 3 ist vorliegend elektrisch leitend ausgeführt und beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Das Zellengehäuse 3 kann aber auch aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff, gefertigt sein und/oder in einer anderen Bauform ausgeführt sein, beispielsweise als Rundzelle oder Pouchzelle.A battery cell 2 is in 1 shown schematically. The battery cell 2 includes a cell housing 3 , which in the present case is cuboid, is formed. The cell case 3 In the present case, it is designed to be electrically conductive and, for example, made of aluminum. The cell case 3 but can also be made of an electrically insulating material, such as plastic, and / or be designed in a different design, for example as a round cell or pouch cell.

Die Batteriezelle 2 umfasst ein negatives Terminal 11 und ein positives Terminal 12. Über die Terminals 11, 12 kann eine von der Batteriezelle 2 zur Verfügung gestellte Spannung abgegriffen werden. Ferner kann die Batteriezelle 2 über die Terminals 11, 12 auch geladen werden. Die Terminals 11, 12 sind beabstandet voneinander an einer Deckfläche des prismatischen Zellengehäuses 3 angeordnet. The battery cell 2 includes a negative terminal 11 and a positive terminal 12 , About the terminals 11 . 12 can one from the battery cell 2 provided voltage can be tapped. Furthermore, the battery cell 2 over the terminals 11 . 12 also be loaded. The terminals 11 . 12 are spaced from each other on a top surface of the prismatic cell housing 3 arranged.

Innerhalb des Zellengehäuses 3 der Batteriezelle 2 ist eine Elektrodeneinheit 10 angeordnet, welche vorliegend als Elektrodenwickel ausgeführt ist. Die Elektrodeneinheit 10 weist zwei Elektroden, nämlich eine Anode 21 und eine Kathode 22, auf. Die Anode 21 und die Kathode 22 sind jeweils folienartig ausgeführt und unter Zwischenlage eines Separators 18 zu dem Elektrodenwickel gewickelt. Es ist auch denkbar, dass mehrere Elektrodeneinheiten 10 in dem Zellengehäuse 3 vorgesehen sind. Anstatt als Elektrodenwickel kann die Elektrodeneinheit 10 auch beispielsweise als Elektrodenstapel ausgeführt sein.Inside the cell case 3 the battery cell 2 is an electrode unit 10 arranged, which is embodied here as an electrode winding. The electrode unit 10 has two electrodes, namely an anode 21 and a cathode 22 , on. The anode 21 and the cathode 22 are each carried out like a film and with the interposition of a separator 18 wound to the electrode coil. It is also conceivable that several electrode units 10 in the cell case 3 are provided. Instead of an electrode winding, the electrode unit 10 also be designed for example as an electrode stack.

Die Anode 21 umfasst ein anodisches Aktivmaterial 41, welches folienartig ausgeführt ist. Das anodische Aktivmaterial 41 weist als Grundstoff beispielsweise Graphit oder Silizium oder eine diese Stoffe enthaltende Legierung auf. Die Anode 21 umfasst ferner einen anodischen Stromableiter 31, welcher ebenfalls folienartig ausgebildet ist. Das anodische Aktivmaterial 41 und der anodische Stromableiter 31 sind flächig aneinander gelegt und miteinander verbunden.The anode 21 includes an anodic active material 41 , which is designed like a film. The anodic active material 41 has, for example, as raw material graphite or silicon or an alloy containing these substances. The anode 21 further includes an anodic current collector 31 , which is also formed like a film. The anodic active material 41 and the anodic current collector 31 are laid flat against each other and connected to each other.

Der anodische Stromableiter 31 ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Kupfer. Der anodische Stromableiter 31 ist mittels eines Kollektors 52 elektrisch mit dem negativen Terminal 11 der Batteriezelle 2 verbunden.The anodic current conductor 31 is made electrically conductive and made of a metal, such as copper. The anodic current conductor 31 is by means of a collector 52 electrically with the negative terminal 11 the battery cell 2 connected.

Die Kathode 22 umfasst ein kathodisches Aktivmaterial 42, welches folienartig ausgeführt ist. Das kathodische Aktivmaterial 42 weist als Grundstoff beispielsweise ein Metalloxid auf. Die Kathode 22 umfasst ferner einen kathodischen Stromableiter 32, welcher ebenfalls folienartig ausgebildet ist. Das kathodische Aktivmaterial 42 und der kathodische Stromableiter 32 sind flächig aneinander gelegt und miteinander verbunden.The cathode 22 comprises a cathodic active material 42 , which is designed like a film. The cathodic active material 42 has as a base material, for example, a metal oxide. The cathode 22 further includes a cathodic current collector 32 , which is also formed like a film. The cathodic active material 42 and the cathodic current conductor 32 are laid flat against each other and connected to each other.

