EP2798688A1 - Method and system for producing electrochemical cells for electrochemical energy storage device - Google Patents

Method and system for producing electrochemical cells for electrochemical energy storage device

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Publication number
EP2798688A1
EP2798688A1 EP12812176.1A EP12812176A EP2798688A1 EP 2798688 A1 EP2798688 A1 EP 2798688A1 EP 12812176 A EP12812176 A EP 12812176A EP 2798688 A1 EP2798688 A1 EP 2798688A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
object side
plasma
electrostatic charge
reducing
sheet
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.)
Withdrawn
Application number
EP12812176.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Legner
Tim Schaefer
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.)
Li Tec Battery GmbH
Original Assignee
Li Tec Battery 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 Li Tec Battery GmbH filed Critical Li Tec Battery GmbH
Publication of EP2798688A1 publication Critical patent/EP2798688A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • 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
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H01M50/406—Moulding; Embossing; Cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for producing electrochemical cells for electrochemical energy stores, in particular to a method and a system for producing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical energy store or parts of such electrodes and / or separators.
  • electrochemical energy storage batteries primary storage
  • accumulators secondary storage
  • Primary storage is typically charged only once and disposed of after discharge, while secondary storage allows multiple (from a few 100 to over 10,000) cycles of charge and discharge.
  • rechargeable batteries are also referred to as batteries.
  • the electrodes are needed in a very large number, which is why there is a need for high-quality, effective and cost-effective manufacturing processes.
  • this object is achieved by a method for producing sheet-like or plate-shaped objects according to claim 1 or a system for producing sheet-like or plate-shaped objects according to claim 12.
  • Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
  • this object is achieved in a method for the production of sheet-like or plate-shaped objects, in particular for the production of electrodes and / or separators for the construction of an electrochemical, preferably for use in a motor vehicle designed energy storage or parts of such electrodes and / or such Separators, wherein the sheet-like or plate-shaped objects have a first object side surface and a second object side surface opposite to the first object side surface, achieved by the manufacturing method comprising the steps of: reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet-like objects by Plasma, in particular an atmospheric plasma is brought to act on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects, and reducing the electrostatic charge on the second object Side surface of the sheet or plate-shaped objects by a plasma, in particular an atmospheric plasma is brought
  • An advantage of this embodiment is that an electrostatic charge of the electrodes and separators can be reduced or eliminated, which occur in particular during processing steps of web goods in drying rooms and which can lead to voltage breakdowns on the separator in the production of the electrochemical cells. With this The quality of the electrochemical cells can be improved. Another advantage of the method according to the invention is that it can be easily integrated into existing production facilities.
  • an "electrochemical energy store” is to be understood as meaning any type of energy store from which electrical energy can be withdrawn, wherein an electrochemical reaction takes place in the interior of the energy store
  • the term comprises energy stores of all kinds, in particular primary batteries and secondary batteries
  • the electrochemical energy storage device has at least one
  • the plurality of electrochemical cells may be connected in parallel to store a larger amount of charge, or may be connected in series to provide a desired operating voltage, or may be a combination of parallel and series connection.
  • an “electrochemical cell” is meant a device which serves to deliver electrical energy storing the energy in a chemical form
  • the cell is also designed to receive electrical energy, convert it to chemical energy, and
  • the shape (ie in particular the size and the geometry) of an electrochemical cell can be selected depending on the available space.
  • the electrochemical cell is substantially prismatic or cylindrical.
  • the present invention can be advantageously used in particular for electrochemical cells. referred to as pouch cells or coffeebag cells without the electrochemical cell of the present invention being restricted to this application.
  • Such an electrochemical cell usually has an electrode arrangement which is at least partially enclosed by an enclosure.
  • an electrode arrangement is to be understood as meaning an arrangement of at least two electrodes and an electrolyte arranged therebetween.
  • the electrolyte can be partially from a Separator be included, the separator then separates the electrodes.
  • the electrode arrangement has a plurality of layers of electrodes and separators, wherein the electrodes of the same polarity are in each case preferably electrically connected to one another, in particular connected in parallel.
  • the electrodes are for example plate-shaped or foil-like and are preferably arranged substantially parallel to one another (prismatic energy storage cells).
  • the electrode assembly may also be wound and have a substantially cylindrical shape (cylindrical energy storage cells). The term electrode assembly should also include such electrode coils.
  • the electrode arrangement may also comprise lithium or another alkali metal in ionic form.
  • a "sheet-like or plate-shaped object” is to be understood as meaning a substantially flat article, preferably a thin flat article
  • the first and second object side surfaces each form the surface of such a planar article, the first and second object side surfaces preferably being substantially parallel to one another,
  • the one side surface which connects the first and the second object side surfaces together determines the thickness dimension of the flat article, the side surface preferably extending substantially perpendicularly ht to the first and the second object side surface, without the invention being limited to this embodiment.
  • the first and second object side surfaces may in principle assume any desired shapes, preferably the first and second object side surfaces are each selected to be substantially rectangular; In this case, the object has a total of four side surfaces, wherein adjacent side surfaces are arranged substantially perpendicular to each other.
  • the thickness of the objects is basically arbitrary, it preferably ranges from film thickness to plate thickness.
  • the first object side surface of the object may also be referred to as an object top and the second object side surface of the object may also be referred to as an object bottom, or vice versa.
  • the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed such that the electrostatic charge on the first object side surface is removed.
  • the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed so as to eliminate the electrostatic charge on the second object side surface. In this way, the above-mentioned advantages can be further improved.
  • the plasma is applied to the first object side surface via at least a first plasma nozzle. Furthermore, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the plasma is preferably applied to the second object side surface via at least a second plasma nozzle.
  • An advantage of this embodiment is that the plasma can be applied particularly well to the object side surfaces.
  • the at least one first plasma nozzle is operated with air and under high voltage.
  • the at least one second plasma nozzle is operated with air and under high voltage.
  • An advantage of this embodiment is that it can be integrated particularly easily into production systems.
  • the at least one first plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage.
  • the at least one second plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage.
  • An advantage of this embodiment is that it allows a further treatment of the surfaces and in particular an activation of the surfaces.
  • the plasma flows out of the at least one first plasma nozzle at such a high outflow velocity that particles located on the first object side surface are removed.
  • the plasma flows out of the at least one second plasma nozzle at such a high discharge velocity that particles located on the second object side surface are removed.
  • the plasma when flowing out of the at least one first plasma nozzle, has such excited particles as to cause activation of the first object side surface.
  • the plasma when flowing out of the second plasma nozzle, has such excited particles that activation of the second object side surface is effected.
  • An additional advantage is that higher currents are possible.
  • a further advantage of this embodiment is that a planar lithium deposition can be reduced and that the thickness growth of the electrochemical cell decreases toward the end of its service life.
  • An additional advantage of this embodiment is that an improved connection of the active surfaces during the cyclization can be achieved.
  • Another advantage of this embodiment is that an increased life or an increased number of cycles can be achieved.
  • An additional advantage is that the laminatability of the separators can be increased, especially in the case of separators having three layers.
  • the at least one first plasma nozzle is guided on a robot.
