DE202009013173U1 - Galvanic cell with improved life - Google Patents

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Abstract

Galvanische Zelle, d. h. Primär- oder Sekundärzelle, zur Abgabe eines elektrischen Stroms mit
mindestens zwei Elektroden (18, 24, 4, 5, 32, 34),
mindestens zwei diesen Elektroden jeweils zugeordneten Ableitern (20, 26, 2, 3, 31, 35), welche von diesem elektrischen Strom durchflossen werden, welcher in jedem der Ableiter eine Verlustleistung erzeugt,
und einem Elektrolyten zur Wirkverbindung dieser Elektroden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einzelnen Querschnitte dieser Ableiter (20, 26, 2, 3, 31, 35) jeweils so bemessen sind, dass ein Verhältnis von zwei Verlustleistungen geringer als ein vorgegebener Grenzwert ist.Galvanic cell, ie primary or secondary cell, for delivering an electric current with
at least two electrodes (18, 24, 4, 5, 32, 34),
at least two derivators (20, 26, 2, 3, 31, 35) associated with these electrodes, which are traversed by this electrical current, which generates a power loss in each of the arresters,
and an electrolyte for the active connection of these electrodes,
characterized in that
the individual cross sections of these arresters (20, 26, 2, 3, 31, 35) are each dimensioned so that a ratio of two power losses is less than a predetermined limit.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine galvanische Zelle, welche Energie chemisch speichert und elektrische Energie zur Verfügung stellt. Die Erfindung wird in Bezug auf wiederaufladbare galvanische Zellen beschrieben, deren Elektrolyt Lithium-Ionen aufweist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit galvanischen Zellen bestimmt für nur einmaligen Gebrauch und/oder unter Verwendung anderer Elektrolyte Anwendung finden kann.The invention relates to a galvanic cell which chemically stores energy and provides electrical energy. The invention will be described in relation to rechargeable galvanic cells whose electrolyte comprises lithium ions. It is to be understood, however, that the invention may also find application in the context of galvanic cells intended for single use only and / or using other electrolytes.

Aus dem Stand der Technik sind wiederaufladbare galvanische Zellen verschiedener Bauarten bekannt. Diese haben gemein, dass das Energiespeichervermögen solcher Zellen mit deren fortschreitender Betriebsdauer abnimmt. Die Zellen altern.Rechargeable galvanic cells of various types are known from the prior art. These have in common that the energy storage capacity of such cells decreases with their progressive service life. The cells age.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer galvanischer Zellen zu erhöhen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object to increase the life of galvanic cells. This is achieved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße galvanische Zelle, ausgebildet als Primär- oder Sekundärzelle, kann einen elektrischen Strom abgeben. Die galvanische Zelle weist wenigstens zwei Elektroden auf. Auch weist die galvanische Zelle mindestens zwei Ableiter auf, welche jeweils einer dieser Elektroden zugeordnet sind. Diese Ableiter werden von diesem elektrischen Strom durchflossen. Weiterhin weist die galvanische Zelle einen Elektrolyten auf, welcher diese genannten Elektroden wirkverbindet. Der elektrische Strom erzeugt in jedem durchflossenen Ableiter eine Verlustleistung. Die Querschnitte dieser Ableiter sind so bemessen, dass ein Verhältnis dieser Verlustleistungen geringer als ein vorgegebener Wert ist.A galvanic cell according to the invention, designed as a primary or secondary cell, can deliver an electric current. The galvanic cell has at least two electrodes. Also, the galvanic cell has at least two arresters, which are each associated with one of these electrodes. These arresters are traversed by this electrical current. Furthermore, the galvanic cell has an electrolyte which effectively connects said electrodes. The electrical current generates a power loss in each arrester. The cross-sections of these arresters are dimensioned so that a ratio of these power losses is less than a predetermined value.

Obwohl es unterschiedliche Konstruktionen von galvanischen Zellen gibt, umfasst doch jede Konstruktion wenigstens eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen Elektrolyten, der eine elektrochemische Verbindung von pos. Elektrode und neg. Elektrode herstellt. Eine galvanische Zelle speichert Energie in chemischer Form. Ein elektrischer Strom kann mittels Wandlung der gespeicherten chemischen in elektrische Energie abgegeben werden.Although there are different designs of galvanic cells, each design includes at least one positive electrode, one negative electrode, and one electrolyte containing an electrochemical compound of pos. Electrode and neg. Produces electrode. A galvanic cell stores energy in chemical form. An electric current can be delivered by converting the stored chemical into electrical energy.

Unter einer Primärzelle (Batterie) versteht man eine galvanische Zelle, die unter Verbrauch der Elektroden für eine gewisse Zeit Strom liefert. Anschließend müssen die Elektroden erneuert werden oder die galvanische Zelle ist nicht mehr zu gebrauchen.A primary cell (battery) is understood to mean a galvanic cell which supplies power for a certain time while consuming the electrodes. Subsequently, the electrodes must be renewed or the galvanic cell is no longer useful.

Unter einer galvanischen Sekundärzelle versteht man eine wiederaufladbare Speichereinrichtung (Akkumulator) zur Speicherung von Energie. Die galvanische Sekundärzelle wird erstmalig aufgeladen, kann anschließend diesen Strom abgeben und wiederum aufgeladen werden. Die Wandlung von elektrischer in chemische Energie (und umgekehrt) ist verlustbehaftet. Mit fortschreitender Zahl von Lade-/Entladezyklen altert die wiederaufladbare Speichereinrichtung. Unumkehrbare chemische Reaktionen verändern zunehmend Teile der Elektroden und des Elektrolyten. Diese Teile stehen für die Wandlung von elektrischer in chemische Energie (und umgekehrt) nicht mehr zur Verfügung.A galvanic secondary cell is understood to mean a rechargeable storage device (accumulator) for storing energy. The galvanic secondary cell is charged for the first time, can then deliver this current and be recharged. The conversion from electrical to chemical energy (and vice versa) is lossy. As the number of charge / discharge cycles progresses, the rechargeable storage device ages. Irreversible chemical reactions are increasingly changing parts of the electrodes and the electrolyte. These parts are no longer available for the conversion of electrical to chemical energy (and vice versa).