Der kathodische Stromableiter 32 ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Aluminium. Der kathodische Stromableiter 32 ist mittels eines Kollektors 52 elektrisch mit dem positiven Terminal 12 der Batteriezelle 2 verbunden.The cathodic current conductor 32 is made electrically conductive and made of a metal, such as aluminum. The cathodic current conductor 32 is by means of a collector 52 electrically with the positive terminal 12 the battery cell 2 connected.

Die Anode 21 und die Kathode 22 sind durch den Separator 18 voneinander getrennt. Der Separator 18 ist ebenfalls folienartig ausgebildet. Der Separator 18 ist elektrisch isolierend ausgebildet, aber ionisch leitfähig, also für Lithiumionen durchlässig.The anode 21 and the cathode 22 are through the separator 18 separated from each other. The separator 18 is also formed like a film. The separator 18 is electrically insulating, but ionically conductive, so permeable to lithium ions.

Das Zellengehäuse 3 der Batteriezelle 2 ist mit einem Elektrolyt 15, beispielsweise einem flüssigen Elektrolyt oder mit einem Polymerelektrolyt, gefüllt. Der Elektrolyt 15 umgibt dabei die Anode 21, die Kathode 22 und den Separator 18. Auch der Elektrolyt 15 ist ionisch leitfähig.The cell case 3 the battery cell 2 is with an electrolyte 15 , For example, a liquid electrolyte or with a polymer electrolyte filled. The electrolyte 15 surrounds the anode 21 , the cathode 22 and the separator 18 , Also the electrolyte 15 is ionic conductive.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Elektrodeneinheit 10 der Batteriezelle 2 aus 1. Die Elektrodeneinheit 10 ist dabei, wie bereits erwähnt, vorliegend als Elektrodenwickel ausgeführt. Die Anode 21, die in dieser Darstellung nicht sichtbare Kathode 22 und der Separator 18 sind um eine Wickelachse A zu dem Elektrodenwickel gewickelt. 2 shows a perspective view of the electrode unit 10 the battery cell 2 out 1 , The electrode unit 10 is, as already mentioned, in the present case designed as an electrode winding. The anode 21 , the cathode not visible in this illustration 22 and the separator 18 are wound around a winding axis A to the electrode winding.

Die Anode 21 umfasst einen anodischen Stromableiter 31 sowie ein anodisches Aktivmaterial 41. Das anodische Aktivmaterial 41 umfasst dabei ein erstes streifenförmiges Anodensegment 71 und mindestens ein zweites streifenförmiges Anodensegment 72. Die streifenförmigen Anodensegmente 71, 72 liegen parallel zueinander auf dem anodischen Stromableiter 31 auf. Die streifenförmigen Anodensegmente 71, 72 sind voneinander getrennt. Es können auch noch weitere streifenförmige Anodensegmente vorgesehen sein. Der Separator 18 ist durchgehend, einstückig ausgebildet.The anode 21 includes an anodic current collector 31 and an anodic active material 41 , The anodic active material 41 comprises a first strip-shaped anode segment 71 and at least one second strip-shaped anode segment 72 , The strip-shaped anode segments 71 . 72 lie parallel to each other on the anodic current collector 31 on. The strip-shaped anode segments 71 . 72 are separated from each other. It is also possible to provide further strip-shaped anode segments. The separator 18 is continuous, integrally formed.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Elektrodeneinheit 10 aus 2 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der anodische Stromableiter 31 ist dabei durchgehend, einstückig ausgebildet. Die mindestens zwei streifenförmigen Anodensegmente 71, 72 liegen dabei parallel zueinander auf dem durchgehenden anodischen Stromableiter 31 auf und sind voneinander getrennt. 3 shows a schematic sectional view of the electrode unit 10 out 2 according to a first embodiment. The anodic current conductor 31 is continuous, integrally formed. The at least two strip-shaped anode segments 71 . 72 lie parallel to each other on the continuous anodic current conductor 31 on and are separated from each other.

