DE102018203937A1 - Method for producing an electrode foil for a battery - Google Patents

Method for producing an electrode foil for a battery Download PDF

Info

Publication number
DE102018203937A1
DE102018203937A1 DE102018203937.2A DE102018203937A DE102018203937A1 DE 102018203937 A1 DE102018203937 A1 DE 102018203937A1 DE 102018203937 A DE102018203937 A DE 102018203937A DE 102018203937 A1 DE102018203937 A1 DE 102018203937A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
active layer
foil
arrester
active
arrester foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018203937.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Scherner
Johannes Proell
Andreas Ringk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102018203937.2A priority Critical patent/DE102018203937A1/en
Priority to PCT/EP2019/053611 priority patent/WO2019174844A1/en
Publication of DE102018203937A1 publication Critical patent/DE102018203937A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie (10) für eine Batterie vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:- Bereitstellen einer Ableiterfolie (20);- Aufbringen einer ersten Aktivschicht (30, 35) auf zumindest eine erste Seite der Ableiterfolie (20);- Aufbringen einer zweiten Aktivschicht (40) auf die erste Seite der Ableiterfolie (20), wobei die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) derart auf die Ableiterfolie (20) aufgebracht werden, dass die erste Aktivschicht (30, 35) angrenzend an die zweite Aktivschicht (40) angeordnet ist, und wobei die erste Aktivschicht (30, 35) einen höheren Anteil an Bindermaterial als die zweite Aktivschicht (40) aufweist; und- Laserschneiden durch die erste Aktivschicht (30, 35) und die Ableiterfolie (20) zum Abtrennen eines Teils der Ableiterfolie (20) und zum Herstellen der Elektrodenfolie (10).A method for producing an electrode foil (10) for a battery is proposed, the method comprising the following steps: providing a trap foil (20), applying a first active layer (30, 35) to at least a first side of the trap foil (20 - Applying a second active layer (40) on the first side of the arrester foil (20), wherein the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) are applied to the arrester foil (20) such that the first active layer (30, 35) is disposed adjacent to the second active layer (40), and wherein the first active layer (30, 35) has a higher content of binder material than the second active layer (40); and laser cutting through the first active layer (30, 35) and the arrester foil (20) to sever a portion of the arrestor foil (20) and to produce the electrode foil (10).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie.The invention relates to a method for producing an electrode foil for a battery.

Stand der TechnikState of the art

Eine Vielzahl von Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie ist bekannt. Bei diesen Verfahren wird eine auf eine Ableiterfolie aufgebrachte Aktivschicht sowie die Ableiterfolie selbst mittels eines Lasers geschnitten, um eine flaggenförmige Elektrodenfolie für die Anode oder Kathode herzustellen. Wenn die Elektrodenfolie eine hohe Beladung aufweist, d.h. viel Aktivmaterial und wenig Binder und/oder wenig Leitruß in der Aktivschicht aufweist, können unter ungünstigen Umständen Partikelkontaminationen und/oder Schmelzaufwürfe auf der Materialoberfläche in Folge thermischen Eintrags bzw. Erwärmung bzw. Erhitzung durch den Laser entstehen. Hierdurch können scharfkantige Bereiche entstehen. Zudem kann die Fläche der Oberfläche sinken. Darüber hinaus können durch die Erwärmung ungewünschte chemische Reaktionen der Aktivschicht stattfinden. Die Schmelzaufwürfe, Partikelkontaminationen und die chemischen Reaktionen an der Schnittkante stellen eine Schnittkante mit einer niedrigen Qualität dar. Gleichzeitig ist eine hohe Beladung der Aktivschicht, d.h. eine Aktivschicht mit viel Aktivmaterial, wünschenswert, da hierdurch eine hohe Energiedichte bzw. Kapazität der Batterie erreicht werden kann.A variety of methods of manufacturing an electrode foil for a battery are known. In these methods, an active layer applied to an arrester foil and the drain foil itself are cut by a laser to produce a flag-shaped electrode foil for the anode or cathode. If the electrode film has a high loading, i. has a lot of active material and little binder and / or little Leitruß in the active layer, under unfavorable circumstances, particle contamination and / or Schmelzaufwürfe on the material surface as a result of thermal entry or heating or heating caused by the laser. This can result in sharp-edged areas. In addition, the surface of the surface can sink. In addition, by heating undesired chemical reactions of the active layer can take place. The melt deposits, particle contaminations and chemical reactions at the cut edge constitute a cutting edge of low quality. At the same time, a high loading of the active layer, i. an active layer with much active material, desirable because this high energy density or capacity of the battery can be achieved.

US 2017098857 A1 zeigt einen Elektrodenstapel zur Verwendung in einer Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel einen porösen Separator, eine Elektrodenschicht und eine Stromkollektorschicht aufweist. Die Stromkollektorschicht wird auf die Elektrodenschicht aufgetragen, wobei die Stromkollektorschicht gesintertes Metall umfassend Partikel vorliegt. US 2017098857 A1 shows an electrode stack for use in a battery cell, wherein the electrode stack comprises a porous separator, an electrode layer and a current collector layer. The current collector layer is applied to the electrode layer, wherein the current collector layer is sintered metal comprising particles.

Aus der US 2017179465 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenplatte für eine Lithium-Ionen-Batterie bekannt. Das Verfahren umfassend das Herstellen eines Pulvers aus granulierten Partikeln, wobei das Pulver Aktivmaterialteilchen und ein Bindemittel aufweist. Das fertig hergestellte Pulver wird auf die Kollektorfolie aufgetragen und im Mittelbereich der Kollektorfolie gepresst.From the US 2017179465 For example, a method of manufacturing an electrode plate for a lithium-ion battery is known. The method comprising producing a powder of granulated particles, wherein the powder comprises active material particles and a binder. The finished powder is applied to the collector foil and pressed in the middle region of the collector foil.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine Elektrodenfolie für eine Batterie technisch einfach herzustellen, bei der eine hochqualitative Schnittkante vorhanden ist und mittels der eine Batterie mit einer hohen Energiedichte gebildet werden kann.Embodiments of the present invention can advantageously make it possible to produce an electrode film for a battery in a technically simple manner, in which a high-quality cut edge is present and by means of which a battery with a high energy density can be formed.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie vorgeschlagen, wobei das Verfahren die Schritte des Bereitstellens einer Ableiterfolie, des Aufbringens einer ersten Aktivschicht auf zumindest eine erste Seite der Ableiterfolie, des Aufbringens einer zweiten Aktivschicht auf die erste Seite der Ableiterfolie umfasst. Die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht werden derart auf die Ableiterfolie aufgebracht, dass die erste Aktivschicht angrenzend an die zweite Aktivschicht angeordnet ist. Die erste Aktivschicht weist einen höheren Anteil an Bindermaterial als die zweite Aktivschicht auf. Zudem umfasst das Verfahren den Schritt des Laserschneidens durch die erste Aktivschicht und die Ableiterfolie zum Abtrennen eines Teils der Ableiterfolie und zum Herstellen der Elektrodenfolie.According to a first aspect of the invention, a method is proposed for producing an electrode foil for a battery, the method comprising the steps of providing a drain foil, applying a first active layer to at least a first side of the drain foil, applying a second active layer to the first side the arrester foil comprises. The first active layer and the second active layer are applied to the arrester foil such that the first active layer is arranged adjacent to the second active layer. The first active layer has a higher content of binder material than the second active layer. In addition, the method comprises the step of laser cutting through the first active layer and the arrester foil for separating a part of the arrester foil and for producing the electrode foil.