  • the at least one second plasma nozzle is guided on a robot.
  • the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface and the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface are performed simultaneously on the electrodes and the separators after the electrodes and the separators are wound and / or or stacked electrode assembly have been arranged.
  • at least one component of the electrode may be selected from the group consisting of LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiFePO 4 , Li 4 Ti 5 O 12 , Li [Ni x Coi -x - y Mny] 0 2, LiNi 1-x Co x 0 2, Li [Ni x Co 1-x-y Al y] 0 2, Sn0 2 or LaMn 2 0.
  • a separator 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.
  • An organic material which is preferably configured as a nonwoven web is preferably used as the carrier, which is at least partially permeable to material.
  • the organic material which preferably contains 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.degree. C. to 200.degree.
  • the inorganic material preferably contains 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.
  • This method is particularly suitable for continuous production processes in continuous production lines.
  • the method is also suitable for producing a very large number of objects. It therefore offers particular advantages for the production of electrodes or separators for the construction of electrochemical energy storage devices.
  • this object is achieved in a system for producing sheet-like or plate-shaped objects, in particular for producing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical, preferably for use in a motor vehicle.
  • staltet energy storage or parts of such electrodes and / or such separators, wherein the sheet or plate-shaped objects have a first object side surface and the first object side surface opposite second object side surface achieved in that the Her- positioning system has a plasma device, which arranged and configured such is that with application of the plasma on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects reduces their electrostatic charge, preferably removed and that with application of the plasma on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects reduces their electrostatic charge, preferably removed.
  • the plasma apparatus preferably has at least one first plasma nozzle, preferably guided on a robot, for the first object side surface and in particular at least one second plasma nozzle for the second object side surface, preferably guided on a robot.
  • the present invention also relates to an electric cell for an electrochemical energy storage device with electrodes, which has been produced according to a production method mentioned above and / or produced by means of a production system mentioned above.
  • Fig. 1 is a flowchart for a manufacturing method of a first embodiment according to the present invention
  • Fig. 2 is a flowchart for a manufacturing method of a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention, wherein in a step S1 in a continuous process of a band sheet or plate-shaped objects are made.
  • this step S1 may include a step S1.1 in which separator elements are cut out of a separator belt and a step S1 .2 in which cathode elements are punched out of a cathode belt and a step S1.3 in which anode elements are punched out of an anode tape.
  • this step S2 may comprise a substep S2.1 in which the separator elements are cleaned, a substep S2.2 in which the cathode elements are cleaned, and a substep S2.3 in which the anode elements are cleaned.
  • a step S3 the surfaces of the sheet or plate-shaped objects are activated.
  • this step S3 may include a substep S3.1, in which the surfaces of the separator elements are activated, and a substep S3.2, in which the surfaces of the cathode elements are activated, and a substep S3.3 in which the surfaces of the anode elements are activated.
  • Step S3 the step S3 or its sub-steps before the step S2 or its sub-steps take place.
  • Step S5 the electrostatic charge on the object side surfaces of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of a plasma.
  • Step S5 may comprise a substep S5 'in which the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma, and a substep S5 "in which the electrostatic charge is applied. Charge on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma. As shown in FIG.
  • step S5 may comprise a substep S5.1, in which the action of a plasma reduces the electrostatic charge on the surfaces of the separator elements, and a substep S5.2, in which a Plasma, the electrostatic charge on the surfaces of the cathode elements is reduced, and a substep S5.3, in which the action of a plasma, the electrostatic charge on the surfaces of the anode elements is reduced.
  • a step S6 the cathode elements, the anode elements and the separator elements are arranged to form an electrode arrangement, which is preferably stacked or wound.
  • the step S5 of reducing the electrostatic charge on the object side surfaces (or its substeps) by selectively selecting the parameters of the plasma perform a cleaning and activation of the surfaces of the cathode elements, the anode elements and the separator elements which speeds up and simplifies litigation.
  • step S4 the cathode elements, the anode elements and the separator elements are arranged to form an electrode arrangement, which is preferably stacked or wound.
  • a step S5 the electrostatic charge on the object side surfaces of the sheet-shaped or plate-shaped objects is reduced by the action of a plasma, with plasma nozzles guided on robots can be.
  • This step S5 may also include the substep S5 ', in which the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma, and the substep S5 ", at which the electrostatic charge on the second object side surface of the sheet As shown in Fig.
  • this step S5 may include the sub-step S5.1, in which the electrostatic charge on the surfaces of the separator elements is reduced by the action of a plasma, and the Sub-step S5.2, in which the electrostatic charge on the surfaces of the cathode elements is reduced by the action of a plasma, and the sub-step S5.3, in which the electrostatic charge on the surfaces of the anode elements is reduced by the action of a plasma.
  • the reduction of the electrostatic charge with a plasma prevents damage to the production, wherein a further advantage may be that by appropriate choice of the parameters of the plasma additionally cleaning and activation of the surfaces can be achieved, thereby improving the wetting with electrolyte and prolongation the lifetime can be achieved.
  • the filling times can be reduced with the electrolyte.

Abstract

The invention relates to a method for producing sheet or plate-shaped objects, in particular for producing electrodes and/or separators for constructing an electrochemical energy storage device, preferably designed for application in a motor vehicle, or parts of such electrodes and/or such separators, wherein the sheet or plate-shaped objects have a first object face and a second object face opposite the first object face. The production method according to the invention includes the following steps: reducing (S5') the electrostatic charge on the first object face of the sheet or plate-shaped object by applying a plasma, in particular an atmospheric plasma, to act on the first object face of the sheet or plate-shaped object, and reducing (S5") the electrostatic charge on the second object face of the sheet or plate-shaped object by applying a plasma, in particular an atmospheric plasma, to act on the second object face of the sheet or plate-shaped object.

Description

Verfahren und System zur Herstellung elektrochemischer Zellen für elektrochemische Energiespeicher  Process and system for the production of electrochemical cells for electrochemical energy storage
B e s c h r e i b u n g  Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Herstellung elektrochemischer Zellen für elektrochemische Energiespeicher, insbesondere ein Verfahren und ein System zur Herstellung von Elektroden und/oder Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden und/oder solcher Separatoren. The present invention relates to a method and a system for producing electrochemical cells for electrochemical energy stores, in particular to a method and a system for producing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical energy store or parts of such electrodes and / or separators.