Die Kathode 22 ist ähnlich aufgebaut wie die Anode 21 und umfasst ein kathodisches Aktivmaterial 42, welches ein erstes streifenförmiges Kathodensegment 81 und mindestens ein zweites streifenförmiges Kathodensegment 82 umfasst. Die streifenförmigen Kathodensegmente 81, 82 liegen parallel zueinander auf dem kathodischen Stromableiter 32 auf, welcher durchgehend, einstückig ausgebildet ist. Es können auch noch weitere streifenförmige Kathodensegmente vorgesehen sein.The cathode 22 is similar to the anode 21 and comprises a cathodic active material 42 , which is a first strip-shaped cathode segment 81 and at least one second strip-shaped cathode segment 82 includes. The strip-shaped cathode segments 81 . 82 lie parallel to each other on the cathodic current collector 32 on, which is continuous, integrally formed. It is also possible to provide further strip-shaped cathode segments.

Ferner liegen die mindestens zwei streifenförmigen Anodensegmente 71, 72 und die mindestens zwei streifenförmigen Kathodensegmente 81, 82 auf dem durchgehenden, einstückigen Separator 18. Furthermore, the at least two strip-shaped anode segments are located 71 . 72 and the at least two strip-shaped cathode segments 81 . 82 on the continuous, one-piece separator 18 ,

In einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Elektrodeneinheit 10 könnte das anodische Aktivmaterial 41 oder das kathodische Aktivmaterial 42 auch durchgehend, einstückig ausgebildet sein.In a modification of the first embodiment of the electrode unit 10 could be the anodic active material 41 or the cathodic active material 42 also be continuous, integrally formed.

4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Elektrodeneinheit 10 aus 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der anodische Stromableiter 31 umfasst dabei ein erstes streifenförmiges Anodenableitersegment 76 und mindestens ein zweites Anodenableitersegment 77, welche parallel zueinander verlaufen und voneinander getrennt sind. Es können auch noch weitere streifenförmige Anodenableitersegmente vorgesehen sein. 4 shows a schematic sectional view of the electrode unit 10 out 2 according to a second embodiment. The anodic current conductor 31 comprises a first strip-shaped Anodenableitersegment 76 and at least one second anode drain segment 77 which are parallel to each other and separated from each other. It is also possible to provide further strip-shaped anode drainage segments.

Das erste streifenförmige Anodensegment 71 liegt auf dem ersten streifenförmigen Anodenableitersegment 76 auf. Das zweite streifenförmige Anodensegment 72 liegt auf dem zweiten streifenförmigen Anodenableitersegment 77 auf. Es können auch noch weitere streifenförmige Anodensegmente auf weiteren Anodenableitersegmenten aufliegen.The first strip-shaped anode segment 71 lies on the first strip-shaped Anodenableitersegment 76 on. The second strip-shaped anode segment 72 lies on the second strip-shaped Anodenableitersegment 77 on. It is also possible for further strip-shaped anode segments to rest on further anode drainage segments.

Die Kathode 22 ist ähnlich aufgebaut wie die Anode 21 und umfasst ein kathodisches Aktivmaterial 42, welches ein erstes streifenförmiges Kathodensegment 81 und ein zweites streifenförmiges Kathodensegment 82 umfasst. Es können auch noch weitere streifenförmige Kathodensegmente vorgesehen sein. Der kathodische Stromableiter 32 umfasst ein erstes streifenförmiges Kathodenableitersegment 86 und ein zweites Kathodenableitersegment 87, welche parallel zueinander verlaufen und voneinander getrennt sind. Es können auch noch weitere streifenförmige Kathodenableitersegmente vorgesehen sein.The cathode 22 is similar to the anode 21 and comprises a cathodic active material 42 , which is a first strip-shaped cathode segment 81 and a second strip-shaped cathode segment 82 includes. It is also possible to provide further strip-shaped cathode segments. The cathodic current conductor 32 comprises a first strip-shaped cathode drainage segment 86 and a second cathode drain segment 87 which are parallel to each other and separated from each other. There may also be provided further strip-shaped Kathodenableitersegmente.