Die Elektroden dienen der Speicherung der Energie in chemischen Form. Es sind wenigstens zwei Elektroden vorgesehen. Eine dieser Elektroden ist zumeist negativer geladen (nachfolgend negative Elektrode genannt), als die andere dieser Elektroden. Auch im sog. entladenen Zustand besteht noch eine Restspannung zwischen den Elektroden und ein restlicher Überschuss von Elektronen in der sogenannten negativen Elektrode.The electrodes serve to store the energy in chemical form. At least two electrodes are provided. One of these electrodes is usually charged more negatively (hereinafter called negative electrode) than the other of these electrodes. Even in the so-called discharged state, there is still a residual voltage between the electrodes and a residual excess of electrons in the so-called negative electrode.

Unter einem Ableiter soll ein elektrischer Leiter verstanden sein, welcher mit einer Elektrode zumindest elektrisch leitend verbunden ist. Ein Ableiter verbindet eine Elektrode zumindest elektrisch mit der Außenwelt. Weiterhin kann diese Verbindung zwischen einem Ableiter und einer Elektrode auch thermische und/oder mechanische Vorgänge ermöglichen. So kann die durch die Verlustleistung in einem Ableiter erzeugte Wärmeenergie über diesen Ableiter in das Innere einer galvanischen Zelle geleitet werden.An arrester should be understood to mean an electrical conductor which is connected to an electrode at least in an electrically conductive manner. An arrester at least electrically connects an electrode to the outside world. Furthermore, this connection between an arrester and an electrode can also enable thermal and / or mechanical processes. Thus, the thermal energy generated by the power loss in a trap can be passed through this trap into the interior of a galvanic cell.

Mindeste Temperaturen beschleunigen chemische Vorgänge oder ermöglichen diese teilweise erst. Das gilt sowohl für die erwünschte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie (und umgekehrt) als auch für unerwünschte nicht umkehrbare chemische Reaktionen. Insbesondere die Letztgenannten lassen eine galvanische Zelle altern. Somit ist eine unerwünschte Erwärmung von Bereichen einer galvanischen Zelle zu vermeiden.Minimum temperatures accelerate or partially enable chemical processes. This applies to both the desired conversion of chemical to electrical energy (and vice versa) and unwanted non-reversible chemical reactions. In particular, the latter can age a galvanic cell. Thus, an undesirable heating of areas of a galvanic cell is to be avoided.

Leiter setzen einem elektrischen Strom im allgemeinen einen Widerstand entgegen. Dessen Höhe ist werkstoffspezifisch und kann über einen erheblichen Bereich variieren. Zur technischen Energieübertragung werden oft metallische Leiter verwendet, auch für die Ableiter in der erfindungsgemäßen galvanischen Zelle. Oftmals sind die Werkstoffe mehrerer Ableiter unterschiedlich und weisen unterschiedliche spezifische Leitfähigkeiten (oder spezifischen Widerstand) auf. Wird ein Leiter von einem elektrischem Strom durchflossen, so erzeugt dieser im Leiter eine Verlustleistung. Diese ist proportional zum elektrischen Widerstand des Werkstoffs sowie zum Quadrat des durchgeleiteten Stroms. Diese Verlustleistung führt in der Regel zur Erwärmung des elektrischen Leiters bzw. Ableiters. Bei elektrischen Leitern mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand bewirkt derselbe elektrische Strom unterschiedliche Verlust- bzw. Heizleistungen. Sofern die Leiter sonst identischen Umgebungen ausgesetzt sind, sind unterschiedliche Erwärmungen die Folge. Somit heizt sich ein Ableiter mit einem elektrisch schlechter leitenden Werkstoff stärker auf.Conductors generally resist electrical current. Its height is material-specific and can vary over a substantial range. For technical energy transfer often metallic conductors are used, also for the arrester in the galvanic cell according to the invention. Often, the materials of several arresters are different and have different specific conductivities (or resistivity). If a conductor is traversed by an electric current, it generates a power loss in the conductor. This is proportional to the electrical resistance of the material as well as to Square of the current passed through. This power loss usually leads to heating of the electrical conductor or arrester. In electrical conductors with different electrical resistance of the same electric current causes different loss or heating powers. If the conductors are otherwise exposed to identical environments, different warming results. Thus, an arrester heats up more strongly with a material that is less electrically conductive.

Der elektrische Widerstand eines Leiters wird im allgemeinen berechnet aus der leitenden Querschnittsfläche, der Länge dieses Leiters sowie dem spezifischen elektrischen Widerstand. Für geringere Erwärmung eines Ableiters kann dessen Querschnittsfläche vergrößert werden. Für ähnliche Verlustleistungen in den Ableitern kann ein höherer spezifischer elektrischer Widerstand eines Ableiters durch dessen größeren Querschnitt ausgeglichen werden. Mit der Verwendung unterschiedlicher Querschnitte für Ableiter aus verschiedenen Werkstoffen kann ein Verhältnis der Verlustleistungen begrenzt werden.The electrical resistance of a conductor is generally calculated from the conductive cross-sectional area, the length of this conductor and the electrical resistivity. For less heating of a surge arrester, its cross-sectional area can be increased. For similar power losses in the arresters, a higher specific electrical resistance of a surge arrester can be compensated by its larger cross section. By using different cross sections for arresters made of different materials, a ratio of power losses can be limited.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist im Betrieb verringerte Temperaturunterschiede zwischen den Ableitern auf. Auch ist vorteilhaft die Betriebstemperatur eines ggf. elektrisch schlecht leitenden Ableiters gegenüber üblichen Bauarten verringert. Es wird weniger thermische Energie in das Innere der galvanischen Zelle gefördert. Eine treibende Ursache zur thermisch induzierten Alterung der betroffenen Werkstoffe wird verringert. Somit wird die Lebensdauer der galvanischen Zelle erhöht und die zugrundegelegte Aufgabe gelöst.The device according to the invention has reduced temperature differences between the arresters during operation. Also, advantageously, the operating temperature of a possibly poorly electrically conductive arrester compared to conventional designs is reduced. Less thermal energy is pumped into the interior of the galvanic cell. A driving cause for the thermally induced aging of the affected materials is reduced. Thus, the life of the galvanic cell is increased and solved the underlying task.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorteilhaft, den Grenzwert zu den Verhältnissen der Verlustleistungen mit 40% vorzugeben. Je nach den Umgebungsbedingungen oder dem Einsatzzweck einer einzelnen oder einer Gruppe galvanischer Zellen beträgt dieser Grenzwert bevorzugt 20%, 10%, 5%, 2% oder 1%. Dabei wird dieses Verhältnis zweier Verlustleistungen P1 und P2 aus dem Betrag der Differenz dieser Verlustleistungen geteilt durch die Wurzel des Produkts dieser Verlustleitungen berechnet:

Figure 00040001
To solve the problem, it is advantageous to specify the limit value of the ratios of the power losses with 40%. Depending on the environmental conditions or the intended use of a single or a group of galvanic cells, this limit is preferably 20%, 10%, 5%, 2% or 1%. In this case, this ratio of two power losses P 1 and P 2 is calculated from the amount of the difference of these power losses divided by the root of the product of these power losses:
Figure 00040001

Bevorzugt weist ein elektrischer Ableiter einer negativen Elektrode Kupfer und/oder Nickel auf. Besonders bevorzugt weist dieser Ableiter überwiegend Kupfer und/oder Nickel auf.An electrical arrester of a negative electrode preferably has copper and / or nickel. This arrester particularly preferably has predominantly copper and / or nickel.

Bevorzugt weist jeder Ableiter für eine positive Elektrode Aluminium auf. Besonders bevorzugt weist dieser Ableiter überwiegend Aluminium auf.Preferably, each positive electrode arrester comprises aluminum. Most preferably, this arrester predominantly comprises aluminum.

Ein einer negativen Elektrode zugeordneter Ableiter weist bevorzugt einen Kernbereich mit einem ersten Werkstoff auf. Dieser Kernbereich ist bevorzugt in einem Umhüllungsbereich von einem zweiten Werkstoff wenigstens teilweise umgeben. Dieser zweite Werkstoff ist elektrisch weniger leitfähig bzw. weist einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand auf, als dieser erste Werkstoff. Dabei ist dieser zweite Werkstoff bezüglich des Elektrolyts und/oder der Umgebung chemisch beständiger, als dieser erste Werkstoff. Die Verwendung eines bestimmten Werkstoffs für einen Ableiter und/oder die Verwendung eines bestimmten Elektrolyten kann aber für die Funktion einer galvanischen Zelle unumgänglich oder besonders wirtschaftlich sein. Mitunter ist der verwendete Elektrolyt für den Werkstoff eines Ableiters chemisch schädlich. In solchen Fällen kann ein Ableiter bevorzugt mit einem chemisch widerstandsfähigeren Werkstoff wenigstens teilweise überzogen sein. Auch die Umgebung kann für den ersten Werkstoff des Ableiters schädlich sein. Die Umhüllung kann auch zum Schutz dieses ersten Werkstoffs gegen Einflüsse aus der Umgebung sein.An arrester assigned to a negative electrode preferably has a core region with a first material. This core region is preferably at least partially surrounded by a second material in a cladding region. This second material is electrically less conductive or has a higher electrical resistivity than this first material. In this case, this second material is chemically resistant to the electrolyte and / or the environment, as this first material. However, the use of a particular material for a trap and / or the use of a particular electrolyte may be essential or particularly economical for the function of a galvanic cell. Sometimes the electrolyte used is chemically harmful to the material of a surge arrester. In such cases, an arrester may preferably be at least partially coated with a more chemically resistant material. The environment may be harmful to the first material of the arrester. The envelope may also be to protect this first material against environmental influences.

Innerhalb eines Kontaktbereichs eines Ableiters kann dieser in Kontakt mit dem Elektrolyt und/oder der Umgebung stehen. Vorteilhaft entspricht der Umhüllungsbereich des Ableiters diesem Kontaktbereich, so dass ein unmittelbarer Kontakt des Elektrolyten und/oder der Umgebung mit dem Kernbereich des Ableiters vermieden wird. Besonders vorteilhaft kann der Kernbereich einer negativen Elektrode zugeordneten Ableiters auch vollständig umhüllt sein. Das dient der Beständigkeit des Kernbereichs des Ableiters gegenüber dem Elektrolyt und/oder der Umgebung.Within a contact region of a trap, it may be in contact with the electrolyte and / or the environment. Advantageously, the envelope region of the arrester corresponds to this contact region, so that direct contact of the electrolyte and / or the environment with the core region of the arrester is avoided. Particularly advantageously, the core region of a negative electrode assigned to the arrester can also be completely enveloped. This serves for the resistance of the core region of the arrester to the electrolyte and / or the environment.

Bevorzugt ist dieser zweite Werkstoff so ausgewählt, dass dieser gegenüber dem verwendeten Elektrolyt und/oder der Umgebung auch bei elektrischen Spannungen innerhalb der galvanischen Zelle bzw. zwischen diesen Elektroden größer als 3,5 Volt chemisch beständig ist.Preferably, this second material is selected so that it is chemically resistant to the electrolyte used and / or the environment even at electrical voltages within the galvanic cell or between these electrodes greater than 3.5 volts.

Bevorzugt weist dieser erste Werkstoff Kupfer und/oder dieser zweite Werkstoff Nickel auf. Besonders bevorzugt weist dieser erste Werkstoff überwiegend Kupfer und/oder dieser zweite Werkstoff überwiegend Nickel auf.Preferably, this first material comprises copper and / or this second material comprises nickel. Particularly preferably, this first material predominantly comprises copper and / or this second material predominantly nickel.