Hiermit wird der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 201 1 122 658 durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung. Als elektrochemische Energiespeicher sind Batterien (Primärspeicher) und Akkumulatoren (Sekundärspeicher) bekannt, die aus einer oder mehreren Speicherzellen aufgebaut sind, in denen bei Anlegen eines Ladestroms elektrische Energie in einer elektrochemischen Ladereaktion zwischen einer Kathode und einer Anode in bzw. zwischen einem Elektrolyten in chemische Energie umgewandelt und so gespeichert wird und in denen bei Anschließen eines elektrischen Verbrauchers chemische Energie in einer elektrochemischen Entladereaktion in elektrische Energie umgewandelt wird. Dabei werden Primärspeicher in der Regel nur ein Mal aufgeladen und nach ihrer Entladung entsorgt, während Sekundärspeicher mehrere (von einigen 100 bis über 10.000) Zyklen von Aufladung und Entladung erlauben. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass insbesondere im Kraftfahrzeugbereich auch Akkumulatoren als Batterien bezeichnet werden. Die Elektroden werden in einer sehr großen Anzahl benötigt, weshalb Bedarf an hochqualitativen, effektiven und kostengünstigen Fertigungsverfahren besteht. Hereby, the entire contents of the priority application DE 10 201 1 122 658 by reference is part of the present application. As electrochemical energy storage batteries (primary storage) and accumulators (secondary storage) are known, which are composed of one or more memory cells in which upon application of a charging current, electrical energy in an electrochemical charging reaction between a cathode and an anode in or between an electrolyte in chemical Energy is converted and stored and in which when connecting an electrical load chemical energy is converted into electrical energy in an electrochemical discharge reaction. Primary storage is typically charged only once and disposed of after discharge, while secondary storage allows multiple (from a few 100 to over 10,000) cycles of charge and discharge. In this context, it should be noted that, especially in the automotive sector, rechargeable batteries are also referred to as batteries. The electrodes are needed in a very large number, which is why there is a need for high-quality, effective and cost-effective manufacturing processes.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes System zur Herstellung von blatt- oder platten- förmigen Objekten zu schaffen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method and system for producing sheet or plate-shaped objects.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten nach Anspruch 1 bzw. ein System zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Nach einem ersten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten, insbesondere zur Herstellung von Elektroden und/oder Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen, vorzugsweise zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestalteten Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden und/oder solcher Separatoren, wobei die blatt- oder plattenförmigen Objekte eine erste Objektseitenoberfläche und eine der ersten Objektseitenoberfläche gegenüberliegende zweite Objektseitenoberfläche aufweisen, dadurch gelöst, dass das Herstellungsverfahren die Schritte aufweist: ein Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte, indem ein Plasma, insbesondere ein Atmosphärenplasma zur Einwirkung auf die erste Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte gebracht wird, und ein Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte, indem ein Plasma, insbesondere ein Atmosphärenplasma zur Einwirkung auf die zweite Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte gebracht wird. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine elektrostatische Aufladung der Elektroden und Separatoren verringert bzw. beseitigt werden kann, die insbesondere bei Bearbeitungsschritten von Bahnwaren in Trockenräumen auftreten und die zu Spannungsdurchschlägen am Separator bei der Herstellung der elektrochemischen Zellen führen können. Mit dieser Ausge- staltung kann die Qualität der elektrochemischen Zellen verbessert werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass dieses einfach in bestehende Fertigungsanlagen integriert werden kann. This object is achieved by a method for producing sheet-like or plate-shaped objects according to claim 1 or a system for producing sheet-like or plate-shaped objects according to claim 12. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims. According to a first aspect, this object is achieved in a method for the production of sheet-like or plate-shaped objects, in particular for the production of electrodes and / or separators for the construction of an electrochemical, preferably for use in a motor vehicle designed energy storage or parts of such electrodes and / or such Separators, wherein the sheet-like or plate-shaped objects have a first object side surface and a second object side surface opposite to the first object side surface, achieved by the manufacturing method comprising the steps of: reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet-like objects by Plasma, in particular an atmospheric plasma is brought to act on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects, and reducing the electrostatic charge on the second object Side surface of the sheet or plate-shaped objects by a plasma, in particular an atmospheric plasma is brought to act on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects. An advantage of this embodiment is that an electrostatic charge of the electrodes and separators can be reduced or eliminated, which occur in particular during processing steps of web goods in drying rooms and which can lead to voltage breakdowns on the separator in the production of the electrochemical cells. With this The quality of the electrochemical cells can be improved. Another advantage of the method according to the invention is that it can be easily integrated into existing production facilities.
Unter einem„elektrochemischen Energiespeicher" soll vorliegend jede Art von Energiespeicher verstanden werden, dem elektrische Energie entnommen werden kann, wobei im Innern des Energiespeichers eine elektrochemische Reaktion abläuft. Der Begriff umfasst Energiespeicher aller Art, insbesondere Primärbatterien und Sekundärbatterien. Die elektrochemische Energiespeichervorrichtung weist wenigstens eine elektrochemische Zelle, bevorzugt mehrere elektrochemische Zellen auf. Die mehreren elektrochemischen Zellen können zum Speichern einer größeren Ladungsmenge parallel geschaltet sein oder zur Erzielung einer gewünschten Betriebsspannung in Serie geschaltet sein oder eine Kombination aus Parallel- und Serienschaltung bilden. In the present case, an "electrochemical energy store" is to be understood as meaning any type of energy store from which electrical energy can be withdrawn, wherein an electrochemical reaction takes place in the interior of the energy store The term comprises energy stores of all kinds, in particular primary batteries and secondary batteries The electrochemical energy storage device has at least one The plurality of electrochemical cells may be connected in parallel to store a larger amount of charge, or may be connected in series to provide a desired operating voltage, or may be a combination of parallel and series connection.
Unter einer„elektrochemischen Zelle" ist dabei eine Vorrichtung zu verstehen, welche der Abgabe elektrischer Energie dient, wobei die Energie in chemischer Form gespeichert wird. Im Fall von wiederaufladbaren Sekundärbatterien ist die Zelle auch ausgebildet, um elektrische Energie aufzunehmen, in chemische Energie umzuwandeln und abzuspeichern. Die Gestalt (d.h. insbesondere die Größe und die Geometrie) einer elektrochemischen Zelle kann abhängig von dem verfügbaren Raum gewählt werden. Bevorzugt ist die elektrochemische Zelle im Wesentlichen prismatisch oder zylindrisch ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für elektrochemische Zellen in vorteilhafter Weise einsetzbar, die als Pouch-Zellen oder Coffeebag-Zellen bezeichnet werden, ohne dass die elektrochemische Zelle der vorliegenden Erfindung auf diese Anwendung beschränkt sein soll. By an "electrochemical cell" is meant a device which serves to deliver electrical energy storing the energy in a chemical form In the case of rechargeable secondary batteries, the cell is also designed to receive electrical energy, convert it to chemical energy, and The shape (ie in particular the size and the geometry) of an electrochemical cell can be selected depending on the available space.Preferably, the electrochemical cell is substantially prismatic or cylindrical.The present invention can be advantageously used in particular for electrochemical cells. referred to as pouch cells or coffeebag cells without the electrochemical cell of the present invention being restricted to this application.