Das erste streifenförmige Kathodensegment 81 liegt auf dem ersten streifenförmigen Kathodenableitersegment 86 auf. Das zweite streifenförmige Kathodensegment 82 liegt auf dem zweiten streifenförmigen Kathodenableitersegment 87 auf. Es können auch noch weitere streifenförmige Kathodensegmente auf weiteren Kathodenableitersegmenten aufliegen.The first strip-shaped cathode segment 81 lies on the first strip-shaped Kathodenableitersegment 86 on. The second strip-shaped cathode segment 82 lies on the second strip-shaped Kathodenableitersegment 87 on. It is also possible for further strip-shaped cathode segments to rest on further cathode drainage segments.

Ferner liegen die streifenförmigen Anodensegmente 71, 72 und die streifenförmigen Kathodensegmente 81, 82 auf dem durchgehenden, einstückigen Separator 18. Furthermore, the strip-shaped anode segments lie 71 . 72 and the strip-shaped cathode segments 81 . 82 on the continuous, one-piece separator 18 ,

In einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Elektrodeneinheit 10 könnte der anodische Stromableiter 31 oder der kathodische Stromableiter 32 auch durchgehend, einstückig ausgebildet sein. In a modification of the second embodiment of the electrode unit 10 could be the anodic current collector 31 or the cathodic current conductor 32 also be continuous, integrally formed.

5 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Elektrodeneinheit 10 aus 2 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Elektrodeneinheit 10 gemäß der dritten Ausführungsform ähnelt der in 4 gezeigten Elektrodeneinheit 10 gemäß der zweiten Ausführungsform. 5 shows a schematic plan view of the electrode unit 10 out 2 according to a third embodiment. The electrode unit 10 according to the third embodiment, the in 4 shown electrode unit 10 according to the second embodiment.

Im Unterschied zu der in 4 gezeigten Elektrodeneinheit 10 gemäß der zweiten Ausführungsform sind das erste Anodenableitersegment 76 und das zweite Anodenableitersegment 77 des anodischen Stromableiters 31 durch Verbindungsstege 90 miteinander verbunden. Ebenso sind das in dieser Darstellung nicht sichtbare erste Kathodenableitersegment 86 und das in dieser Darstellung nicht sichtbare zweite Kathodenableitersegment 87 des in dieser Darstellung nicht sichtbaren kathodischen Stromableiters 32 durch in dieser Darstellung nicht sichtbare Verbindungsstege 90 miteinander verbunden.Unlike the in 4 shown electrode unit 10 According to the second embodiment, the first anode drain segment 76 and the second anode drain segment 77 of the anodic current collector 31 through connecting bridges 90 connected with each other. Likewise, the first Kathodenableitersegment not visible in this illustration 86 and the second Kathodenableitersegment not visible in this illustration 87 of the cathodic Stromableiters not visible in this representation 32 by not visible in this representation connecting webs 90 connected with each other.

In einer Abwandlung der dritten Ausführungsform der Elektrodeneinheit 10 könnten die Verbindungsstege 90 des anodischen Stromableiters 31 oder die Verbindungsstege 90 des kathodischen Stromableiters 32 auch entfallen. In einer weiteren Abwandlung der dritten Ausführungsform der Elektrodeneinheit 10 könnte der anodische Stromableiter 31 oder der kathodische Stromableiter 32 auch durchgehend, einstückig ausgebildet sein. In a modification of the third embodiment of the electrode unit 10 could the connecting bridges 90 of the anodic current collector 31 or the connecting webs 90 of the cathodic current conductor 32 also omitted. In a further modification of the third embodiment of the electrode unit 10 could be the anodic current collector 31 or the cathodic current conductor 32 also be continuous, integrally formed.

Bei einem Defekt, beispielsweise des ersten Anodensegments 71, fließt ein Ausgleichsstrom Ia, beispielsweise von dem defekten ersten Anodensegment 71 zu dem benachbarten zweiten Anodensegment 72 durch mindestens einen der Verbindungsstege 90. Der Ausgleichsstrom Ia fließt dabei vorliegend parallel zu der Wickelachse A der als Elektrodenwickel ausgeführten Elektrodeneinheit 10. In Zeiträumen, in denen die Batteriezelle 2 weder geladen noch entladen wird, weisen diese Ausgleichsströme Ia direkt auf das Vorliegen eines Zellfehlers hin. Im Falle des Entladens oder Ladens der Batteriezelle 2 fließen die regulären, durch die Anodensegmente 71, 72 fließenden Ströme in eine andere Richtung als der Ausgleichsstrom Ia, vorliegend annähernd rechtwinklig dazu.In case of a defect, for example the first anode segment 71 , flows a compensation current Ia, for example, from the defective first anode segment 71 to the adjacent second anode segment 72 through at least one of the connecting webs 90 , In the present case, the compensating current Ia flows parallel to the winding axis A of the electrode unit designed as an electrode winding 10 , In periods when the battery cell 2 is neither charged nor discharged, these equalizing currents Ia directly indicate the presence of a cell error. In the case of discharging or charging the battery cell 2 the regular ones flow through the anode segments 71 . 72 flowing currents in a direction other than the compensating current Ia, in the present case approximately at right angles thereto.