Ein einer positiven Elektrode zugeordneter Ableiter weist bevorzugt einen Kernbereich mit einem dritten Werkstoff und einem Umhüllungsbereich mit einem vierten Werkstoff auf. Dabei umgibt dieser Umhüllungsbereich diesen Kernbereich wenigstens teilweise. Der vierte Werkstoff ist so gewählt, dass er elektrisch weniger leitfähig als der dritte Werkstoff ist. Auch ist dieser vierte Werkstoff bezüglich des Elektrolyts chemisch beständiger als dieser dritte Werkstoff. Die Verwendung eines bestimmten Werkstoffs für einen Ableiter und/oder die Verwendung eines bestimmten Elektrolyten kann aber für die Funktion einer galvanischen Zelle unumgänglich oder besonders wirtschaftlich sein. Mitunter ist der verwendete Elektrolyt für den Werkstoff eines Ableiters chemisch schädlich. In solchen Fällen kann ein Ableiter bevorzugt mit einem chemisch widerstandsfähigeren Werkstoff wenigstens teilweise überzogen sein. Auch die Umgebung kann für den dritten Werkstoff des Ableiters schädlich sein. Die Umhüllung kann auch zum Schutz dieses dritten Werkstoffs gegen Einflüsse aus der Umgebung sein.An arrester assigned to a positive electrode preferably has a core region with a third material and a cladding region with a fourth material. At the same time, this wrapping area at least partially surrounds this core area. The fourth material is chosen so that it is less electrically conductive than the third material. Also, this fourth material is chemically more resistant to the electrolyte than this third material. The use of a specific material however, for a trap and / or the use of a particular electrolyte may be essential or particularly economical for the function of a galvanic cell. Sometimes the electrolyte used is chemically harmful to the material of a surge arrester. In such cases, an arrester may preferably be at least partially coated with a more chemically resistant material. The environment may be harmful to the third material of the arrester. The envelope may also be to protect this third material against environmental influences.

Vorzugsweise weist ein Ableiter für eine positive Elektrode einen Kontaktbereich auf. Dieser steht im Kontakt mit dem Elektrolyt und/oder der Umgebung. Bevorzugt ist der Umhüllungsbereich dieses Ableiters auf diesen Kontaktbereich begrenzt. Besonders bevorzugt ist der Kernbereich dieses Ableiters vollständig vom Umhüllungsbereich umgeben.Preferably, a positive electrode arrester has a contact area. This is in contact with the electrolyte and / or the environment. Preferably, the envelope region of this arrester is limited to this contact region. Particularly preferably, the core region of this arrester is completely surrounded by the cladding region.

Bevorzugt ist dieser vierte Werkstoff so ausgewählt, dass dieser gegenüber dem verwendeten Elektrolyt und/oder der Umgebung auch bei elektrischen Spannungen innerhalb der galvanischen Zelle bzw. zwischen diesen Elektroden größer als 3,5 Volt chemisch beständig ist.Preferably, this fourth material is selected so that it is chemically resistant to the electrolyte used and / or the environment even at electrical voltages within the galvanic cell or between these electrodes greater than 3.5 volts.

Bevorzugt weist dieser dritte Werkstoff Kupfer und/oder dieser vierte Werkstoff Aluminium auf. Besonders bevorzugt weist dieser dritte Werkstoff überwiegend Kupfer und/oder dieser vierte Werkstoff überwiegend Aluminium auf.This third material preferably comprises copper and / or this fourth material aluminum. Particularly preferably, this third material predominantly comprises copper and / or this fourth material predominantly aluminum.

Eine Elektrode der erfindungsgemäßen galvanischen Zelle weist einen Ableiterkontaktbereich auf. Dort wird ein Kontakt mit wenigstens einem zugeordneten Ableiter hergestellt. Dieser Ableiterkontaktbereich wird von einem elektrischen Strom durchflossen. Dieser Ableiterkontaktbereich kann auch als zweidimensionale Fläche ausgebildet sein. Bevorzugt ist die von diesem elektrischen Strom durchflossene Querschnittsfläche dieses Abieiterkontaktbereichs mindestens so groß bemessen, wie der Querschnitt des zugeordneten Ableiters. So wird ein Engpass im Stromkreis vermieden.An electrode of the galvanic cell according to the invention has a trap contact region. There, a contact with at least one associated arrester is made. This arrester contact area is traversed by an electric current. This Ableiterkontaktbereich can also be designed as a two-dimensional surface. Preferably, the cross-sectional area of this Abieiterkontaktbereichs flowing through this electric current is at least as large as the cross section of the associated arrester. This avoids a bottleneck in the circuit.

Bevorzugt wird einer Elektrode einer galvanischen Zelle mit wenigstens einem ihr zugeordneten Ableiter innerhalb dieses Ableiterkontaktbereichs der Elektrode verbunden. Vorzugsweise wird diese Verbindung durch eine Schweißverbindung gebildet, welche zur Durchleitung dieses Stroms elektrisch leitend ausgebildet ist. Besonders bevorzugt wird dieser Schweißverbindung mit einem Ultraschallschweißverfahren erzeugt.An electrode of a galvanic cell is preferably connected to at least one arrester assigned to it within this arrester contact region of the electrode. Preferably, this connection is formed by a welded joint, which is designed to pass this current electrically conductive. Particularly preferably, this welded joint is produced by an ultrasonic welding process.

Die erfindungsgemäße galvanische Zelle ist für den Einsatz mit verschiedenen Werkstoffen und Elektrolyten geeignet. Bevorzugt weist zumindest der Elektrolyt Lithium-Ionen auf.The galvanic cell according to the invention is suitable for use with various materials and electrolytes. Preferably, at least the electrolyte has lithium ions.