Eine solche elektrochemische Zelle weist üblicherweise eine Elektrodenanordnung auf, die von einer Umhüllung zumindest teilweise umschlossen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer Elektrodenanordnung eine Anordnung aus wenigstens zwei Elektroden und einem dazwischen angeordneten Elektrolyten verstanden werden. Der Elektrolyt kann teilweise von einem Separator aufgenommen sein, wobei der Separator dann die Elektroden trennt. Bevorzugt weist die Elektrodenanordnung mehrere Schichten von Elektroden und Separatoren auf, wobei die Elektroden gleicher Polarität jeweils vorzugsweise elektrisch miteinander verbunden, insbesondere parallel geschaltet sind. Die Elektroden sind zum Beispiel plattenförmig oder folienartig ausgebildet und sind bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet (prismatische Energiespeicherzellen). Die Elektrodenanordnung kann auch gewickelt sein und eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt besitzen (zylindrische Energiespeicherzellen). Der Begriff Elektrodenanordnung soll auch derartige Elektrodenwickel beinhalten. Die Elektrodenanordnung kann Lithium oder ein anderes Alkalimetall auch in ionischer Form aufweisen. Such an electrochemical cell usually has an electrode arrangement which is at least partially enclosed by an enclosure. In this context, an electrode arrangement is to be understood as meaning an arrangement of at least two electrodes and an electrolyte arranged therebetween. The electrolyte can be partially from a Separator be included, the separator then separates the electrodes. Preferably, the electrode arrangement has a plurality of layers of electrodes and separators, wherein the electrodes of the same polarity are in each case preferably electrically connected to one another, in particular connected in parallel. The electrodes are for example plate-shaped or foil-like and are preferably arranged substantially parallel to one another (prismatic energy storage cells). The electrode assembly may also be wound and have a substantially cylindrical shape (cylindrical energy storage cells). The term electrode assembly should also include such electrode coils. The electrode arrangement may also comprise lithium or another alkali metal in ionic form.
Unter einem „blatt- oder plattenförmigen Objekt" soll im Rahmen dieser Erfindung ein im Wesentlichen flächiger Gegenstand, vorzugsweise ein dünner flächiger Gegenstand, verstanden werden. Ein flächiger Gegenstand ist dabei ein Gegenstand, dessen Abmessungen in einer Richtung senkrecht zu seiner Fläche (auch als Dickenrichtung bezeichnet) wesentlich geringer sind als die Abmessungen der größten Strecken, die vollständig innerhalb der Fläche liegen. Die erste und die zweite Objektseitenoberfläche bilden jeweils die Fläche eines solchen flächigen Gegenstandes, wobei die erste und die zweite Objektseiten- Oberfläche vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, ohne dass die Erfindung auf diese Ausführungsvariante beschränkt sein soll. Die eine Seitenfläche, welche die erste und die zweite Objektseitenoberfläche miteinander verbindet, bestimmt das Dickenmaß des flächigen Gegenstandes. Die Seitenfläche verläuft dabei vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur ersten und zur zweiten Objektseitenoberfläche, ohne dass die Erfindung auf diese Ausführungsvariante beschränkt sein soll. Die ersten und zweiten Objektseitenoberflächen können grundsätzlich beliebige Formen annehmen, vorzugsweise sind die erste und die zweite Objektseitenoberfläche jeweils im Wesentlichen rechteckig gewählt; in diesem Fall weist das Objekt insgesamt vier Seitenflächen auf, wobei benachbarte Seitenflächen im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Das Dickenmaß der Objekte ist grundsätzlich beliebig, es reicht vorzugsweise von Folienstärke bis hin zu Plattenstärke. Die erste Objektseitenoberfläche des Objekts kann auch als Objektoberseite und die zweite Objektseitenoberfläche des Objekts kann auch als Objektunterseite bezeichnet werden, oder umgekehrt. Bevorzugt wird der Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte derart durchgeführt, dass die elektrostatische Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche beseitigt wird. Weiterhin wird bevorzugt der Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte derart durchgeführt, dass die elektrostatische Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche beseitigt wird. Auf diese Weise können die oben genannten Vorteile weiter verbessert werden. In the context of this invention, a "sheet-like or plate-shaped object" is to be understood as meaning a substantially flat article, preferably a thin flat article The first and second object side surfaces each form the surface of such a planar article, the first and second object side surfaces preferably being substantially parallel to one another, The one side surface which connects the first and the second object side surfaces together determines the thickness dimension of the flat article, the side surface preferably extending substantially perpendicularly ht to the first and the second object side surface, without the invention being limited to this embodiment. The first and second object side surfaces may in principle assume any desired shapes, preferably the first and second object side surfaces are each selected to be substantially rectangular; In this case, the object has a total of four side surfaces, wherein adjacent side surfaces are arranged substantially perpendicular to each other. The thickness of the objects is basically arbitrary, it preferably ranges from film thickness to plate thickness. The first object side surface of the object may also be referred to as an object top and the second object side surface of the object may also be referred to as an object bottom, or vice versa. Preferably, the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed such that the electrostatic charge on the first object side surface is removed. Further, it is preferable that the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed so as to eliminate the electrostatic charge on the second object side surface. In this way, the above-mentioned advantages can be further improved.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma über mindestens eine erste Plasmadüse auf die erste Objektseitenoberfläche aufgebracht. Weiterhin wird bevorzugt in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma über mindestens eine zweite Plasmadüse auf die zweite Objektseitenoberfläche aufgebracht. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Plasma besonders gut auf die Objektseitenoberflächen aufgebracht werden kann. Preferably, in the method in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the plasma is applied to the first object side surface via at least a first plasma nozzle. Furthermore, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the plasma is preferably applied to the second object side surface via at least a second plasma nozzle. An advantage of this embodiment is that the plasma can be applied particularly well to the object side surfaces.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse mit Luft und unter Hochspannung betrieben. Weiterhin wird bevorzugt in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse mit Luft und unter Hochspannung betrieben wird. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass diese besonders einfach in Fertigungssysteme integriert werden kann. Bevorzugt wird bei dem Verfahren in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse mit einem Prozessgas und unter Hochspannung betrieben. Weiterhin wird bevorzugt in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse mit einem Prozessgas und unter Hochspannung betrieben. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass dadurch eine weitere Behandlung der Oberflächen und insbesondere eine Aktivierung der Oberflächen erfolgen kann. Bevorzugt strömt bei dem Verfahren in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma aus der mindestens einen ersten Plasmadüse mit einer derartig hohen Ausströmgeschwindigkeit heraus, dass sich auf der ersten Objektseitenoberfläche befindende Partikel entfernt werden. Weiterhin strömt bevorzugt in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma aus der mindestens einen zweiten Plasmadüse mit einer derartig hohen Ausströmgeschwindigkeit heraus, dass sich auf der zweiten Objektseitenoberfläche befindende Partikel entfernt werden. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine Reinigung der Oberflächen einfach durch- geführt werden kann. Preferably, in the method in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is operated with air and under high voltage. Further, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, preferably, the at least one second plasma nozzle is operated with air and under high voltage. An advantage of this embodiment is that it can be integrated particularly easily into production systems. Preferably, in the method in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage. Further, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, preferably, the at least one second plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage. An advantage of this embodiment is that it allows a further treatment of the surfaces and in particular an activation of the surfaces. Preferably, in the method in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the plasma flows out of the at least one first plasma nozzle at such a high outflow velocity that particles located on the first object side surface are removed. Further, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, preferably, the plasma flows out of the at least one second plasma nozzle at such a high discharge velocity that particles located on the second object side surface are removed. An advantage of this embodiment is that cleaning of the surfaces can be carried out easily.