Somit erzeugt der Ausgleichsstrom Ia ein Magnetfeld, welches eine Orientierung aufweist, die von den Magnetfeldern, welche von den regulären, durch die Anodensegmente 71, 72 fließenden Strömen erzeugt werden, abweicht.Thus, the compensating current Ia generates a magnetic field having an orientation different from that of the magnetic fields, that of the regular ones, through the anode segments 71 . 72 flowing currents, deviates.

Bei einem Defekt, beispielsweise des ersten Kathodensegments 81, fließt ein Ausgleichsstrom Ia, beispielsweise von dem defekten ersten Kathodensegment 81 zu dem benachbarten zweiten Kathodensegment 82 durch mindestens einen der Verbindungsstege 90. Der Ausgleichsstrom Ia fließt dabei vorliegend parallel zu der Wickelachse A der als Elektrodenwickel ausgeführten Elektrodeneinheit 10. Die regulären, durch die Kathodensegmente 81, 82 fließenden Ströme fließen in diesem Ausführungsbeispiel um die Wickelachse A herum. Somit fließen die regulären, durch die Kathodensegmente 81, 82 fließenden Ströme in eine andere Richtung als der Ausgleichsstrom Ia, vorliegend annähernd rechtwinklig dazu.In case of a defect, for example the first cathode segment 81 , flows a compensation current Ia, for example, from the defective first cathode segment 81 to the adjacent second cathode segment 82 through at least one of the connecting webs 90 , In the present case, the compensating current Ia flows parallel to the winding axis A of the electrode unit designed as an electrode winding 10 , The regular, through the cathode segments 81 . 82 flowing streams flow around the winding axis A in this embodiment. Thus, the regular, through the cathode segments flow 81 . 82 flowing currents in a direction other than the compensating current Ia, in the present case approximately at right angles thereto.

Somit erzeugt der Ausgleichsstrom Ia ein Magnetfeld, welches eine Orientierung aufweist, die von den Magnetfeldern, welche von den regulären, durch die Kathodensegmente 81, 82 fließenden Strömen erzeugt werden, abweicht.Thus, the equalizing current Ia generates a magnetic field having an orientation different from that of the magnetic fields, that of the regular ones, through the cathode segments 81 . 82 flowing currents, deviates.

Eine Detektion des Ausgleichsstroms Ia ist durch Detektion des von dem Ausgleichsstrom Ia erzeugten Magnetfelds möglich. In 6 ist eine Batteriezelle 2 mit einem integrierten Sensor 50 zur Detektion eines Magnetfelds schematisch dargestellt.A detection of the compensating current Ia is possible by detecting the magnetic field generated by the compensating current Ia. In 6 is a battery cell 2 with an integrated sensor 50 shown schematically for detecting a magnetic field.

Die als Elektrodenwickel ausgeführte Elektrodeneinheit 10 ist in dem Zellengehäuse 3 derart angeordnet, dass die Wickelachse A in eine Richtung verläuft, welche sich parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem negativen Terminal 11 und dem positiven Terminal 12 erstreckt.The electrode unit designed as an electrode winding 10 is in the cell case 3 arranged such that the winding axis A extends in a direction which is parallel to a connecting line between the negative terminal 11 and the positive terminal 12 extends.

Der nicht dargestellte anodische Stromableiter 31 ist mittels eines Kollektors 52 mit dem negativen Terminal 11 verbunden. Der nicht dargestellte kathodische Stromableiter 32 ist mittels eines Kollektors 52 mit dem positiven Terminal 12 verbunden.The anodic current conductor, not shown 31 is by means of a collector 52 with the negative terminal 11 connected. The cathodic current conductor, not shown 32 is by means of a collector 52 with the positive terminal 12 connected.