Ein Vorteil hiervon ist, dass durch die unterschiedlich ausgestalteten Aktivschichten in der Regel eine hochqualitative Schnittkante (saubere Schnittkante) mittels des Lasers technisch einfach erzeugt wird. Somit sind an der Schnittkante in der Regel wenige oder keine scharfkantigen Bereiche vorhanden, die einen Separator durchdringen und folglich zu einem Kurzschluss führen können. Auch wird ein Verringern der Oberfläche in der Regel sicher verhindert. Durch den höheren Anteil an Bindermaterial in der ersten Aktivschicht, in der mit dem Laser geschnitten wird, wird üblicherweise ein Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemischen Reaktionen stark vermindert oder sogar verhindert. Zudem weist die Elektrodenfolie im Allgemeinen gleichzeitig eine hohe Energiedichte auf. Durch die zwei Aktivschichten und dem Schneiden in der ersten Aktivschicht wird in der Regel mittels des Lasers eine saubere Schnittkante erzeugt und es kann üblicherweise gleichzeitig aufgrund des niedrigeren Binderanteils in der zweiten Aktivschicht mit der Elektrodenfolie eine Batterie mit einer hohen Kapazität und einer hohe Energiedichte gebildet werden.One advantage of this is that a high-quality cut edge (clean cut edge) is usually produced in a technically simple manner by the differently configured active layers by means of the laser. As a result, there are generally few or no sharp-edged regions on the cut edge which penetrate a separator and can consequently lead to a short circuit. Also, a reduction of the surface is usually reliably prevented. Due to the higher proportion of binder material in the first active layer in which the laser is cut, usually the formation of melt deposits, particle contamination and chemical reactions is greatly reduced or even prevented. In addition, the electrode film generally has a high energy density at the same time. As a result of the two active layers and the cutting in the first active layer, a clean cut edge is generally produced by means of the laser and it is usually possible at the same time to form a battery with a high capacitance and a high energy density due to the lower binder content in the second active layer with the electrode foil ,

Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.Ideas for embodiments of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Anteil an Bindermaterial in der ersten Aktivschicht vorzugsweise mindestens doppelt so hoch, weiter vorzugsweise mindestens viermal so hoch, insbesondere mindestens zehnmal so hoch, ist wie der Anteil an Bindermaterial in der zweiten Aktivschicht. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemischen Reaktionen in der Regel noch stärker unterdrückt wird. Somit steigt die Qualität der Schnittkante im Allgemeinen. Zudem weist die Elektrodenfolie üblicherweise eine besonders hohe Energiedichte auf.According to one embodiment, the proportion of binder material in the first active layer is preferably at least twice as high, more preferably at least four times as high, in particular at least ten times as high, as the proportion of binder material in the second active layer. An advantage of this is that the emergence of meltdown, particle contamination and chemical Reactions are usually suppressed even more. Thus, the quality of the cut edge generally increases. In addition, the electrode film usually has a particularly high energy density.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Aktivschicht einen niedrigeren Anteil an Aktivmaterial als die zweite Aktivschicht auf, insbesondere weist die erste Aktivschicht höchstens einen halb so hohen Anteil an Aktivmaterial wie die zweite Aktivschicht auf. Vorteilhaft hieran ist, dass in der Regel das Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemische Reaktionen besonders sicher unterdrückt oder sogar verhindert wird. Dies steigert im Allgemeinen die Qualität der Schnittkante.According to one embodiment, the first active layer has a lower content of active material than the second active layer, in particular, the first active layer has at most half the amount of active material as the second active layer. An advantage of this is that the emergence of Schmelzaufwürfen, particle contamination and chemical reactions is suppressed or even prevented in the rule. This generally increases the quality of the cut edge.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Aktivschicht einen höheren Anteil an Leitmaterial, insbesondere an Leitruß, als die zweite Aktivschicht auf, vorzugsweise weist die erste Aktivschicht einen mindestens doppelt so hohen, weiter vorzugsweise einen mindestens vierfach so hohen, Anteil an Leitmaterial wie die zweite Aktivschicht auf. Ein Vorteil hiervon ist, dass in der Regel die Wärme, die beim Laserschneiden entsteht, besonders gut verteilt wird. Zudem absorbiert der Leitruß im Allgemeinen den Laser beim Laserschneiden besonders gut bzw. effektiv, so dass das Laserschneiden besonders schnell und sicher durchgeführt werden kann.According to one embodiment, the first active layer has a higher proportion of conductive material, in particular Leitruß, than the second active layer, preferably, the first active layer has at least twice as high, more preferably at least four times as high, the proportion of conductive material as the second active layer , One advantage of this is that, as a rule, the heat generated during laser cutting is distributed very well. In addition, the Leitruß generally absorbs the laser when laser cutting particularly well or effectively, so that the laser cutting can be performed very quickly and safely.

Gemäß einer Ausführungsform wird die erste Aktivschicht als zwei voneinander beabstandete Segmente auf der ersten Seite der Ableiterfolie aufgebracht, und die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht werden derart angeordnet, dass die zweite Aktivschicht zwischen den zwei voneinander beabstandeten Segmenten der ersten Aktivschicht angeordnet ist und jeweils angrenzend an die zwei voneinander beabstandeten Segmente der ersten Aktivschicht angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht einen Laserschnitt durch die erste Aktivschicht durchzuführen, der zu einer hochqualitativen Schnittkante führt, und/oder durch ein mechanisches Durchschneiden der ersten Aktivschicht (sowie der Elektrodenfolie) zwei Elemente zu erlangen, die jeweils eine erste Aktivschicht angrenzend an eine zweite Aktivschicht aufweisen.According to one embodiment, the first active layer is applied as two spaced-apart segments on the first side of the arrester foil, and the first active layer and the second active layer are arranged such that the second active layer is arranged between the two spaced-apart segments of the first active layer and adjacent to each other is arranged on the two spaced-apart segments of the first active layer. This makes it possible to perform a laser cut through the first active layer on the two opposite sides of the second active layer, which leads to a high-quality cut edge, and / or by mechanically cutting through the first active layer (and the electrode film) to obtain two elements, each a first active layer adjacent to a second active layer.