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma beim Herausströmen aus der mindestens einen ersten Plasmadüse derartig angeregte Teilchen auf, dass eine Aktivierung der ersten Objektseitenoberfläche bewirkt wird. Weiterhin weist bevorzugt in dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der mindestens einen zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma beim Herausströmen aus der zweiten Plasmadüse derartig angeregte Teilchen auf, dass eine Aktivierung der zweiten Objektseitenoberfläche bewirkt wird. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass durch Aktivierung der Oberflächen eine bessere Benetzung mit dem Elektrolyten erreicht werden kann. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass die Kapazität der Zellen vergrößert werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Verkürzung der Befüllungszeiten mit dem Elektrolyten erreicht werden kann. Ein anderer Vorteil liegt darin, dass die Entladeraten erhöht werden können. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass höhere Stromstärken ermöglicht werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine flächige Lithium- abscheidung verringert werden kann und dass das Dickenwachstum der elektrochemischen Zelle gegen Ende der Lebensdauer abnimmt. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine verbesserte Anbindung der Aktivflächen während der Zyklisierung erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine erhöhte Lebensdauer bzw. eine erhöhte Zyklenzahl erreicht werden kann. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass die Laminierbarkeit der Separatoren insbesondere bei drei Schichten aufweisenden Separatoren erhöht werden kann. Bevorzugt wird bei dem Verfahren bei dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse auf einem Roboter geführt wird. Weiterhin wird bevorzugt bei dem Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse auf einem Roboter geführt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die gezielte Führung des Plasmas die elektrostatische Aufladung auch bei komplexer ausgestalteten Oberflächen oder auch bei Elektrodenanordnungen verringert bzw. beseitigt werden kann. Preferably, in the method in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the plasma, when flowing out of the at least one first plasma nozzle, has such excited particles as to cause activation of the first object side surface. Further, in the step of reducing the electrostatic charge on the at least one second object side surface, preferably, the plasma, when flowing out of the second plasma nozzle, has such excited particles that activation of the second object side surface is effected. An advantage of this embodiment is that by activating the surfaces better wetting with the electrolyte can be achieved. An additional advantage is that the capacity of the cells can be increased. Another advantage is that a shortening of the filling times with the electrolyte can be achieved. Another advantage is that the discharge rates can be increased. An additional advantage is that higher currents are possible. A further advantage of this embodiment is that a planar lithium deposition can be reduced and that the thickness growth of the electrochemical cell decreases toward the end of its service life. An additional advantage of this embodiment is that an improved connection of the active surfaces during the cyclization can be achieved. Another advantage of this embodiment is that an increased life or an increased number of cycles can be achieved. An additional advantage is that the laminatability of the separators can be increased, especially in the case of separators having three layers. Preferably, in the method, in the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is guided on a robot. Further, in the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, preferably, the at least one second plasma nozzle is guided on a robot. An advantage of this embodiment is that the targeted guidance of the plasma, the electrostatic charge can be reduced or eliminated even with complex configured surfaces or even with electrode arrangements.
Bevorzugt werden bei dem Verfahren der Schritt des Verringerns der elektro- statischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche und der Schritt des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche gleichzeitig an den Elektroden und den Separatoren durchgeführt, nachdem die Elektroden und die Separatoren zu einer gewickelten und/oder gestapelten Elektrodenanordnung angeordnet worden sind. Weiterhin kann bei dem Herstellungsverfahren für mindestens eine Komponente der Elektrode ein Material aus einer Gruppe ausgewählt werden, die umfasst: LiCo02, LiNi02, LiFeP04, Li4Ti5012, Li[NixCoi-x-yMny]02, LiNi1-xCox02, Li[NixCo1-x- yAly]02, Sn02 oder LaMn204. Bevorzugt 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 vorzugs- weise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist. Das organische Material, welches vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenter- ephthalat (PET) enthält, 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 enthält bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate mit wenigstens einem der Elemente Zr, AI, 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. Preferably, in the method, the step of reducing the electrostatic charge on the first object side surface and the step of reducing the electrostatic charge on the second object side surface are performed simultaneously on the electrodes and the separators after the electrodes and the separators are wound and / or or stacked electrode assembly have been arranged. Furthermore, in the manufacturing method, at least one component of the electrode may be selected from the group consisting of LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiFePO 4 , Li 4 Ti 5 O 12 , Li [Ni x Coi -x - y Mny] 0 2, LiNi 1-x Co x 0 2, Li [Ni x Co 1-x-y Al y] 0 2, Sn0 2 or LaMn 2 0. 4 Preferably, a separator is used 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. An organic material which is preferably configured as a nonwoven web is preferably used as the carrier, which is at least partially permeable to material. The organic material, which preferably contains 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.degree. C. to 200.degree. The inorganic material preferably contains 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.
Dieses Verfahren ist insbesondere für kontinuierliche Herstellungsverfahren in durchgehenden Produktionslinien geeignet. Das Verfahren ist auch zur Herstellung einer sehr großen Anzahl von Objekten geeignet. Damit bietet es besondere Vorteile zur Herstellung von Elektroden oder Separatoren zum Auf- bau elektrochemischer Energiespeicher. This method is particularly suitable for continuous production processes in continuous production lines. The method is also suitable for producing a very large number of objects. It therefore offers particular advantages for the production of electrodes or separators for the construction of electrochemical energy storage devices.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einem System zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten, insbesondere zur Herstellung von Elektroden und/oder Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen, vorzugsweise zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausge- stalteten Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden und/oder solcher Separatoren, wobei die blatt- oder plattenförmigen Objekte eine erste Objektseitenoberfläche und eine der ersten Objektseitenoberfläche gegenüberliegende zweite Objektseitenoberfläche aufweisen, dadurch gelöst, dass das Her- Stellungssystem eine Plasmavorrichtung aufweist, welche derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass mit Aufbringen des Plasmas auf die erste Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte deren elektrostatische Aufladung verringert, vorzugsweise entfernt wird und dass mit Aufbringen des Plasmas auf die zweite Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte deren elektrostatische Aufladung verringert, vorzugsweise entfernt wird. According to a second aspect, this object is achieved in a system for producing sheet-like or plate-shaped objects, in particular for producing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical, preferably for use in a motor vehicle. staltet energy storage or parts of such electrodes and / or such separators, wherein the sheet or plate-shaped objects have a first object side surface and the first object side surface opposite second object side surface, achieved in that the Her- positioning system has a plasma device, which arranged and configured such is that with application of the plasma on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects reduces their electrostatic charge, preferably removed and that with application of the plasma on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects reduces their electrostatic charge, preferably removed.
Bevorzugt weist bei dem Herstellungssystem die Plasmavorrichtung mindestens eine erste, vorzugsweise auf einem Roboter geführte Plasmadüse für die erste Objektseitenoberfläche und insbesondere mindestens eine zweite, vorzugsweise auf einem Roboter geführte Plasmadüse für die zweite Objektseiten- Oberfläche auf. In the production system, the plasma apparatus preferably has at least one first plasma nozzle, preferably guided on a robot, for the first object side surface and in particular at least one second plasma nozzle for the second object side surface, preferably guided on a robot.