Erfindungsgemäß wird für die galvanische Zelle vorzugsweise ein Separator verwendet, welcher nicht oder nur schlecht elektronenleitend ist, und welcher aus einem zumindest teilweise stoffdurchlässigen Träger besteht. Der Träger ist vorzugsweise auf mindestens einer Seite mit einem anorganischen Material beschichtet. Als wenigstens teilweise stoffdurchlässiger Träger wird vorzugsweise ein organisches Material verwendet, welches vorzugsweise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist. Das organische Material, welches vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat (PET) umfasst, ist mit einem anorganischen, vorzugsweise ionenleitenden Material beschichtet, welches weiter vorzugsweise in einem Temperaturbereich von –40°C bis 200°C ionenleitend ist. Das anorganische Material umfasst bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate mit wenigstens einem der Elemente Zr, Al, Li, besonders bevorzugt Zirkonoxid. Bevorzugt weist das anorganische, ionenleitende Material Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm auf. Ein solcher Separator wird beispielsweise unter dem Handelsnamen ”Separion” von der Evonik AG in Deutschland vertrieben.According to the invention, a separator is preferably used for the galvanic cell, which is not or only poorly electron-conducting, and which consists of an at least partially permeable carrier. The support is preferably coated on at least one side with an inorganic material. As at least partially permeable carrier, an organic material is preferably used, which is preferably designed as a non-woven fabric. The organic material, which preferably comprises a polymer, and particularly preferably a polyethylene terephthalate (PET), is coated with an inorganic, preferably ion-conducting material, which is more preferably ion-conducting in a temperature range from -40 ° C to 200 ° C. The inorganic material preferably comprises at least one compound from the group of oxides, phosphates, sulfates, titanates, silicates, aluminosilicates with at least one of the elements Zr, Al, Li, particularly preferably zirconium oxide. The inorganic, ion-conducting material preferably has particles with a largest diameter below 100 nm. Such a separator is marketed, for example, under the trade name "Separion" by Evonik AG in Germany.

Vorzugsweise weist wenigstens eine Elektrode der galvanischen Zelle, besonders bevorzugt wenigstens eine Kathode, eine Verbindung mit der Formel LiMPO4 auf, wobei M wenigstens ein Übergangsmetallkation der ersten Reihe des Periodensystems der Elemente ist. Das Übergangsmetallkation ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Mn, Fe, Ni und Ti oder einer Kombination dieser Elemente gewählt. Die Verbindung weist vorzugsweise eine Olivinstruktur auf, vorzugsweise übergeordnetes Olivin, wobei Fe besonders bevorzugt ist.Preferably, at least one electrode of the galvanic cell, more preferably at least one cathode, comprises a compound having the formula LiMPO 4 , where M is at least one transition metal cation of the first row of the Periodic Table of the Elements. The transition metal cation is preferably selected from the group consisting of Mn, Fe, Ni and Ti or a combination of these elements. The compound preferably has an olivine structure, preferably parent olivine, with Fe being particularly preferred.

In einer weiteren Ausführungsform weist vorzugsweise wenigstens eine Elektrode der galvanischen Zelle, besonders bevorzugt wenigstens eine Kathode, ein Lithiummanganat, vorzugsweise LiMn2O4 vom Spinell-Typ, ein Lithiumkobaltat, vorzugsweise LiCoO2, oder ein Lithiumnickelat, vorzugsweise LiNiO2, oder ein Gemisch aus zwei oder drei dieser Oxide, oder ein Lithiummischoxid, welches Mangan, Kobalt und Nickel enthält, auf.In a further embodiment, preferably at least one electrode of the galvanic cell, more preferably at least one cathode, a lithium manganate, preferably spinel-type LiMn 2 O 4 , a lithium cobaltate, preferably LiCoO 2 , or a lithium nickelate, preferably LiNiO 2 , or a mixture of two or three of these oxides, or a lithium mixed oxide containing manganese, cobalt and nickel.

Besonders bevorzugte geometrische Anordnungen von Zellen bzw. Batterien (Schaltungen von Zellen) sind in den Figuren dargestellt, wobeiParticularly preferred geometric arrangements of cells or batteries (circuits of cells) are shown in the figures, wherein

1 den Querschnitt eines Lithium-Ionen-Akkumulators, 1 the cross section of a lithium-ion battery,

2 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführung eines Lithium-Ionen-Akkumulators und 2 a perspective view of another embodiment of a lithium-ion battery and

3 eine schematische Darstellung der Schichtung einiger Bauteile einer galvanischen Zelle zeigt. 3 a schematic representation of the layering of some components of a galvanic cell shows.

In 1 ist ein Lithium-Ionen-Akkumulator von einem Gehäuse 10 umgeben. Zwischen der neg. Elektrode 18 und der pos. Elektrode 24 befindet sich der Elektrolyt 22. Der Akkumulator weist zwei Hälften auf, wobei in jeder Hälfte zwei Elektroden mit dazwischen angeordnetem Elektrolyt vorhanden sind. Die beiden Hälften sind in der Verpackung der galvanischen Zellen 16 zum Beispiel aus Kunststoff hermetisch abgeschlossen. Die Stromableiter 20 für die neg. Elektrode 18 sind durch eine Siegelung 28 gasdicht in die Zelle hineingefügt. Ebenso der Stromableiter 26 aus Aluminium, der zur pos. Elektrode 24 gehört. Die Stromableiter 20 bzw. 26 führen zu den Batterieklemmen 14 bzw. 12, welche außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.In 1 is a lithium-ion accumulator of a housing 10 surround. Between the neg. Electrode 18 and the pos. electrode 24 is the electrolyte 22 , The accumulator has two halves, wherein in each half there are two electrodes with electrolyte arranged therebetween. The two halves are in the packaging of the galvanic cells 16 For example, made of plastic hermetically sealed. The current collector 20 for the neg. electrode 18 are by a seal 28 gas-tight into the cell. Likewise the current conductor 26 made of aluminum, the pos. electrode 24 belongs. The current collector 20 respectively. 26 lead to the battery terminals 14 respectively. 12 , which are arranged outside the housing.

2 zeigt den Aufbau einer zweiten Ausführungsform. Hier ist auf die Ableiterschicht 2 die neg. Elektrode 4 und auf die Ableiterschicht 3 die pos. Elektrode 5 aufgebracht. Dieser Elektrodenverbund kann in gewünschter Anzahl gestapelt oder gewickelt werden und anschließend mit Elektrolyt getränkt und verpackt werden. In 2 sind zwei solche Anordnungen gestapelt. Die äußeren Polableiter sind mit 6 für die positive Elektrode und 7 für die negative Elektrode bezeichnet. 2 shows the structure of a second embodiment. Here is on the arrester layer 2 the neg. electrode 4 and on the arrester layer 3 the pos. electrode 5 applied. This electrode composite can be stacked or wound in the desired number and then soaked with electrolyte and packaged. In 2 two such arrangements are stacked. The outer pole conductors are with 6 for the positive electrode and 7 for the negative electrode.