Gemäß einer Ausführungsform wird durch beide Segmente der ersten Aktivschicht zum Abtrennen eines Teils der ersten Aktivschicht und der Ableiterfolie lasergeschnitten. Vorteilhaft hieran ist, dass auf zwei gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht ein Laserschnitt durch die erste Aktivschicht ausgeführt wird, so dass in der Regel auf zwei gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht jeweils eine hochqualitative Schnittkante, d.h. ohne Schmelzaufwürfe bzw. scharfkantigen Ausstülpungen, Partikelkontaminationen und/oder chemische Reaktionen, entsteht.According to one embodiment, both segments of the first active layer are laser-cut for separating a part of the first active layer and the arrester foil. This is advantageous in that a laser cut is made through the first active layer on two opposite sides of the second active layer, so that in each case a high-quality cut edge, that is usually on two opposite sides of the second active layer. without melting or sharp-edged protuberances, particle contamination and / or chemical reactions.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bindermaterial ein organisches Material, insbesondere ein Polymer-Bindermaterial. Das Bindermaterial kann auch beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF), SBR/CMC (Styrol-Butadien-Kautschuk bzw. styrene butadiene rubber/Carboxymethylcellulose) aufweisen. Hierdurch können die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht üblicherweise besonders kostengünstig und zuverlässig ausgebildet werden.According to one embodiment, the binder material comprises an organic material, in particular a polymer binder material. The binder material may also include, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), SBR / CMC (styrene butadiene rubber or styrene butadiene rubber / carboxymethyl cellulose). As a result, the first active layer and the second active layer can usually be formed particularly inexpensively and reliably.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht die gleiche Dicke auf, wobei sich die Dicken der ersten Aktivschicht und der zweiten Aktivschicht jeweils senkrecht zu einer Oberfläche der Ableiterfolie erstrecken. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Elektrodenfolie in der Regel technisch einfach und raumsparend mit weiteren Elektrodenfolien zusammengebaut werden kann, so dass eine Batterie mit einer hohen Volumeneffizienz entsteht.According to one embodiment, the first active layer and the second active layer have the same thickness, wherein the thicknesses of the first active layer and the second active layer each extend perpendicular to a surface of the arrester foil. One advantage of this is that the electrode foil can generally be assembled in a technically simple and space-saving manner with further electrode foils, so that a battery with a high volume efficiency is produced.

Gemäß einer Ausführungsform werden die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht zusätzlich auf eine zweite der ersten Seite der Ableiterfolie gegenüberliegenden Seite der Ableiterfolie aufgebracht, wobei insbesondere die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Ableiterfolie spiegelbildlich in Bezug auf die Ableiterfolie aufgebracht werden. Vorteilhaft hieran ist, dass die Elektrodenfolie zwischen zwei weiteren Elektrodenfolien (mit jeweils einem Separator zwischen zwei Elektrodenfolien) angeordnet werden kann, um eine Batterie mit besonders hoher Kapazität herzustellen. Bei der spiegelbildlichen Ausbildung kann das Laserschneiden in der Regel besonders effektiv und schnell durchgeführt werden, da von einer Seite aus durch die gesamte Elektrodenfolie, d.h. die erste Aktivschicht auf der ersten Seite, die Ableiterfolie und die erste Aktivschicht auf der zweiten Seite, geschnitten werden kann.According to one embodiment, the first active layer and the second active layer are additionally applied to a second side of the arrester foil opposite the first side of the arrester foil, wherein, in particular, the first active layer and the second active layer are applied on the two opposite sides of the arrestor foil in mirror image with respect to the arrestor foil , The advantage of this is that the electrode foil can be arranged between two further electrode foils (each having a separator between two electrode foils) in order to produce a battery with a particularly high capacity. In the mirror-image formation, laser cutting can usually be performed particularly effectively and quickly because from one side through the entire electrode film, i. the first active layer on the first side, the drain foil and the first active layer on the second side can be cut.

Gemäß einer Ausführungsform wird derart lasergeschnitten, dass nach dem Laserschneiden im Wesentlichen keine erste Aktivschicht angrenzend an die zweite Aktivschicht mehr vorhanden ist. Hierdurch wird im Allgemeinen eine Elektrodenfolie mit einer besonders hohen Energiedichte erreicht. Mittels der Elektrodenfolie kann somit üblicherweise eine Batterie mit einer besonders hohen Energiedichte bzw. Volumeneffizienz gebildet werden.According to one embodiment, laser-cutting is carried out in such a way that essentially no first active layer adjacent to the second active layer is present after the laser cutting. As a result, an electrode foil with a particularly high energy density is generally achieved. By means of the electrode film, it is therefore usually possible to form a battery with a particularly high energy density or volume efficiency.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen des Verfahrens zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.It should be noted that some of the possible features and advantages of the invention herein with respect to different embodiments of the method for producing a Electrode film are described for a battery. A person skilled in the art will recognize that the features can be suitably combined, adapted or replaced in order to arrive at further embodiments of the invention.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

  • 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elektrodenfolie, die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, vor dem Schritt des Laserschneidens;
  • 2 zeigt eine Verteilung des Bindermaterialanteils in der ersten Aktivschicht und der zweiten Aktivschicht;
  • 3 zeigt die Elektrodenfolie aus 1 nach dem durchgeführten Schritt des Laserschneidens; und
  • 4 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ausführen der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention.
  • 1 shows a cross-sectional view of an electrode film, which was prepared according to the inventive method, before the step of laser cutting;
  • 2 shows a distribution of the binder material portion in the first active layer and the second active layer;
  • 3 shows the electrode foil 1 after the performed laser cutting step; and
  • 4 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the steps of the method according to the invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.The figures are only schematic and not to scale. Like reference numerals designate the same or equivalent features in the figures.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elektrodenfolie 10, die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, vor dem Schritt des Laserschneidens. 2 zeigt eine Verteilung des Bindermaterialanteils in der ersten Aktivschicht 30, 35 und der zweiten Aktivschicht 40. Die gestrichelten Linien zwischen 1 und 2 kennzeichnen die jeweiligen Bereiche der 1, für die jeweils der Bindermaterialanteil in 2 angegeben ist. Die y-Achse in 2 gibt den Bindermaterialanteil in Gewichts-% an, die x-Achse in 2 gibt die jeweilige Position an. 1 shows a cross-sectional view of an electrode film 10 manufactured according to the method of the invention before the step of laser cutting. 2 shows a distribution of the binder material portion in the first active layer 30 . 35 and the second active layer 40 , The dashed lines between 1 and 2 identify the respective areas of the 1 , for each of the binder content in 2 is specified. The y-axis in 2 indicates the proportion of binder in% by weight, the x-axis in 2 indicates the respective position.

Die Elektrodenfolie 10 kann Teil der Anode oder Kathode einer Batterie werden.The electrode foil 10 can become part of the anode or cathode of a battery.

Auf eine Ableiterfolie 20, die elektrisch leitend ist, werden eine erste Aktivschicht 30, 35 und eine zweite Aktivschicht 40 auf eine erste obere Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Beispielsweise wird die erste Aktivschicht 30, 35 vor der zweiten Aktivschicht 40 auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht. Es ist jedoch auch die umgekehrte Reihenfolge möglich.On an arrester foil 20 , which is electrically conductive, become a first active layer 30 . 35 and a second active layer 40 on a first upper side of the arrester foil 20 applied. For example, the first active layer 30 . 35 before the second active layer 40 on the arrester foil 20 applied. However, it is also the reverse order possible.