Hinsichtlich der Vorteile dieses Herstellungssystems und der verwendeten Begriffe gelten die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gemachten Ausführungen in entsprechender Weise. With regard to the advantages of this production system and the terms used, the statements made above in connection with the production method according to the invention apply correspondingly.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine elektrische Zelle für eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung mit Elektroden, die nach einem vorstehend genannten Herstellungsverfahren hergestellt und/oder mit Hilfe eines vorstehend genannten Herstellungssystems hergestellt worden ist. The present invention also relates to an electric cell for an electrochemical energy storage device with electrodes, which has been produced according to a production method mentioned above and / or produced by means of a production system mentioned above.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammen- hang mit den Zeichnungen. Es zeigen: Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawings. Show it:
Fig. 1 ein Flussdiagramm für ein Herstellungsverfahrens eines ersten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 ein Flussdiagramm für ein Herstellungsverfahrens eines zweiten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 is a flowchart for a manufacturing method of a first embodiment according to the present invention and Fig. 2 is a flowchart for a manufacturing method of a second embodiment of the present invention.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem in einem Schritt S1 in einem kontinuierlichen Verfahren aus einem Band blatt- oder plattenförmige Objekte gefertigt werden. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, kann dieser Schritt S1 einen Schritt S1.1 , bei welchem Separatorenelemente aus einem Separatorenband ausgeschnitten werden, und einen Schritt S1 .2, bei welchem Kathodenelemente aus einem Kathodenband ausgestanzt werden, und einen Schritt S1.3 aufweisen, bei welchem Anodenelemente aus einem Anodenband ausgestanzt werden. Fig. 1 shows an embodiment of a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention, wherein in a step S1 in a continuous process of a band sheet or plate-shaped objects are made. As shown in FIG. 1, this step S1 may include a step S1.1 in which separator elements are cut out of a separator belt and a step S1 .2 in which cathode elements are punched out of a cathode belt and a step S1.3 in which anode elements are punched out of an anode tape.
Nachfolgend werden in einem Schritt S2 die blatt- oder plattenförmige Objekte gereinigt. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, kann dieser Schritt S2 einen Teilschritt S2.1 , bei dem die Separatorenelemente gereinigt werden, und einen Teilschritt S2.2, bei dem die Kathodenelemente gereinigt werden, und einen Teilschritt S2.3 aufweisen, bei dem die Anodenelemente gereinigt werden. Nachfolgend werden in einem Schritt S3 die Oberflächen der blatt- oder plattenförmigen Objekte aktiviert. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, kann dieser Schritt S3 einen Teilschritt S3.1 , bei dem die Oberflächen der Separatorenelemente aktiviert werden, und einen Teilschritt S3.2, bei dem die Oberflächen der Kathodenelemente aktiviert werden, und einen Teilschritt S3.3 aufweisen, bei dem die Oberflächen der Anodenelemente aktiviert werden. Nach einem weiteren in dieser Figur nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Schritt S3 bzw. dessen Teilschritte vor dem Schritt S2 bzw. dessen Teilschritten erfolgen. Nachfolgend wird in einem Schritt S5 die elektrostatische Aufladung auf den Objektseitenoberflächen der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung eines Plasmas verringert. Der Schritt S5 kann einen Teilschritt S5', bei welchen die elektrostatische Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung des Plasmas verringert wird, und einen Teilschritt S5" aufweisen, bei welchen die elektrostatische Auf- ladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung des Plasmas verringert wird. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, kann der Schritt S5 einen Teilschritt S5.1 , bei dem mittels Einwirkung eines Plasmas die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Separatoren- elemente verringert wird, und einen Teilschritt S5.2, bei dem mittels Einwirkung eines Plasmas die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Kathodenelemente verringert wird, und einen Teilschritt S5.3 aufweisen, bei dem mittels Einwirkung eines Plasmas die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Anodenelemente verringert wird. Nachfolgend werden in einem Schritt S6 die Kathodenelemente, die Anodenelemente und die Separatorenelemente zu einer Elektrodenanordnung angeordnet, die bevorzugt gestapelt oder gewickelt ist. Subsequently, in a step S2, the sheet-shaped or plate-shaped objects are cleaned. As shown in FIG. 1, this step S2 may comprise a substep S2.1 in which the separator elements are cleaned, a substep S2.2 in which the cathode elements are cleaned, and a substep S2.3 in which the anode elements are cleaned. Subsequently, in a step S3, the surfaces of the sheet or plate-shaped objects are activated. As shown in FIG. 1, this step S3 may include a substep S3.1, in which the surfaces of the separator elements are activated, and a substep S3.2, in which the surfaces of the cathode elements are activated, and a substep S3.3 in which the surfaces of the anode elements are activated. According to another embodiment, not shown in this figure, the step S3 or its sub-steps before the step S2 or its sub-steps take place. Subsequently, in a step S5, the electrostatic charge on the object side surfaces of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of a plasma. Step S5 may comprise a substep S5 'in which the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma, and a substep S5 "in which the electrostatic charge is applied. Charge on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma. As shown in FIG. 1, step S5 may comprise a substep S5.1, in which the action of a plasma reduces the electrostatic charge on the surfaces of the separator elements, and a substep S5.2, in which a Plasma, the electrostatic charge on the surfaces of the cathode elements is reduced, and a substep S5.3, in which the action of a plasma, the electrostatic charge on the surfaces of the anode elements is reduced. Subsequently, in a step S6, the cathode elements, the anode elements and the separator elements are arranged to form an electrode arrangement, which is preferably stacked or wound.
Nach einem weiteren in der Figur nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Schritt S5 des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf den Objektseitenoberflächen (bzw. dessen Teilschritte) durch gezielte Wahl der Parameter des Plasmas eine Reinigung und Aktivierung der Oberflächen der Kathodenelemente, der Anodenelemente und der Separatorenelemente durchführen, wodurch die Prozessführung beschleunigt und vereinfacht wird. According to another preferred embodiment not shown in the figure, the step S5 of reducing the electrostatic charge on the object side surfaces (or its substeps) by selectively selecting the parameters of the plasma, perform a cleaning and activation of the surfaces of the cathode elements, the anode elements and the separator elements which speeds up and simplifies litigation.
Das weitere in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel stimmt mit dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in den Schritten S1 bis S3 bzw. dessen Teilschritten überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen für diese Schritte und Teilschritte auf die entsprechenden Beschreibungsteile zu der Fig. 1 verwiesen wird. Auf den Schritt S3 bzw. dessen Teilschritte nachfolgend werden in einem Schritt S4 die Kathodenelemente, die Anodenelemente und die Separatorenelemente zu einer Elektrodenanordnung angeordnet, die bevorzugt gestapelt oder gewickelt ist. The further exemplary embodiment shown in FIG. 2 agrees with the exemplary embodiment shown in FIG. 1 in steps S1 to S3 or its sub-steps, so that in order to avoid repetitions for these steps and sub-steps to the corresponding description parts to FIG. 1 is referenced. Following step S3 or its substeps subsequently, in a step S4, the cathode elements, the anode elements and the separator elements are arranged to form an electrode arrangement, which is preferably stacked or wound.
Nachfolgend wird in einem Schritt S5 die elektrostatische Aufladung auf den Objektseitenoberflächen der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung eines Plasmas verringert, wobei Plasmadüsen auf Robotern geführt werden können. Dieser Schritt S5 kann auch den Teilschritt S5', bei welchen die elektrostatische Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung des Plasmas verringert wird, und den Teilschritt S5" aufweisen, bei welchen die elektrostatische Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmige Objekte mittels Einwirkung des Plasmas verringert wird. Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, kann auch dieser Schritt S5 den Teilschritt S5.1 , bei dem die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Separatorenelemente mittels Einwirkung eines Plasmas verringert wird, und den Teilschritt S5.2, bei dem die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Kathodenelemente mittels Einwirkung eines Plasmas verringert wird, und den Teilschritt S5.3 aufweisen, bei dem die elektrostatische Aufladung auf den Oberflächen der Anodenelemente mittels Einwirkung eines Plasmas verringert wird. Subsequently, in a step S5, the electrostatic charge on the object side surfaces of the sheet-shaped or plate-shaped objects is reduced by the action of a plasma, with plasma nozzles guided on robots can be. This step S5 may also include the substep S5 ', in which the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is reduced by the action of the plasma, and the substep S5 ", at which the electrostatic charge on the second object side surface of the sheet As shown in Fig. 2, this step S5 may include the sub-step S5.1, in which the electrostatic charge on the surfaces of the separator elements is reduced by the action of a plasma, and the Sub-step S5.2, in which the electrostatic charge on the surfaces of the cathode elements is reduced by the action of a plasma, and the sub-step S5.3, in which the electrostatic charge on the surfaces of the anode elements is reduced by the action of a plasma.
Die Verringerung der elektrostatischen Aufladung mit einem Plasma verhindert Beschädigungen bei der Fertigung, wobei ein weiterer Vorteil darin liegen kann, dass durch entsprechende Wahl der Parameter des Plasma zusätzlich eine Reinigung und Aktivierung der Oberflächen erreicht werden kann, wodurch die Benetzung mit Elektrolyten verbessert und eine Verlängerung der Lebensdauer erreicht werden kann. Darüber hinaus können bei der Herstellung der elektrochemischen Energiespeicher die Befüllungszeiten mit dem Elektrolyt verringert werden kann. The reduction of the electrostatic charge with a plasma prevents damage to the production, wherein a further advantage may be that by appropriate choice of the parameters of the plasma additionally cleaning and activation of the surfaces can be achieved, thereby improving the wetting with electrolyte and prolongation the lifetime can be achieved. In addition, in the production of electrochemical energy storage, the filling times can be reduced with the electrolyte.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
51 Fertigen eines blatt- oder plattenförmigen Objektes aus einem Band S1.1 Schneiden eines Separatorenelementes aus einem Separatorenband S1.2 Ausstanzen eines Kathodenelementes aus einem Kathodenband S1.3 Ausstanzen eines Anodenelementes aus einem Anodenband 51 Fabricating a sheet or plate-shaped object from a strip S1.1 Cutting a separator element from a separator strip S1.2 Punching a cathode element from a cathode strip S1.3 Punching an anode element from an anode strip
52 Reinigen des blatt- oder plattenförmigen Objektes  52 Cleaning the sheet or plate-shaped object
52.1 Reinigen des Separatorenelementes  52.1 Cleaning the separator element
52.2 Reinigen des Kathodenelementes  52.2 Cleaning the cathode element
S2.3 Reinigen des Anodenelementes S2.3 Cleaning the anode element
53 Aktivieren der Oberflächen des blatt- oder plattenförmigen Objektes 53 Activating the surfaces of the sheet or plate-shaped object
53.1 Aktivieren der Oberflächen des Separatorenelementes 53.1 Activating the surfaces of the separator element
53.2 Aktivieren der Oberflächen des Kathodenelementes  53.2 activating the surfaces of the cathode element
53.3 Aktivieren der Oberflächen des Anodenelementes  53.3 Activating the surfaces of the anode element
S4 Anordnen der Anodenelemente, der Kathodenelemente und der S4 arranging the anode elements, the cathode elements and the
Separatorenelemente in eine Elektrodenanordnung  Separator elements in an electrode assembly
55 Verringern der elektrostatischen Aufladung auf den Objektseitenoberflächen  55 Reducing the electrostatic charge on the object side surfaces
S5' Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseiten- Oberfläche  S5 'Reduce the electrostatic charge on the first object side surface
S5" Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche  S5 "Reduce the electrostatic charge on the second object side surface
S5.1 Verringern der elektrostatischen Aufladung der Oberflächen des  S5.1 Reducing the electrostatic charge of the surfaces of the
Separatorenelementes  Separatorenelementes
S5.2 Verringern der elektrostatischen Aufladung der Oberflächen des S5.2 Reducing the electrostatic charge of the surfaces of the
Kathodenelementes  cathode element
S5.3 Verringern der elektrostatischen Aufladung der Oberflächen des S5.3 Reducing the electrostatic charge of the surfaces of the
Anodenelementes  anode member
56 Anordnen der Anodenelemente, der Kathodenelemente und der  56 arranging the anode elements, the cathode elements and the
Separatorenelemente in eine Elektrodenanordnung  Separator elements in an electrode assembly

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten, insbesondere zur Herstellung von Elektroden und/oder Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen, vorzugsweise zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestalteten Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden und/oder solcher Separatoren, wobei die blatt- oder plattenförmigen Objekte eine erste Objektseitenoberfläche und eine der ersten Objektseitenoberfläche gegenüberliegende zweite Objektseitenoberfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren die Schritte aufweist: Process for producing sheet-like or plate-shaped objects, in particular for producing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical energy store, preferably designed for use in a motor vehicle, or parts of such electrodes and / or separators, wherein the sheet-like or plate-shaped objects a first object side surface and a second object side surface opposite the first object side surface, characterized in that the manufacturing method comprises the steps of:
(S5') Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der ersten  (S5 ') Reduce the electrostatic charge on the first one
Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte, indem ein Plasma, insbesondere ein Atmosphärenplasma zur Einwirkung auf die erste Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte gebracht wird, und  Object side surface of the sheet or plate-shaped objects by a plasma, in particular an atmospheric plasma is brought to act on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects, and
(S5") Verringern der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten  (S5 ") Reduce the electrostatic charge on the second
Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte, indem ein Plasma, insbesondere ein Atmosphärenplasma zur Einwirkung auf die zweite Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte gebracht wird.  Object side surface of the sheet- or plate-shaped objects by bringing a plasma, in particular an atmospheric plasma to act on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte derart durchgeführt wird, dass die elektrostatische Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche beseitigt wird, und/oder dass der Schritt (S5") desA method according to claim 1, characterized in that the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed so as to eliminate the electrostatic charge on the first object side surface, and / or the step (S5 ") of the
Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte derart durchgeführt wird, dass die elektrostatische Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche beseitigt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma über mindestens eine erste Plasmadüse auf die erste Objektseitenoberfläche aufgebracht wird und/oder dass in dem Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma über mindestens eine zweite Plasmadüse auf die zweite Objektseitenoberfläche aufgebracht wird. Reducing the electrostatic charge on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects is performed such that the electrostatic charge on the second object side surface is eliminated. Method according to claim 1 or 2, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the plasma is applied to the first object side surface via at least one first plasma nozzle and / or in step (S5 "). ) of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the plasma is applied to the second object side surface via at least a second plasma nozzle.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse mit Luft und unter Hochspannung betrieben wird und/oder dass in dem Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse mit Luft und unter Hochspannung betrieben wird. A method according to claim 3, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is operated with air and under high voltage and / or in the step (S5 ") of decreasing the electrostatic charging on the second object side surface, the at least one second plasma nozzle is operated with air and under high voltage.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse mit einem Prozessgas und unter Hochspannung betrieben wird und/oder dass in dem Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse mit einem Prozessgas und unter Hochspannung betrieben wird. A method according to claim 3, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage and / or in the step (S5 ") of Reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the at least one second plasma nozzle is operated with a process gas and under high voltage.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma aus der mindestens einen ersten Plasmadüse mit einer derartig hohen Ausströmgeschwindigkeit herausströmt, dass sich auf der ersten Objektseitenoberfläche befindende Partikel entfernt werden und/oder dass in dem Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma aus der mindestens einen zweiten Plasmadüse mit einer derartig hohen Ausströmgeschwindigkeit herausströmt, dass sich auf der zweiten Objektseitenoberfläche befindende Partikel entfernt werden. Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the plasma flows out of the at least one first plasma nozzle with such a high outflow velocity that on the first object side surface be located and / or that in the Step (S5 ") of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the plasma from the at least one second plasma nozzle flows out at such a high outflow velocity that on the second object side surface located particles are removed.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche das Plasma beim Herausströmen aus der mindestens einen ersten Plasmadüse derartig angeregte Teilchen aufweist, dass eine Aktivierung der ersten Objektseitenoberfläche bewirkt wird und/oder dass in dem Schritt (S5") des Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface of the plasma when flowing out of the at least one first plasma nozzle such excited particles that activation of the first object side surface is effected and / or that in the step (S5 ") of the
Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der mindestens einen zweiten Objektseitenoberfläche das Plasma beim Herausströmen aus der zweiten Plasmadüse derartig angeregte Teilchen aufweist, dass eine Aktivierung der zweiten Objektseitenoberfläche bewirkt wird. Reducing the electrostatic charge on the at least one second object side surface of the plasma when it flows out of the second plasma nozzle such excited particles, that activation of the second object side surface is effected.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche die mindestens eine erste Plasmadüse auf einem Roboter geführt wird und/oder dass in dem Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche die mindestens eine zweite Plasmadüse auf einem Roboter geführt wird. Method according to one of claims 3 to 7, characterized in that in the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface, the at least one first plasma nozzle is guided on a robot and / or in step (S5 ") of reducing the electrostatic charge on the second object side surface, the at least one second plasma nozzle is guided on a robot.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S5') des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der ersten Objektseitenoberfläche und der Schritt (S5") des Verringerns der elektrostatischen Aufladung auf der zweiten Objektseitenoberfläche gleichzeitig an den Elektroden und den Separatoren durchgeführt werden, nachdem die Elektroden und die Separatoren zu einer gewickelten und/oder gestapelten Elektrodenanordnung angeordnet worden sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Komponente der Elektrode ein Material aus einer Gruppe ausgewählt wird, die umfasst: LiCo02, LiNi02, LiFeP04, Li4Ti50i2, Li[NixCoi.x-yMny]02, LiNi1-xCox02, Li[NixCo1-x-yAly]02, Sn02 oder LaMn204. A method according to claim 8, characterized in that the step (S5 ') of reducing the electrostatic charge on the first object side surface and the step (S5 ") of reducing the electrostatic charge on the second object side surface are performed simultaneously on the electrodes and the separators, after the electrodes and separators have been arranged into a wound and / or stacked electrode arrangement. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that for at least one component of the electrode, a material is selected from a group comprising: LiCo0 2 , LiNi0 2 , LiFeP0 4 , Li 4 Ti 5 0i 2, Li [Ni x Coi , xy Mny] 0 2 , LiNi 1-x Co x O 2 , Li [Ni x Co 1-xy Aly] 0 2 , Sn0 2 or LaMn 2 0 4 .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Komponente der Separators ein Material ausgewählt wird, welches 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) enthält, 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, AI, Li enthält, besonders bevorzugt Zirkonoxid, und wobei das anorganische, ionenleitende Material bevorzugt Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm aufweist. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that for at least one component of the separator, a material is selected which is not or only poorly electron-conducting, and which consists of an at least partially permeable carrier, wherein the carrier is preferably on at least one side is coated with an inorganic material, wherein as at least partially permeable carrier preferably an organic material is used, which is preferably configured as a non-woven fabric, wherein the organic material preferably contains 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 ion-conducting in a temperature range from -40 ° C to 200 ° C, wherein the inorganic material preferably at least one compound selected from the group of oxides, Ph osiphates, sulfates, titanates, silicates, aluminosilicates at least one of the elements Zr, Al, Li contains, more preferably zirconium oxide, and wherein the inorganic, ion-conducting material preferably has particles with a maximum diameter below 100 nm.
System zur Herstellung von blatt- oder plattenförmigen Objekten, insbesondere zur Herstellung von Elektroden und/oder Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen, vorzugsweise zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestalteten Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden und/oder solcher Separatoren, wobei die blatt- oder plattenförmigen Objekte eine erste Objektseitenoberfläche und eine der ersten Objektseitenoberfläche gegenüberliegende zweite Objektseitenoberfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungssystem eine Plasmavorrichtung aufweist, welche derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass mit Aufbringen des Plasmas auf die erste Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte deren elektrostatische Aufladung verringert, vorzugsweise entfernt wird und dass mit Aufbringen des Plasmas auf die zweite Objektseitenoberfläche der blatt- oder plattenförmigen Objekte deren elektrostatische Aufladung verringert, vorzugsweise entfernt wird. System for the production of sheet- or plate-shaped objects, in particular for the production of electrodes and / or separators for the construction of an electrochemical, preferably designed for use in a motor vehicle energy storage or parts of such electrodes and / or such separators, wherein the sheet or plate-shaped objects a first object side surface and one of the first Having object side surface opposite second object side surface, characterized in that the manufacturing system comprises a plasma device which is arranged and configured such that the application of the plasma on the first object side surface of the sheet or plate-shaped objects reduces their electrostatic charge, preferably removed and that with application of the plasma on the second object side surface of the sheet or plate-shaped objects whose electrostatic charge is reduced, preferably removed.
Herstellungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmavorrichtung mindestens eine erste, vorzugsweise auf einem Roboter geführte Plasmadüse für die erste Objektseitenoberfläche und insbesondere mindestens eine zweite, vorzugsweise auf einem Roboter geführte Plasmadüse für die zweite Objektseitenoberfläche aufweist. Manufacturing system according to claim 12, characterized in that the plasma device comprises at least a first, preferably guided on a robot plasma nozzle for the first object side surface and in particular at least one second, preferably guided on a robot plasma nozzle for the second object side surface.
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