Der Sensor 50 zur Detektion eines Magnetfelds ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb des Zellengehäuses 3, etwa gleichweit von den Terminals 11, 12 beabstandet, angebracht. Der Sensor 50 ist dabei derart orientiert, dass der Sensor 50 ein Magnetfeld detektieren kann, dass durch einen Strom erzeugt wird, der parallel zu der Wickelachse A fließt. Insbesondere detektiert der Sensor 50 kein Magnetfeld, das durch einen Strom erzeugt wird, der tangential zu der Wickelachse A um die Wickachse A herum fließt.The sensor 50 for detecting a magnetic field is in the present embodiment, within the cell housing 3 , about equidistant from the terminals 11 . 12 spaced, attached. The sensor 50 is oriented in such a way that the sensor 50 can detect a magnetic field generated by a current flowing in parallel to the winding axis A. In particular, the sensor detects 50 no magnetic field generated by a current flowing tangentially to the winding axis A around the Wickachse A.

Bei den in 2, 3, 4 und 5 gezeigten Elektrodeneinheiten 10 verlaufen die streifenförmigen Anodensegmente 71, 72, die streifenförmigen Kathodensegmente 81, 82, die streifenförmigen Anodenableitersegmente 76, 77 sowie die streifenförmigen Kathodenableitersegmente 86, 87 jeweils tangential zu der Wickelachse A. Es ist auch denkbar, dass die streifenförmigen Anodensegmente 71, 72, die streifenförmigen Kathodensegmente 81, 82, die streifenförmigen Anodenableitersegmente 76, 77 sowie die streifenförmigen Kathodenableitersegmente 86, 87 parallel zu der Wickelachse A verlaufen.At the in 2 . 3 . 4 and 5 shown electrode units 10 the strip-shaped anode segments run 71 . 72 , the strip-shaped cathode segments 81 . 82 , the strip-shaped Anodenableitersegmente 76 . 77 and the strip-shaped Kathodenableitersegmente 86 . 87 each tangent to the winding axis A. It is also conceivable that the strip-shaped anode segments 71 . 72 , the strip-shaped cathode segments 81 . 82 , the strip-shaped Anodenableitersegmente 76 . 77 and the strip-shaped Kathodenableitersegmente 86 . 87 run parallel to the winding axis A.

In diesem Fall würde ein durch einen Defekt hervor gerufener Ausgleichsstrom Ia in einer Richtung tangential zu der Wickelachse A fließen und ein entsprechendes Magnetfeld erzeugen. Zur Detektion eines solchen Ausgleichsstroms Ia wäre dann ein Sensor 50 vorgesehen, welcher derart orientiert ist, dass der Sensor 50 ein Magnetfeld detektieren kann, dass durch einen Strom erzeugt wird, der tangential zu der Wickelachse A fließt.In this case, a compensating current Ia caused by a defect would flow in a direction tangential to the winding axis A and generate a corresponding magnetic field. To detect such a compensation current Ia would then be a sensor 50 provided, which is oriented such that the sensor 50 can detect a magnetic field generated by a current flowing tangentially to the winding axis A.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013200714 A1 [0010] DE 102013200714 A1 [0010]
  • US 2013/0113495 A1 [0011] US 2013/0113495 A1 [0011]
  • US 2011/0110183169 A1 [0012] US 2011/0110183169 A1 [0012]

Claims (10)