3 zeigt eine schematische Anordnung, wie sie in einer galvanischen Zelle verwirklicht sein kann. Das Schema verdeutlicht die unterschiedliche Dicke von Ableitern zum Ausgleich unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeiten. Im Schema sind von links nach rechts durch Rechtecke dargestellt ein negativer Stromableiter 31, eine negative Elektrode 32, eine Elektrolytschicht 33, eine positive Elektrode 34 sowie ein vergleichsweise dickerer positiver Ableiter 35. Dieser positive Ableiter 35 ist aus einem elektrisch schlechter leitfähigen Werkstoff gefertigt, als der negative Ableiter 31. Bei angenommener gleicher Tiefe der Schichten ist der Querschnitt des positiven Ableiters 35 vergrößert, um die Differenz der Verlustleistungen erfindungsgemäß zu begrenzen. 3 stellt ebenfalls dar, dass ein Ableiter 35 mit mehreren Elektroden 34 in Wirkverbindung stehen kann. Der Schichtaufbau setzt sich spiegelsymmetrisch nach rechts bis zum nächsten negativen Ableiter 31 fort. Das Schema zeigt, wie beispielsweise 3 Elektroden 34 von nur 2 Ableitern 35 kontaktiert sein können. Das reduziert die Zahl erforderlicher Ableiter mit entsprechender Verringerung der Materialkosten. 3 shows a schematic arrangement, as it can be realized in a galvanic cell. The diagram illustrates the different thickness of arresters to compensate for different electrical conductivities. In the diagram, from left to right, rectangles represent a negative current collector 31 , a negative electrode 32 , an electrolyte layer 33 , a positive electrode 34 and a comparatively thicker positive arrester 35 , This positive arrester 35 is made of a less electrically conductive material, as the negative arrester 31 , Assuming equal depth of the layers is the cross section of the positive arrester 35 increased in order to limit the difference of the power losses according to the invention. 3 also shows that an arrester 35 with several electrodes 34 can be in operative connection. The layer structure is mirror-symmetrical to the right until the next negative arrester 31 continued. The diagram shows, such as 3 electrodes 34 of only 2 arresters 35 can be contacted. This reduces the number of required arresters with a corresponding reduction in material costs.

Das Verhältnis der Schichtdicken der Ableiter 31 und 35 entspricht in etwa den Gegebenheiten beim Einsatz der Paarung Kupfer und Aluminium für diese Ableiter. Sollte beispielsweise Nickel anstelle von Kupfer verwendet werden, so sind die Schichtdicken der Ableiter 31 und 35 entsprechend anzupassen.The ratio of the layer thicknesses of the arresters 31 and 35 corresponds approximately to the circumstances when using the pairing of copper and aluminum for these arresters. If, for example, nickel is used instead of copper, the layer thicknesses are the arresters 31 and 35 adjust accordingly.

Die beiden Ableiter 31 und 35 auf der rechten Seite weisen teilweise Umhüllungsbereiche 37 und 36 mit Beschichtungen mit zweiten bzw. vierten Werkstoffen zum Schutz der Kernbereiche gegenüber dem Elektrolyt und/oder der Umgebung auf.The two arresters 31 and 35 on the right side partially have wrapping areas 37 and 36 with coatings with second or fourth materials to protect the core areas from the electrolyte and / or the environment.

3 zeigt nicht, dass ein Ableiter mittels einer Schweißverbindung mit einer ihm zugeordneten Elektrode oder deren metallischen Träger verbunden sein kann. 3 does not show that a surge arrester can be connected by means of a welded connection to an electrode or its metallic carrier assigned to it.

Claims (25)