Die erste Aktivschicht 30, 35 weist einen anderen Binderanteil bzw. Bindermaterialanteil auf als die zweite Aktivschicht 40. Die zweite Aktivschicht 40 weist beispielsweise einen niedrigeren Binderanteil bzw. Bindermaterialanteil als die erste Aktivschicht 30, 35 auf. Die erste Aktivschicht 30, 35 wird in zwei Segmenten bzw. in zwei Bereichen auf der ersten Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Die zweite Aktivschicht 40 ist angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, an die erste Aktivschicht 30, 35 angeordnet. Die zweite Aktivschicht 40 ist zwischen den zwei Segmenten der ersten Aktivschicht 30, 35 angeordnet, wobei die zweite Aktivschicht 40 beide Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 berührt.The first active layer 30 . 35 has a different binder content or binder material content than the second active layer 40 , The second active layer 40 has, for example, a lower binder content or binder material content than the first active layer 30 . 35 on. The first active layer 30 . 35 is in two segments or in two areas on the first side of the arrester foil 20 applied. The second active layer 40 is adjacent, in particular immediately adjacent, to the first active layer 30 . 35 arranged. The second active layer 40 is between the two segments of the first active layer 30 . 35 arranged, wherein the second active layer 40 both segments of the first active layer 30 . 35 touched.

Die Dicke, gemessen senkrecht zur Oberfläche der Ableiterfolie 20, der ersten Aktivschicht 30, 35 ist gleich groß wie die Dicke, gemessen senkrecht zur Oberfläche der Ableiterfolie 20, der zweiten Aktivschicht 40.The thickness, measured perpendicular to the surface of the arrester foil 20 , the first active layer 30 . 35 is the same size as the thickness, measured perpendicular to the surface of the arrester foil 20 , the second active layer 40 ,

Die Breite (in 1 von links nach rechts verlaufend) des jeweiligen Segments der ersten Aktivschicht 30, 35 kann ca. 1/5 der Breite der zweiten Aktivschicht 40 betragen. Die beiden Segmente können jeweils die gleiche Breite aufweisen. Die Breite des jeweiligen Segments der ersten Aktivschicht 30, 35 kann z.B. ca. 1 µm bis ca. 5000 µm vorzugsweise ca. 20 µm bis ca. 100 µm z.B. 30 µm 60 µm oder 80 µm betragen. Vorzugsweise entspricht die Breite der ersten Aktivschicht 30, 35 bzw. der jeweiligen Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 dem Durchmesser des Fokus des Laserstrahls 95.The width (in 1 running from left to right) of the respective segment of the first active layer 30 . 35 can be about 1/5 of the width of the second active layer 40 be. The two segments can each have the same width. The width of the respective segment of the first active layer 30 . 35 For example, may be about 1 micron to about 5000 microns, preferably about 20 microns to about 100 microns, for example, 30 microns 60 microns or 80 microns. Preferably, the width of the first active layer corresponds 30 . 35 or the respective segments of the first active layer 30 . 35 the diameter of the focus of the laser beam 95 ,

Die erste Aktivschicht 30, 35 und/oder die zweite Aktivschicht 40 kann neben dem Bindermaterial Aktivmaterial und Leitruß umfassen. Beispielsweise weist die erste Aktivschicht 70 Gew.-% Aktivmaterial, 20 Gew.-% Bindermaterial und 10 Gew.-% Leitruß auf, während die zweite Aktivschicht 90 Gew.-% Aktivmaterial, 5 Gew.-% Bindermaterial und 5 Gew.-% Leitruß aufweist. Vorstellbar ist jedoch auch, dass die erste Aktivschicht weniger als 50 Gew.-% Aktivmaterial aufweist und dementsprechend die Anteile an Leitruß und/oder Bindermaterial höher sind.The first active layer 30 . 35 and / or the second active layer 40 may include active material and conductive carbon black in addition to the binder material. For example, the first active layer 70 Wt .-% active material, 20 wt .-% binder material and 10 wt .-% Leitruß on, while the second active layer 90 Wt .-% active material, 5 wt .-% binder material and 5 wt .-% Leitruß has. However, it is also conceivable that the first active layer has less than 50 wt .-% of active material and, accordingly, the proportions of Leitruß and / or binder material are higher.

Die zweite Aktivschicht 40 kann einen Aktivmaterialanteil von ca. 85,0 Gew.-% bis ca. 95,0 Gew.-%, einen Binderanteil von ca. 2,5 Gew.-% bis ca. 10,0 Gew.-% und einen Leitrußanteil von ca. 2,5 Gew.-% bis ca. 5,0 Gew.-% aufweisen.The second active layer 40 may have an active material content of about 85.0 wt .-% to about 95.0 wt .-%, a binder content of about 2.5 wt .-% to about 10.0 wt .-% and a Leitrußanteil of about 2.5 wt .-% to about 5.0 wt .-% have.

Das Aktivmaterial kann Partikel mit einem Durchmesser von ca. 2 µm bis ca. 30 µm insbesondere von ca. 2 µm bis ca. 20 µm vorzugsweise von ca. 15 µm bis ca. 20 µm aufweisen. Der Leitruß kann Partikel mit einem Durchmesser von ca. 20 nm bis ca. 30 nm aufweisen.The active material may have particles having a diameter of about 2 microns to about 30 microns, in particular from about 2 microns to about 20 microns, preferably from about 15 microns to about 20 microns. The Leitruß may have particles with a diameter of about 20 nm to about 30 nm.

Die Ableiterfolie 20 kann ein Metall, z.B. Kupfer, Aluminium oder Nickel bzw. eine Metalllegierung daraus sein. Auch kann die Ableiterfolie 20 eine Legierung umfassend Kupfer, Aluminium und Nickel aufweisen, wobei die Legierung insbesondere mit einer Nickelbeschichtung und/oder Kohlenstoffbeschichtung (z.B. mit einer Dicke von ca. 0,5 µm bis ca. 1,0 µm) versehen ist. Durch die Beschichtung wird eine bessere Bindung bzw. eine bessere Haftung zwischen der Ableiterfolie 20 und den Aktivschichten 30, 35, 40 erreicht. Die Ableiterfolie 20 kann als Netz (Mesh) ausgeformt sein. The arrester foil 20 may be a metal, eg copper, aluminum or nickel or a metal alloy thereof. Also, the arrester foil 20 an alloy comprising copper, aluminum and nickel, wherein the alloy is in particular provided with a nickel coating and / or carbon coating (eg with a thickness of about 0.5 microns to about 1.0 microns). The coating results in a better bond or adhesion between the drain sheet 20 and the active layers 30 . 35 . 40 reached. The arrester foil 20 can be formed as a mesh.