Elektrodeneinheit (10) für eine Batteriezelle (2), umfassend eine Anode (21), welche ein anodisches Aktivmaterial (41) und einen anodischen Stromableiter (31) aufweist, sowie eine Kathode (22), welche ein kathodisches Aktivmaterial (42) und einen kathodischen Stromableiter (32) aufweist, sowie einen Separator (18), welcher die Anode (21) von der Kathode (22) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass das anodische Aktivmaterial (41) in Form von streifenförmigen Anodensegmenten (71, 72) vorliegt, und/oder dass das kathodische Aktivmaterial (42) in Form von streifenförmigen Kathodensegmenten (81, 82) vorliegt, wobei der Separator (18) durchgehend ausgebildet ist.Electrode unit ( 10 ) for a battery cell ( 2 ) comprising an anode ( 21 ) containing an anodic active material ( 41 ) and an anodic current collector ( 31 ), and a cathode ( 22 ) containing a cathodic active material ( 42 ) and a cathodic current collector ( 32 ), and a separator ( 18 ), which the anode ( 21 ) from the cathode ( 22 ), characterized in that the anodic active material ( 41 ) in the form of strip-shaped anode segments ( 71 . 72 ), and / or that the cathodic active material ( 42 ) in the form of strip-shaped cathode segments ( 81 . 82 ), the separator ( 18 ) is formed continuously. Elektrodeneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der anodische Stromableiter (31) durchgehend ausgebildet ist, und/oder dass der kathodische Stromableiter (32) durchgehend ausgebildet ist.Electrode unit ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the anodic current collector ( 31 ) is formed continuously, and / or that the cathodic current collector ( 32 ) is formed continuously. Elektrodeneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der anodische Stromableiter (31) in Form von streifenförmigen Anodenableitersegmenten (76, 77) vorliegt, und/oder dass der kathodische Stromableiter (32) in Form von streifenförmigen Kathodenableitersegmenten (86, 87) vorliegt.Electrode unit ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the anodic current collector ( 31 ) in the form of strip-shaped anode drain segments ( 76 . 77 ), and / or that the cathodic current collector ( 32 ) in the form of strip-shaped cathode drainage segments ( 86 . 87 ) is present. Elektrodeneinheit (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenableitersegmente (76, 77) durch Verbindungsstege (90) miteinander verbunden sind, und/oder dass die Kathodenableitersegmente (86, 87) durch Verbindungsstege (90) miteinander verbunden sind. Electrode unit ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the anode drain segments ( 76 . 77 ) by connecting webs ( 90 ), and / or that the cathode drain segments ( 86 . 87 ) by connecting webs ( 90 ) are interconnected. Batteriezelle (2), umfassend mindestens eine Elektrodeneinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Battery cell ( 2 ) comprising at least one electrode unit ( 10 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Betrieb einer Batteriezelle (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Anodensegment (71, 72) zu einem benachbarten Anodensegment (71, 72) fließender Ausgleichsstrom (Ia) detektiert wird, und/oder dass ein von einem Kathodensegment (81, 82) zu einem benachbarten Kathodensegment (81, 82) fließender Ausgleichsstrom (Ia) detektiert wird.Method for operating a battery cell ( 2 ) according to claim 5, characterized in that one of an anode segment ( 71 . 72 ) to a neighboring anode segment ( 71 . 72 ) flowing compensating current (Ia) is detected, and / or that one of a cathode segment ( 81 . 82 ) to a neighboring cathode segment ( 81 . 82 ) flowing compensating current (Ia) is detected. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetfeld gemessen wird, welches durch den Ausgleichsstrom (Ia) erzeugt wird, der durch einen durchgehend ausgebildeten anodischen Stromableiter (31) fließt, und/oder der durch einen durchgehend ausgebildeten kathodischen Stromableiter (32) fließt.A method according to claim 6, characterized in that a magnetic field is generated, which is generated by the compensating current (Ia), which by a continuously formed anodic current collector ( 31 ) and / or by a continuously formed cathodic current collector ( 32 ) flows. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetfeld gemessen wird, welches durch den Ausgleichsstrom (Ia) erzeugt wird, der durch einen Verbindungssteg (90) fließt, durch welchen Anodenableitersegmente (76, 77) miteinander verbunden sind, und/oder durch welchen Kathodenableitersegmente (86, 87) miteinander verbunden sind.A method according to claim 6, characterized in that a magnetic field is measured, which is generated by the compensating current (Ia), which by a connecting web ( 90 ) through which anode drain segments ( 76 . 77 ), and / or through which cathode drain segments ( 86 . 87 ) are interconnected. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine an einem Verbindungssteg (90), durch welchen Anodenableitersegmente (76, 77) miteinander verbunden sind, und/oder durch welchen Kathodenableitersegmente (86, 87) miteinander verbunden sind, anliegende Spannung gemessen wird, welche durch den Ausgleichsstrom (Ia) erzeugt wird, der durch den Verbindungssteg (90) fließt. A method according to claim 6, characterized in that one at a connecting web ( 90 ) through which anode drain segments ( 76 . 77 ), and / or through which cathode drain segments ( 86 . 87 ) are measured, voltage applied, which is generated by the compensating current (Ia) passing through the connecting web ( 90 ) flows. Verwendung der Batteriezelle (2) nach Anspruch 5 in einem stationären Energiespeicher, in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV) oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt.Use of the battery cell ( 2 ) according to claim 5 in a stationary energy storage, in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or in a consumer electronics product.
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