Galvanische Zelle, d. h. Primär- oder Sekundärzelle, zur Abgabe eines elektrischen Stroms mit mindestens zwei Elektroden (18, 24, 4, 5, 32, 34), mindestens zwei diesen Elektroden jeweils zugeordneten Ableitern (20, 26, 2, 3, 31, 35), welche von diesem elektrischen Strom durchflossen werden, welcher in jedem der Ableiter eine Verlustleistung erzeugt, und einem Elektrolyten zur Wirkverbindung dieser Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Querschnitte dieser Ableiter (20, 26, 2, 3, 31, 35) jeweils so bemessen sind, dass ein Verhältnis von zwei Verlustleistungen geringer als ein vorgegebener Grenzwert ist.Galvanic cell, ie primary or secondary cell, for delivering an electric current with at least two electrodes ( 18 . 24 . 4 . 5 . 32 . 34 ), at least two of these electrodes respectively associated arresters ( 20 . 26 . 2 . 3 . 31 . 35 ), which are traversed by this electric current, which generates a power loss in each of the arresters, and an electrolyte for the active connection of these electrodes, characterized in that the individual cross sections of these arresters ( 20 . 26 . 2 . 3 . 31 . 35 ) are each such that a ratio of two power losses is less than a predetermined limit. Galvanische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vorgegebene Grenzwert zu diesem Verhältnis von zwei Verlustleistungen 40%, bevorzugt 20%, besonders bevorzugt 10%, besonders bevorzugt 5%, besonders bevorzugt 2% und besonders bevorzugt 1% beträgt, wobei dieses Verhältnis aus dem Betrag der Differenz zweier Verlustleistungen geteilt durch die Quadratwurzel des Produkts der beiden Verlustleistungen berechnet wird.Galvanic cell according to claim 1, characterized in that this predetermined limit to this ratio of two power losses 40%, preferably 20%, more preferably 10%, more preferably 5%, more preferably 2% and most preferably 1%, said ratio is calculated from the difference between two power losses divided by the square root of the product of the two power losses. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ableiter (20, 2, 31) für eine negative Elektrode (18, 4, 32) Kupfer und/oder Nickel aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that each arrester ( 20 . 2 . 31 ) for a negative electrode ( 18 . 4 . 32 ) Comprises copper and / or nickel. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ableiter (20, 2, 31) für eine negative Elektrode (18, 4, 32) überwiegend Kupfer und/oder Nickel aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that each arrester ( 20 . 2 . 31 ) for a negative electrode ( 18 . 4 . 32 ) predominantly copper and / or nickel. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ableiter (26, 3, 35) für eine positive Elektrode (24, 5, 34) Aluminium aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that each Arrester ( 26 . 3 . 35 ) for a positive electrode ( 24 . 5 . 34 ) Aluminum. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrische Ableiter (26, 3, 35) für eine positive Elektrode (24, 5, 34) überwiegend Aluminium aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that each electrical arrester ( 26 . 3 . 35 ) for a positive electrode ( 24 . 5 . 34 ) predominantly aluminum. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen einer negativen Elektrode (18, 4, 32) zugeordneten Ableiter (20, 2, 31), welcher einen Kernbereich mit einem ersten Werkstoff und einen Umhüllungsbereich (37) mit einem zweiten Werkstoff aufweist und dieser Umhüllungsbereich (37) diesen Kernbereich wenigstens teilweise umgibt, wobei dieser zweite Werkstoff elektrisch weniger leitfähig als der erste Werkstoff ist und dieser zweite Werkstoff bezüglich des Elektrolyts und/oder der Umgebung chemisch beständiger als dieser erste Werkstoff ist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized by a negative electrode ( 18 . 4 . 32 ) ( 20 . 2 . 31 ), which has a core area with a first material and a cladding area ( 37 ) with a second material and this wrapping area ( 37 ) surrounds this core region at least partially, said second material is less electrically conductive than the first material and this second material with respect to the electrolyte and / or the environment is chemically resistant than this first material. Galvanische Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieser negativer Ableiter (20, 2, 31) einen Kontaktbereich zum Kontakt mit dem Elektrolyt und/oder der Umgebung aufweist, wobei der Umhüllungsbereich (37) dieses Ableiters (20, 2, 31) auf diesen Kontaktbereich begrenzt ist.Galvanic cell according to claim 7, characterized in that this negative arrester ( 20 . 2 . 31 ) has a contact region for contact with the electrolyte and / or the environment, wherein the cladding region ( 37 ) of this arrester ( 20 . 2 . 31 ) is limited to this contact area. Galvanische Zelle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umhüllungsbereich (37) dieses einer negativen Elektrode (18, 4, 32) zugeordneten Ableiters (20, 2, 31) dessen Kernbereich vollständig umhüllt.Galvanic cell according to claim 7 or 8, characterized in that the wrapping area ( 37 ) of this negative electrode ( 18 . 4 . 32 ) associated arrester ( 20 . 2 . 31 ) whose core area completely enveloped. Galvanische Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zweite Werkstoff bezüglich des Elektrolyts und/oder der Umgebung auch bei elektrischen Spannungen zwischen diesen Elektroden größer als 3,5 V chemisch beständig ist.Galvanic cell according to one of claims 7 to 9, characterized in that this second material is chemically resistant to the electrolyte and / or the environment even with electrical voltages between these electrodes greater than 3.5 V. Galvanische Zeile nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieser erste Werkstoff Kupfer und/oder dieser zweite Werkstoff Nickel aufweist.Galvanic line according to one of claims 7 to 10, characterized in that said first material comprises copper and / or said second material comprises nickel. Galvanische Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser erste Werkstoff überwiegend Kupfer und/oder dieser zweite Werkstoff überwiegend Nickel aufweist.Galvanic cell according to one of claims 7 to 11, characterized in that this first material predominantly copper and / or this second material comprises predominantly nickel. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen einer positiven Elektrode (24, 5, 34) zugeordneten Ableiter (26, 3, 35), welcher einen Kernbereich mit einem dritten Werkstoff und einen Umhüllungsbereich (36) mit einem vierten Werkstoff aufweist und dieser Umhüllungsbereich (36) diesen Kernbereich wenigstens teilweise umgibt, wobei dieser vierte Werkstoff elektrisch weniger leitfähig als der dritte Werkstoff ist und dieser vierte Werkstoff bezüglich des Elektrolyts und/oder der Umgebung chemisch beständiger als dieser dritte Werkstoff ist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized by a positive electrode ( 24 . 5 . 34 ) ( 26 . 3 . 35 ), which has a core area with a third material and a cladding area ( 36 ) with a fourth material and this wrapping area ( 36 ) surrounds this core region at least partially, said fourth material is less electrically conductive than the third material and this fourth material is chemically resistant to the electrolyte and / or the environment than this third material. Galvanische Zelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieser positiver Ableiter (26, 3, 35) einen Kontaktbereich zum Kontakt mit dem Elektrolyt und/oder der Umgebung aufweist, wobei der Umhüllungsbereich (36) dieses Ableiters (26, 3, 35) auf diesen Kontaktbereich begrenzt ist.Galvanic cell according to claim 13, characterized in that this positive arrester ( 26 . 3 . 35 ) has a contact region for contact with the electrolyte and / or the environment, wherein the cladding region ( 36 ) of this arrester ( 26 . 