Der Leitrußanteil der ersten Aktivschicht 30, 35 kann höher sein als der Leitrußanteil der zweiten Aktivschicht 40. Der Aktivmaterialanteil der ersten Aktivschicht 30, 35 kann niedriger sein als der Aktivmaterialanteil der zweiten Aktivschicht 40. Das Aktivmaterial kann Übergangsmetalle, wie z.B. Nickel, Mangan und/oder Kobalt, umfassen. Das Aktivmaterial kann beispielsweise Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide (LiNiCoAlO2; NCA), Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (LiNiCoMnO2; NMC) und/oder Lithium Nickel Manganese Spinel (LiNi0.5Mn1.5O4; LNMO) umfassen. Vorstellbar ist auch, dass das Aktivmaterial Konversionsmaterialien, wie z.B. Zinnoxid (SnOx, wobei x 1, 2, 3 oder 4 betragen kann) und/oder Silizium umfasst.The Leitrußanteil the first active layer 30 . 35 may be higher than the Leitrußanteil the second active layer 40 , The active material content of the first active layer 30 . 35 may be lower than the active material content of the second active layer 40 , The active material may include transition metals such as nickel, manganese and / or cobalt. The active material may include, for example, lithium nickel cobalt aluminum oxides (LiNiCoAlO 2 ; NCA), lithium nickel cobalt manganese oxides (LiNiCoMnO 2 ; NMC) and / or lithium nickel manganese spinel (LiNi 0.5 Nn 1.5 O 4; LNMO). It is also conceivable that the active material conversion materials, such as tin oxide (SnO x , where x may be 1, 2, 3 or 4) and / or silicon.

Wie in 1 zu sehen, steht die Ableiterfolie 20 zu beiden Seiten in Richtung der jeweiligen seitlichen Außenkante der Ableiterfolie 20, d.h. parallel zu der Oberfläche der Ableiterfolie 20, über die erste Aktivschicht 30, 35 hinaus, d.h. ein Teil der Ableiterfolie 20 ist nicht durch die erste Aktivschicht 30, 35 und/oder auch nicht durch die zweite Aktivschicht 40 bedeckt.As in 1 to see, is the arrester foil 20 on both sides in the direction of the respective lateral outer edge of the arrester foil 20 , ie parallel to the surface of the arrester foil 20 , about the first active layer 30 . 35 in addition, ie a part of the arrester foil 20 is not through the first active layer 30 . 35 and / or not by the second active layer 40 covered.

Nach dem Aufbringen der beiden Aktivschichten 30, 35, 40 wird mittels eines Lasers durch die erste Aktivschicht 30, 35 bzw. die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 sowie durch die Ableiterfolie 20 geschnitten. Hierdurch werden ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 und ein Teil der Ableiterfolie 20 (vom in 1 mittleren Teil der Ableiterfolie 20) abgetrennt. Möglich ist auch, dass die erste Aktivschicht 30, 35, wenn z.B. ihre Breite dem Durchmesser des Laserstrahls 95 bzw. des Fokus des Laserstrahls 95 entspricht, verschwindet, d.h. kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 ist nach dem Laserschneiden noch vorhanden.After application of the two active layers 30 . 35 . 40 is by means of a laser through the first active layer 30 . 35 or the two segments of the first active layer 30 . 35 as well as through the arrester foil 20 cut. This will become part of the first active layer 30 . 35 and part of the arrester foil 20 (from in 1 middle part of the arrester foil 20 ) separated. It is also possible that the first active layer 30 . 35 if, for example, their width is equal to the diameter of the laser beam 95 or the focus of the laser beam 95 corresponds, disappears, ie no part of the first active layer 30 . 35 is still present after laser cutting.

3 zeigt die Elektrodenfolie 10 aus 1 nach dem durchgeführten Schritt des Laserschneidens. In 3 ist kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 noch vorhanden. Denkbar ist jedoch, dass links und/oder rechts von der zweiten Aktivschicht 40 noch jeweils ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 vorhanden ist. 3 shows the electrode foil 10 out 1 after the performed laser cutting step. In 3 is not part of the first active layer 30 . 35 still there. It is conceivable, however, that left and / or right of the second active layer 40 still each part of the first active layer 30 . 35 is available.

Auf der Unterseite bzw. zweiten Seite der Ableiterfolie 20 in 1 können ebenfalls die erste Aktivschicht 30, 35 und die zweite Aktivschicht 40 aufgebracht werden. Dies geschieht vorzugsweise spiegelbildlich zueinander auf der ersten Seite (Oberseite in 1) und der zweiten Seite (Unterseite in 1), wobei die Ableiterfolie 20 die Spiegelebene bildet. Beim Schneiden werden dann die erste Aktivschicht 30, 35 auf der ersten Seite, die Ableiterfolie 20 selbst, und die erste Aktivschicht 30, 35 auf der zweiten Seite mit dem Laser durchgeschnitten.On the bottom or second side of the arrester foil 20 in 1 can also be the first active layer 30 . 35 and the second active layer 40 be applied. This is preferably done in mirror image to each other on the first page (top in 1 ) and the second side (bottom in 1 ), the arrester foil 20 forms the mirror plane. When cutting then the first active layer 30 . 35 on the first page, the arrester foil 20 itself, and the first active layer 30 . 35 cut on the second side with the laser.

Dadurch dass die erste Aktivschicht 30, 35 einen höheren Binderanteil als die zweite Aktivschicht 40 hat und dadurch, dass durch die erste Aktivschicht 30, 35 geschnitten wird, entsteht eine hochqualitative Schnittkante (auch saubere Schnittkante genannt), d.h. keine Schmelzaufwürfe und Partikelkontaminationen sind an der Schnittkante vorhanden und es haben keine unerwünschten chemischen Reaktionen an der Schnittkante stattgefunden.Because of the first active layer 30 . 35 a higher binder content than the second active layer 40 and through that through the first active layer 30 . 35 is cut, creating a high quality cut edge (also called clean cut edge), ie no melting and particle contamination are present at the cutting edge and there have been no unwanted chemical reactions at the cutting edge.

4 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ausführen der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ableiterfolie 20 wird in 4 von vorne links nach hinten rechts transportiert bzw. bewegt. Zunächst wird mittels einer ersten Aufbringvorrichtung 50, 55, die zweigeteilt ist, die erste Aktivschicht 30, 35 bzw. die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 in der Nähe der Ränder der Ableiterfolie 20 auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht. Die erste Aktivschicht 30, 35 kann z.B. in Form eines Slurry, d.h. in Form einer gießfähigen Masse, auf die erste Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht werden. Anschließend wird die Oberseite getrocknet und kalandriert mittels eines ersten Ofens oder IR-Strahlers und eines ersten Kalanders 70. Hier wird das Slurry bzw. die erste Aktivschicht 30, 35 platt- bzw. flachgedrückt und (mittels Wärme) getrocknet. Auch ist es möglich, dass das Slurry zuerst getrocknet wird und anschließend platt- bzw. flachgedrückt wird. 4 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the steps of the method according to the invention. The arrester foil 20 is in 4 transported or moved from the front left to the rear right. First, by means of a first application device 50 . 55 which is divided into two, the first active layer 30 . 35 or the two segments of the first active layer 30 . 35 near the edges of the trap foil 20 on the arrester foil 20 applied. The first active layer 30 . 35 For example, in the form of a slurry, ie in the form of a pourable mass, on the first side of the arrester foil 20 be applied. Subsequently, the top is dried and calendered by means of a first oven or IR radiator and a first calender 70 , Here, the slurry or the first active layer 30 . 35 flattened or flattened and dried (by means of heat). It is also possible that the slurry is first dried and then flattened or flattened.