3 . 35 ) is limited to this contact area. Galvanische Zelle nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Umhüllungsbereich (36) dieses einer positiven Elektrode (24, 5, 34) zugeordneten Ableiters (26, 3, 35) dessen Kernbereich vollständig umhüllt.Galvanic cell according to claim 13 or 14, characterized in that the wrapping area ( 36 ) of this positive electrode ( 24 . 5 . 34 ) associated arrester ( 26 . 3 . 35 ) whose core area completely enveloped. Galvanische Zeile nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vierte Werkstoff bezüglich des Elektrolyts und/oder der Umgebung auch bei elektrischen Spannungen zwischen diesen Elektroden größer als 3,5 V chemisch beständig ist.Galvanic line according to one of claims 13 to 15, characterized in that this fourth material is chemically resistant to the electrolyte and / or the environment even with electrical voltages between these electrodes greater than 3.5 V. Galvanische Zelle nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dieser dritte Werkstoff Kupfer und/oder dieser vierte Werkstoff Aluminium aufweist.Galvanic cell according to one of claims 13 to 16, characterized in that this third material copper and / or this fourth material comprises aluminum. Galvanische Zelle nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieser dritte Werkstoff überwiegend Kupfer und/oder dieser vierte Werkstoff überwiegend Aluminium aufweist.Galvanic cell according to one of claims 13 to 17, characterized in that this third material predominantly copper and / or this fourth material comprises predominantly aluminum. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode (18, 24, 4, 5, 32, 34) einen Ableiterkontaktbereich zum Kontakt mit wenigstens einem zugeordneten Ableiter (20, 26, 2, 3, 31, 35) aufweist, wobei die von diesem elektrischen Strom durchflossene Querschnittsfläche dieses Ableiterkontaktbereichs mindestens so groß bemessen ist, wie der Querschnitt des zugeordneten Ableiters.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that an electrode ( 18 . 24 . 4 . 5 . 32 . 34 ) a Ableiterkontaktbereich for contact with at least one associated arrester ( 20 . 26 . 2 . 3 . 31 . 35 ), wherein the cross-sectional area of this arrester contact area through which this electrical current flows is at least as large as the cross section of the associated arrester. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen einer Elektrode (18, 24, 4, 5, 32, 34) oder deren metallischem Träger und wenigstens einem ihr zugeordneten Ableiter (20, 26, 2, 3, 31, 35) innerhalb dieses Ableiterkontaktbereichs durch eine Schweißverbindung gebildet wird.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that the connection between an electrode ( 18 . 24 . 4 . 5 . 32 . 34 ) or its metallic carrier and at least one arrester assigned to it ( 20 . 26 . 2 . 3 . 31 . 35 ) is formed within this Ableiterkontaktbereichs by a welded joint. Galvanische Zelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schweißverbindung mit einem Ultraschallschweißverfahren erzeugt wurde.Galvanic cell according to claim 20, characterized in that said welded joint has been produced by an ultrasonic welding process. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Elektrolyt Lithium-Ionen aufweist. Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that at least the electrolyte comprises lithium ions. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Zelle wenigstens aufweist eine negative Elektrode, eine positive Elektrode und einen Separator, welcher zwischen diesen Elektroden angeordnet ist, und welcher den Elektrolyt wenigstens teilweise aufnimmt, wobei der Separator nicht oder nur schlecht elektronenleitend ist, und welcher aus einem zumindest teilweise stoffdurchlässigen Träger besteht, wobei der Träger vorzugsweise auf mindestens einer Seite mit einem anorganischen Material beschichtet ist, wobei als wenigstens teilweise stoffdurchlässiger Träger vorzugsweise ein organisches Material verwendet wird, welches vorzugsweise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist, wobei das organische Material vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat (PET) umfasst, wobei das organische Material mit einem anorganischen, vorzugsweise ionenleitenden Material beschichtet ist, welches weiter vorzugsweise in einem Temperaturbereich von –40°C bis 200°C ionenleitend ist, wobei das anorganische Material bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate wenigstens eines der Elemente Zr, Al, Li umfasst, besonders bevorzugt Zirkonoxid, und wobei das anorganische, ionenleitende Material bevorzugt Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that said cell has at least a negative electrode, a positive electrode and a separator which is disposed between these electrodes and which at least partially accommodates the electrolyte, wherein the separator is not or only poorly electron-conducting, and which consists of an at least partially permeable carrier, wherein the carrier is preferably coated on at least one side with an inorganic material, wherein as at least partially permeable carrier preferably an organic material is used, which preferably is configured as a nonwoven web, wherein the organic material preferably comprises a polymer, and more preferably a polyethylene terephthalate (PET), wherein the organic material is coated with an inorganic, preferably ion-conducting material which is more preferably in a temperature range of -40 ° C to 200 ° C ion-conducting, wherein the inorganic material preferably comprises at least one compound from the group of oxides, phosphates, sulfates, titanates, silicates, aluminosilicates at least one of the elements Zr, Al, Li, more preferably zirconium oxide, and wob ei the inorganic, ion-conducting material preferably has particles with a maximum diameter below 100 nm. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Zelle wenigstens eine Elektrode umfasst, vorzugsweise wenigstens eine Kathode, welche eine Verbindung mit der Formel LiMPO4 aufweist, wobei M wenigstens ein Übergangsmetallkation der ersten Reihe des Periodensystems der Elemente ist, wobei dieses Übergangsmetallkation vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Mn, Fe, Ni und Ti oder einer Kombination dieser Elemente gewählt ist, und wobei die Verbindung vorzugsweise eine Olivinstruktur aufweist, vorzugsweise übergeordnetes Olivin, wobei Fe besonders bevorzugt ist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that said cell comprises at least one electrode, preferably at least one cathode comprising a compound of the formula LiMPO 4 , where M is at least one transition metal cation of the first row of the Periodic Table of the Elements Transition metal cation is preferably selected from the group consisting of Mn, Fe, Ni and Ti or a combination of these elements, and wherein the compound preferably has an olivine structure, preferably parent olivine, with Fe being particularly preferred. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Zelle wenigstens eine Elektrode umfasst, vorzugsweise wenigstens eine Kathode, welche ein Lithiummanganat, vorzugsweise LiMn2O4 vom Spinell-Typ, ein Lithiumkobaltat, vorzugsweise LiCoO2, oder ein Lithiumnickelat, vorzugsweise LiNiO2, oder ein Gemisch aus zwei oder drei dieser Oxide, oder ein Lithiummischoxid, welches Mangan, Kobalt und Nickel enthält, aufweist.Galvanic cell according to one of the preceding claims, characterized in that said cell comprises at least one electrode, preferably at least one cathode, which is a lithium manganate, preferably spinel-type LiMn 2 O 4 , a lithium cobaltate, preferably LiCoO 2 , or a lithium nickelate, preferably LiNiO 2 , or a mixture of two or three of these oxides, or a lithium mixed oxide containing manganese, cobalt and nickel.
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