Nun wird zwischen den beiden Segmenten der ersten Aktivschicht 30, 35 die zweite Aktivschicht 40 auf die Oberseite bzw. erste Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Dies kann z.B. mittels einer zweiten Aufbringvorrichtung 60 geschehen. Die zweite Aktivschicht 40 kann ebenfalls als Slurry, d.h. in Form einer wässrigen Masse, auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht werden. Die zweite Aktivschicht 40 wird derart auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht, dass die zweite Aktivschicht 40 die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 unmittelbar berührt bzw. kontaktiert.Now, between the two segments of the first active layer 30 . 35 the second active layer 40 on the top or first side of the arrester foil 20 applied. This can be done, for example, by means of a second application device 60 happen. The second active layer 40 can also as a slurry, ie in the form of an aqueous mass, on the arrester foil 20 be applied. The second active layer 40 is so on the arrester foil 20 applied that second active layer 40 the two segments of the first active layer 30 . 35 immediately touched or contacted.

Die zweite Aktivschicht 40 weist einen höheren Anteil an Bindermaterial auf als die erste Aktivschicht 30, 35. Der Anteil an Leitruß der zweiten Aktivschicht 40 kann niedriger sein als der Anteil an Leitruß in der ersten Aktivschicht 30, 35. Der Aktivmaterialanteil der zweiten Aktivschicht 40 kann höher sein als der Aktivmaterialanteil der ersten Aktivschicht 30, 35.The second active layer 40 has a higher content of binder material than the first active layer 30 . 35 , The proportion of conductive carbon black of the second active layer 40 may be lower than the proportion of conductive soot in the first active layer 30 . 35 , The active material content of the second active layer 40 can be higher as the active material portion of the first active layer 30 . 35 ,

Anschließend wird die zweite Aktivschicht 40 mittels eines zweiten Ofens oder IR-Strahlers getrocknet und mittels eines zweiten Kalanders 80 kalandriert, d.h. flachgedrückt.Subsequently, the second active layer 40 dried by means of a second oven or IR radiator and by means of a second calender 80 calendered, ie flattened.

Eine weitere Möglichkeit ist, dass die erste Aktivschicht 30, 35 links und rechts aufgebracht bzw. aufgegossen werden und zeitgleich oder zeitlich versetzt die zweite Aktivschicht 40 aufgebracht wird. Dass die erste Aktivschicht 30, 35 und die zweite Aktivschicht 40 in diesem zähflüssigen Zustand nicht ineinander verlaufen, kann verhindert werden, indem die Viskosität der gießfähigen Massen bzw. Slurries der ersten Aktivschicht 30,35 und der zweiten Aktivschicht 40 entsprechend eingestellt wird. Somit wird das Fließverhalten der beiden Aktivschichten 30, 35, 40 vorhersagbar und nach den Gesetzen der Strömungsmechanik beschreibbar. Anschließend können mit nur einem Ofen oder IR-Strahler beide Aktivschichten 30, 35, 40 gleichzeitig getrocknet und mit nur einem Kalander beide Aktivschichten 30, 35, 40 gleichzeitig verdichtet werden.Another possibility is that the first active layer 30 . 35 applied and poured on the left and right and at the same time or offset in time, the second active layer 40 is applied. That the first active layer 30 . 35 and the second active layer 40 In this viscous state do not run into each other, can be prevented by the viscosity of the pourable masses or slurries of the first active layer 30 . 35 and the second active layer 40 is adjusted accordingly. Thus, the flow behavior of the two active layers 30 . 35 . 40 Predictable and writable according to the laws of fluid mechanics. Subsequently, with only one oven or IR emitter both active layers 30 . 35 . 40 simultaneously dried and with only one calender both active layers 30 . 35 . 40 compressed at the same time.

Nun wird ein Laserstrahl 95 aus einem Lasergerät 90 durch die erste Aktivschicht 30, 35 und die Ableiterfolie 20 geführt, wodurch ein Teil der Ableiterfolie 20 vom übrigen Teil der Ableiterfolie 20 getrennt wird. Sofern auf der unteren bzw. zweiten Seite der Ableiterfolie 20 auch Aktivschichten vorhanden sind z.B. spiegelbildlich zu den beiden Aktivschichten 30, 35, 40 auf der ersten Seite der Ableiterfolie 20, wird auch hier durch den gleichen Laserstrahl 95 durch die erste Aktivschicht 30, 35 auf der unteren Seite der Ableiterfolie 20 geschnitten. Es kann ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 nach dem Laserschneiden mit dem Laserstrahl 95 noch angrenzend an die zweite Aktivschicht 40 vorhanden sein. Alternativ ist es möglich, dass nach dem Laserschneiden mit dem Laserstrahl 95 kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 angrenzend an die zweite Aktivschicht 40 mehr vorhanden ist.Now a laser beam 95 from a laser device 90 through the first active layer 30 . 35 and the arrester foil 20 led, whereby a part of the arrester foil 20 from the remaining part of the arrester foil 20 is disconnected. If on the lower or second side of the arrester foil 20 Active layers are also present, for example mirror images of the two active layers 30 . 35 . 40 on the first page of the arrester foil 20 , is also here by the same laser beam 95 through the first active layer 30 . 35 on the lower side of the arrester foil 20 cut. It can be part of the first active layer 30 . 35 after laser cutting with the laser beam 95 still adjacent to the second active layer 40 to be available. Alternatively, it is possible that after laser cutting with the laser beam 95 not part of the first active layer 30 . 35 adjacent to the second active layer 40 more is available.

Nun ist die Elektrodenfolie 10 umfassend die Ableiterfolie 20 und die erste Aktivschicht 30, 35 sowie, falls nach dem Laserschneiden noch vorhanden, die zweite Aktivschicht 40 hergestellt. Diese kann nun für eine Batterie oder eine Batteriezelle verwendet werden, wodurch die Batterie eine hohe Energiedichte bzw. Volumeneffizienz aufweist, da durch die erste Aktivschicht 30, 35 geschnitten wurde. Die zweite Aktivschicht 40 mit hohem Aktivanteil bleibt also vom Laser bzw. Laserschneiden unberührt und trägt zur hohen Energiedichte und Volumeneffizienz der Zelle bzw. Batterie bei. Auch ist es vorteilhafter durch eine erste Aktivschicht 30, 35 zu schneiden als durch die unbeschichtete Ableiterfolie, da sich in Produktionsanlagen Toleranzen verschiedener Prozessschritte aufsummieren, weshalb es unter ungünstigen Umständen schwierig sein kann, die zweite Aktivschicht 40 mit hohem Aktivanteil nicht zu treffen und/oder nicht zu verletzen. Es würden statistisch immer Bereiche vom Laser beeinflusst werden, wobei es zu Partikeln und/oder chemischen Modifikationen kommen kann, mit den oben genannten Nachteilen.Now the electrode foil is 10 comprising the arrester foil 20 and the first active layer 30 . 35 and, if still present after laser cutting, the second active layer 40 produced. This can now be used for a battery or a battery cell, whereby the battery has a high energy density or volume efficiency, since by the first active layer 30 . 35 was cut. The second active layer 40 with high active content remains so untouched by the laser or laser cutting and contributes to the high energy density and volume efficiency of the cell or battery. It is also more advantageous by a first active layer 30 . 35 to cut than by the uncoated arrester foil, as accumulate tolerances of various process steps in production plants, which is why it may be difficult under unfavorable circumstances, the second active layer 40 not to hit and / or injure with high active content. It would statistically always areas affected by the laser, which can lead to particles and / or chemical modifications, with the disadvantages mentioned above.

Der Laserstrahl 95 kann so geführt werden, dass vom Rand der Elektrodenfolie 10 hervorstehende Ableitfähnchen 12, 14, 16 zum Verbinden der Elektrodenfolie 10 mit weiteren Elektrodenfolien am Rand stehenbleiben, wie dies in 4 zu sehen ist.The laser beam 95 can be guided so that from the edge of the electrode foil 10 prominent Ableitfähnchen 12 . 14 . 16 for connecting the electrode foil 10 with further electrode foils stop at the edge, as in 4 you can see.

Mehrere Elektrodenfolien können jeweils durch einen Separator getrennt zusammengefügt bzw. zusammengelegt werden und mittels der Ableitfähnchen 12, 14, 16 die jeweiligen Anoden und Kathoden miteinander verbunden werden. Somit kann eine Batterie mit einer hohen Energiedichte bzw. Volumeneffizienz gebildet werden.A plurality of electrode films can each be separated or joined together by a separator and by means of the Ableitfähnchen 12 . 14 . 16 the respective anodes and cathodes are connected to each other. Thus, a battery having a high energy density or volume efficiency can be formed.

Der Anteil kann insbesondere den jeweiligen Gewichtsprozentwert an der jeweiligen Aktivschicht bezeichnen bzw. angeben. Der Bindermaterialanteil bzw. Anteil an Bindermaterial der Aktivschicht 30, 35, 40 kann somit insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent (Gew.-%) die Aktivschicht 30, 35, 40 aus Bindermaterial besteht. Der Anteil an Aktivmaterial bzw. Aktivmaterialanteil kann insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent (Gew.-%) die Aktivschicht 30, 35, 40 aus Aktivmaterial besteht. Der Anteil an Leitmaterial bzw. Leitmaterialanteil kann insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent (Gew.-%) die Aktivschicht aus Leitmaterial, z.B. Leitruß, besteht.The proportion may in particular denote or indicate the respective weight percent value at the respective active layer. The binder content or proportion of binder material of the active layer 30 . 35 . 40 can thus indicate in particular to what weight percent (wt .-%), the active layer 30 . 35 . 40 consists of binder material. In particular, the proportion of active material or active material content can indicate to what percentage by weight (% by weight) the active layer 30 . 35 . 40 made of active material. The proportion of conductive material or conductive material content may in particular indicate to what percentage by weight (% by weight) the active layer consists of conductive material, eg conductive carbon black.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2017098857 A1 [0003]US 2017098857 A1 [0003]
  • US 2017179465 [0004]US 2017179465 [0004]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie (10) für eine Batterie, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bereitstellen einer Ableiterfolie (20); - Aufbringen einer ersten Aktivschicht (30, 35) auf zumindest eine erste Seite der Ableiterfolie (20); - Aufbringen einer zweiten Aktivschicht (40) auf die erste Seite der Ableiterfolie (20), wobei die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) derart auf die Ableiterfolie (20) aufgebracht werden, dass die erste Aktivschicht (30, 35) angrenzend an die zweite Aktivschicht (40) angeordnet ist, und wobei die erste Aktivschicht (30, 35) einen höheren Anteil an Bindermaterial als die zweite Aktivschicht (40) aufweist; und - Laserschneiden durch die erste Aktivschicht (30, 35) und die Ableiterfolie (20) zum Abtrennen eines Teils der Ableiterfolie (20) und zum Herstellen der Elektrodenfolie (10).A method of manufacturing an electrode foil (10) for a battery, the method comprising the steps of: - Providing a trap foil (20); - Applying a first active layer (30, 35) on at least a first side of the arrester foil (20); - Applying a second active layer (40) on the first side of the arrester foil (20), wherein the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) are applied to the arrester foil (20), that the first active layer (30 , 35) is disposed adjacent to the second active layer (40), and wherein the first active layer (30, 35) has a higher content of binder material than the second active layer (40); and - Laser cutting through the first active layer (30, 35) and the arrester foil (20) for separating a part of the arrester foil (20) and for producing the electrode foil (10). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anteil an Bindermaterial in der ersten Aktivschicht (30, 35) vorzugsweise mindestens doppelt so hoch, weiter vorzugsweise mindestens viermal so hoch, insbesondere mindestens zehnmal so hoch, wie der Anteil an Bindermaterial in der zweiten Aktivschicht (40) ist.Method according to Claim 1 , wherein the proportion of binder material in the first active layer (30, 35) is preferably at least twice as high, more preferably at least four times as high, in particular at least ten times as high as the proportion of binder material in the second active layer (40). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Aktivschicht (30, 35) einen niedrigeren Anteil an Aktivmaterial als die zweite Aktivschicht (40) aufweist, insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) höchstens einen halb so hohen Anteil an Aktivmaterial wie die zweite Aktivschicht (40) aufweist.Method according to Claim 1 or 2 in that the first active layer (30, 35) has a lower content of active material than the second active layer (40), in particular the first active layer (30, 35) has at most half the amount of active material as the second active layer (40). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Aktivschicht (30, 35) einen höheren Anteil an Leitmaterial, insbesondere an Leitruß, als die zweite Aktivschicht (40) aufweist, insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) einen mindestens doppelt so hohen, vorzugsweise einen mindestens vierfach so hohen, Anteil an Leitmaterial wie die zweite Aktivschicht (40) aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the first active layer (30, 35) has a higher proportion of conductive material, in particular Leitruß, than the second active layer (40), in particular the first active layer (30, 35) at least twice as high, preferably has at least four times as high, content of conductive material as the second active layer (40). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Aktivschicht (30, 35) als zwei voneinander beabstandete Segmente auf der ersten Seite der Ableiterfolie (20) aufgebracht wird, und die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) derart angeordnet werden, dass die zweite Aktivschicht (40) zwischen den zwei voneinander beabstandeten Segmenten der ersten Aktivschicht (30, 35) angeordnet ist und jeweils angrenzend an die zwei voneinander beabstandeten Segmente der ersten Aktivschicht (30, 35) angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the first active layer (30, 35) as two spaced apart segments on the first side of the arrester foil (20) is applied, and the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) in such a way in that the second active layer (40) is arranged between the two spaced-apart segments of the first active layer (30, 35) and is arranged in each case adjacent to the two spaced-apart segments of the first active layer (30, 35). Verfahren nach Anspruch 5, wobei durch beide Segmente der ersten Aktivschicht (30, 35) zum Abtrennen eines Teils der ersten Aktivschicht (30, 35) und der Ableiterfolie (20) lasergeschnitten wird.Method according to Claim 5 , wherein laser-cutting through both segments of the first active layer (30, 35) for separating a part of the first active layer (30, 35) and the arrester foil (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindermaterial ein organisches Bindermaterial aufweist, insbesondere ein Polymer-Bindermaterial .Method according to one of the preceding claims, wherein the binder material comprises an organic binder material, in particular a polymer binder material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) die gleiche Dicke aufweisen, wobei sich die Dicken der ersten Aktivschicht (30, 35) und der zweiten Aktivschicht (40) jeweils senkrecht zu einer Oberfläche der Ableiterfolie (20) erstrecken.Method according to one of the preceding claims, wherein the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) have the same thickness, wherein the thicknesses of the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) each perpendicular to a surface of the arrester foil (20) extend. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) zusätzlich auf eine zweite der ersten Seite der Ableiterfolie (20) gegenüberliegenden Seite der Ableiterfolie (20) aufgebracht werden, wobei insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Ableiterfolie (20) spiegelbildlich in Bezug auf die Ableiterfolie (20) aufgebracht werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) are additionally applied to a second side of the arrester foil (20) opposite the first side of the arrester foil (20), wherein in particular the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) on the two opposite sides of the arrester foil (20) are applied in mirror image with respect to the arrester foil (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei derart lasergeschnitten wird, dass nach dem Laserschneiden im Wesentlichen keine erste Aktivschicht (30, 35) angrenzend an die zweite Aktivschicht (40) mehr vorhanden ist.Method according to one of the preceding claims, wherein laser-cut such that substantially no first active layer (30, 35) adjacent to the second active layer (40) is present after the laser cutting.
DE102018203937.2A 2018-03-15 2018-03-15 Method for producing an electrode foil for a battery Pending DE102018203937A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018203937.2A DE102018203937A1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Method for producing an electrode foil for a battery
PCT/EP2019/053611 WO2019174844A1 (en) 2018-03-15 2019-02-14 Method for producing an electrode foil for a battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018203937.2A DE102018203937A1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Method for producing an electrode foil for a battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018203937A1 true DE102018203937A1 (en) 2019-09-19

Family

ID=65516501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018203937.2A Pending DE102018203937A1 (en) 2018-03-15 2018-03-15 Method for producing an electrode foil for a battery

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018203937A1 (en)
WO (1) WO2019174844A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020203092A1 (en) 2020-03-11 2021-09-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for processing an electrode web and processing device therefor
EP3879597A1 (en) 2020-03-11 2021-09-15 Volkswagen Ag Method for processing an electrode path and processing device for same
DE102020214087A1 (en) 2020-11-10 2022-05-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for processing an electrode track and processing device therefor
CN111384358B (en) * 2020-03-25 2021-06-01 广州中国科学院工业技术研究院 Manufacturing process of battery pole piece

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028006A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Panasonic Corp Electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
US20120177990A1 (en) * 2010-10-13 2012-07-12 Toshihiko Mitsuhashi Electrode plate, secondary battery, and method for producing the electrode plate
JP2013218898A (en) * 2012-04-09 2013-10-24 Toyota Motor Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
US20140248528A1 (en) * 2011-10-07 2014-09-04 Koji Takahata Lithium-ion secondary battery
US20170098857A1 (en) 2015-04-15 2017-04-06 Optodot Corporation Coated stacks for batteries and related manufacturing methods
US20170125791A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for manufacturing electrode and method for manufacturing secondary battery
US20170179465A1 (en) 2014-07-08 2017-06-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of manufacturing lithium-ion secondary battery electrode sheet

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101738776B1 (en) * 2014-10-24 2017-05-22 주식회사 엘지화학 A Method of Preparing an Electrode for Improving Capacity of Battery and the Electrode Manufactured by The Same
JP6287946B2 (en) * 2015-05-08 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 Method for producing battery laminate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028006A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Panasonic Corp Electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
US20120177990A1 (en) * 2010-10-13 2012-07-12 Toshihiko Mitsuhashi Electrode plate, secondary battery, and method for producing the electrode plate
US20140248528A1 (en) * 2011-10-07 2014-09-04 Koji Takahata Lithium-ion secondary battery
JP2013218898A (en) * 2012-04-09 2013-10-24 Toyota Motor Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
US20170179465A1 (en) 2014-07-08 2017-06-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of manufacturing lithium-ion secondary battery electrode sheet
US20170098857A1 (en) 2015-04-15 2017-04-06 Optodot Corporation Coated stacks for batteries and related manufacturing methods
US20170125791A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for manufacturing electrode and method for manufacturing secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019174844A1 (en) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018203937A1 (en) Method for producing an electrode foil for a battery
DE69925532T2 (en) Electrical connection arrangement in a lithium secondary battery
DE102016109203B4 (en) Electrode and method of making an electrode
DE69635947T2 (en) Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing process
DE102016108401A1 (en) MANUFACTURING METHOD OF A LAMINATE FOR ONE BATTERY
DE102012215198A1 (en) Electrode and process for its preparation
DE69933596T2 (en) Non-sintered nickel electrode
DE102017218137A1 (en) Method for producing an electrode arrangement, electrode arrangement and battery cell with such an electrode arrangement
DE102020212239A1 (en) LAMINATED BATTERY AND MANUFACTURING METHOD FOR IT
DE60005413T2 (en) Lead acid battery electrode plate and process for its manufacture
DE2502499A1 (en) ZINC ELECTRODE FOR ELECTROLYTIC CELLS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE102012224324B4 (en) Battery cell, electrode material layer stack and use of an electrode material layer stack in a battery cell
DE102017201233A1 (en) Process for producing an electrode laminate for a solid-state battery
DE112018005786T5 (en) Clad material and process for its manufacture
DE102008046498A1 (en) Electrode and separator material for lithium-ion cells and process for their preparation
DE69911901T2 (en) Solid-state battery with polymer electrolytes and method of manufacture
DE102012005229B4 (en) Method for producing a battery cell and battery cell
DE2354992C2 (en) Process for the production of electrodes for galvanic elements
WO2015197427A1 (en) Method for producing electrode precursors for a battery
DE102016217369A1 (en) Electrode with increased active material content
DE102009058883B4 (en) Method of connecting cell arresters
DE102018201296A1 (en) Method for producing an electrode for a battery and electrode for a battery
DE102021100699A1 (en) SOLID BATTERY
DE102016215666A1 (en) Electrode arrangement for lithium-based galvanic cells and method for their production
DE102016217394A1 (en) Process for the solvent-free production of an electrode

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified