EP3520157A1 - Verfahren zur herstellung eines folienstapels für eine batteriezelle - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines folienstapels für eine batteriezelle

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EP3520157A1
EP3520157A1 EP17768775.3A EP17768775A EP3520157A1 EP 3520157 A1 EP3520157 A1 EP 3520157A1 EP 17768775 A EP17768775 A EP 17768775A EP 3520157 A1 EP3520157 A1 EP 3520157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
separator
laser
defined locations
separator film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17768775.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Juestel
Thomas Kretschmar
Mathias Derra
Johannes Proell
Juergen Herold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3520157A1 publication Critical patent/EP3520157A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
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    • 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 invention relates to a method for producing a film stack for a battery cell. State of the art
  • US 2015/0202647 A shows a method for producing a battery cell in which a separator film is formed, wherein the separator film comprises a substrate made of a porous polyolefin resin film and a substrate disposed thereon
  • the heat-resistant layer is on
  • Battery cell comprises the following steps: a) providing a separator film with at least a first one
  • a layer comprising a polyolefin, and at least one
  • Ceramic layer was removed, dl) with another separator film or d2) after folding with itself
  • Electrode foils to foil stacks Electrode foils to foil stacks.
  • foil is a substantially flat electrode formed
  • the film may have any shape in the surface, for example, square, rectangular, rounded corners, oval, circular or the like.
  • the term “pocket” refers to an arrangement in which the electrode foil is sandwiched between two separator foils, which can be punctually or completely closed on one, two, three or four sides , three jobs, four jobs or even more jobs.
  • the first electrode foil is provided substantially identically sized as the separator foil and positioned on this.
  • the term "essentially the same size” here means that the first electrode foil covers the separator foil over a large area except for the defined locations at which the ceramic layer is or has been removed.
  • the first electrode foil is designed to be smaller around an edge area on which the defined locations are located.
  • a preferred mirror-symmetrical same as the separator formed further educated
  • Separator foil is provided, fed to the array with the separator foil and the first electrode foil and positioned on this assembly.
  • the pocket is formed, in which the first electrode foil is arranged.
  • the films may be continuously provided "off the belt.”
  • the pockets may be produced on the belt and singulated in further steps. According to a second embodiment, it is provided that the first
  • Electrode film is formed substantially the same size as half of the separator.
  • the term "essentially the same size” also means here that the first electrode foil covers over a large area half of the separator foil except for the defined locations where the ceramic layer is or has been removed.
  • the first electrode foil is made smaller around an edge area
  • the first electrode foil is placed on one half of the separator foil, whereupon the separator foil is folded in the middle, so that the half on which the first electrode foil is not arranged on half of the separator foil on which the By connecting the two separator film halves at locations where the ceramic layers have been removed, the pocket is formed, in which the first electrode foil is arranged Foils before folding sporadically.
  • the ceramic coating is located at least on the inside of the bag.
  • the bag contains the first electrode foil and, in a further step, can be built up alternately with a respective second electrode foil rapidly to form an electrode stack.
  • the second electrode film is preferably not arranged in a pocket, d. h. "unpacked".
  • the first layer of the separator film comprises a polyolefin, wherein preferably biaxially drawn PP (polypropylene) or PE (polyethylene) is used.
  • the thickness of the first layer is preferably from 10 to 30 ⁇ .
  • a second layer of the separator film comprises a ceramic, preferably Al 2 O 3 or boehmite.
  • the thickness of the ceramic layer is preferably from 1 to 5 ⁇ .
  • Ceramic coating by multiphoton absorption processes to evaporate which is also referred to as cold material removal.
  • the laser is focused on the coated separator surface in order to remove the ceramic coating in a targeted manner.
  • the laser is preferably arranged so that the first layer with the
  • Polyolefin support material is not affected.
  • the amount of polyolefin support material is not affected.
  • a laser with a pulsed laser beam is preferably used.
  • a laser is used with a pulsed laser beam with pulse widths of 80 fs to 100 ps.
  • the use of ultrashort pulse laser radiation and the resulting high beam intensities on the coated separator surface evaporate the ceramic coating very effectively.
  • the laser preferably has a laser power of 0.1 to 400 W.
  • the laser may have an average laser power of more than 400W.
  • a laser which has a laser scanning speed of 0.1 to 20 m / s. Particularly preferred is a laser is used, the one
  • a laser is used, which has a focus diameter on the material surface of 5 to 100 ⁇ .
  • a laser is used, which has a focus diameter on the material surface of more than 100 ⁇ .
  • the laser used is preferably a laser with a wavelength between 300 nm and 1100 nm, ie. H. from the UV range to the near infrared range.
  • a laser having a wavelength of 343 nm, 515 nm or 1030 to 1064 nm is particularly preferred.
  • an excimer laser which preferably has a wavelength of between 100 and 300 nm, more preferably 157 nm, 193 nm or 248 nm.
  • the excimer laser preferably comprises a flattop beam profile. More preferably, the
  • Excimer laser on a pulse duration in the nanosecond range.
  • the excimer laser is focused on the coated Separatorober Structure and there is a photochemical or photothermal material removal.
  • the defined locations of the separator film of 1 mm 2 to 10 cm 2 are formed large.
  • the size and shape of the defined locations is matched to the method of their connection in step d).
  • the defined locations may, for example, be square, rectangular, circular, oval or linear. preferred
  • Magnitudes of square locations are from 5mm x 5mm to 10mm x 10mm.
  • Preferred sizes of rectangularly shaped ablated points are from 5 mm x 10 mm to 10 mm x 20 mm.
  • Circular locations preferably have a radius of 1 mm to 10 mm.
  • Line-shaped points are given in width by the laser beam and can be z. B. extend over lengths of 1 mm to 20 cm.
  • the defined locations at which the ceramic layer is removed in step b) are preferably arranged symmetrically. In particular, they are preferably arranged mirror-symmetrically to a main axis of the separator film. The latter embodiment is to be preferred in particular in the folding technology.
  • the number of defined locations per pocket is, for example, from 3 to 20, preferably 4 to 12. It can be provided to arrange 3 or 4 defined locations in the manner of an equilateral triangle or a square. It may be provided to interpolate a square or rectangle with further defined locations, for example to provide further points between the corners, so that 8 defined locations 10 are provided here.
  • the defined locations are for example by means of
  • Polymer ultrasonic welding, laser welding, heat sealing, thermal bonding, sewing, knurling and / or needles interconnected It may be provided to first connect some of the defined locations with each other, then insert the electrode and then connect further of the defined locations with each other.
  • the defined locations are connected to one another by means of laser transmission welding. This is z. B. a diode laser radiation, wherein the defined locations, d. H. here too
  • a film stack is produced as described in a first step and arranged in further steps of the film stack in a battery cell housing.
  • the battery cell housing is filled with an electrolyte and sealed.
  • the battery cell can be both a primary battery cell and a
  • Secondary battery cell or accumulator cell which is adapted to store electrical energy and convert chemical reaction energy into electrical energy and vice versa.
  • the invention is applicable to all types of cells made up of individual foils, for example lithium-ion batteries, lithium-sulfur batteries, magnesium batteries.
  • the battery cell may be a lithium-ion cell, which is typically characterized by particularly high
  • the intended use for the presented battery cell can be in particular in motor vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles.
  • a double-sided coated electrode is preferably used as a first electrode for lithium-ion cells.
  • a cathode for example of the form LiNixMn y Co z 02, LiNiCoAlO 2 , LiCoO 2 , LiMn 2 04, LiFePo 4 or modifications thereof.
  • anodes will be preferably used intercalation anodes, in particular graphite, carbon nanotubes or buckyballs.
  • conversion anodes e.g. As Si, Sn can be used.
  • the site of use of the electrode stacks produced according to the invention is, for example, stacked lithium ion pouch cells, hardcase cells, in particular prismatic hardcase cells, BEV, Nutshell cells and
  • Ceramic-coated separators promises greater safety and reliability of lithium-ion cells for use, for example, in automotive applications. Ceramic-coated polyolefin separators also have advantages in terms of high-voltage stability.
  • the shrinkage of the separator is avoided in the action of temperature.
  • Additional materials such as adhesives or adhesive tapes.
  • the invention allows, in the production of the film stack the
  • the stacking process can be technically further optimized in the direction of high-speed stacking. By increasing the stack speed, cell production can be increased.
  • the invention promises an increase in the volume utilization of
  • Cell housing d. H. the spatial capacity of the cell. Furthermore, the invention also allows a reduction of material scrap.
  • Figure 1 is a plan view of a separator sheet prepared according to the invention
  • Figure 2 is a plan view of an arrangement with an inventive
  • FIG. 3 shows a translucent plan view of a pocket according to the invention, in which a first electrode foil is arranged
  • Figure 4 shows two steps in a manufacturing method according to the invention
  • Figure 5 is a plan view of an arrangement with an inventive
  • FIG. 6 shows a translucent plan view of pockets according to the invention, in which first electrode foils are arranged, in a perspective view
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a method step for
  • FIG. 1 shows a separator film 4 which is prepared for use in the method according to the invention.
  • the separator film 4 has a rectangular outline and comprises a first separator film half 4a and a second separator film half 4b, each of which has a square plan view by way of example.
  • the first separator film half 4a and a second separator film half 4b, each of which has a square plan view by way of example.
  • Separator film half 4a and the second separator film half 4b are relative to an axis y, which forms a major axis of the separator film 4,
  • the separator film 4 has a first layer 6 which contains a polymer material, in particular a polyolefin film such as biaxially oriented PP, PE, etc.
  • the first layer 6 is coated on one side with a ceramic, z. B. with AI2O3 or boehmite.
  • the ceramic layer 8 first covers the entire first layer 6 of the separator film 4, which is not shown. Shown in FIG. 1 is the separator film 4, after a local removal of the ceramic layer 8 has taken place at defined locations 10.
  • the local ablation may, for example, by means of a fiber laser, preferably pulsed laser radiation, most preferably ultrashort pulse laser radiation with pulse durations in the range of pico or
  • Femtoseconds or be done by means of an excimer laser.
  • the defined locations 10 at which the ceramic layer 8 has been removed are arranged symmetrically with respect to the axis y, ie. H. in that the first separator film half 4a and the second separator film half 4b
  • Separator film halves 4a, 4b is due to the fact that the first Separator film half 4a during the manufacturing process of the film stack 2 on the second separator film half 4b along a fold line 12 which coincides with the axis y, is folded. In Figure 1, this is indicated by the two arrows.
  • the defined locations 10 are located at the edge of the separator film 4.
  • Separator film half 4a, 4b each have seven defined locations 10, which are positioned along the edge. Four defined locations 10 are arranged in the corners of the square outline and further three defined locations 10 are each arranged in the middle of one side. alternative
  • Defined corners 10 located not be present or about lying in the pages defined locations 10 may not be present.
  • FIG 2 shows the Separatorfolie 4 of Figure 1, wherein on the second
  • the first electrode foil 14 comprises an exemplary square-shaped region with active layers 16 and a current conductor 18.
  • the region with the active layers 16 is arranged centrally with respect to the second separator foil half 4b and surrounded by the defined locations 10.
  • Electrode foil 14 is slightly smaller in size than the second
  • FIG. 3 shows a pocket 20 which, after folding, is shown in FIG
  • the pocket 20 therefore comprises two layers of the separator film 4, namely a lower layer which passes through the second separator film half 4b formed thereon, the first electrode film 14 is disposed thereon, and above, an upper layer formed by the first separator film half 4a.
  • the defined locations 10 are now located in the corners of the pocket 20 and in addition there are three defined locations 10 which interpolate the corners.
  • FIG. 4 shows a step in the production process of a film stack 2, wherein the pocket 20 described with reference to FIG. 3 is first processed at the defined locations 10.
  • the defined locations 10 form connection points, where now the superimposed, ceramic-free areas of
  • Separator 4 are present. At the defined locations 10, the respective layers are connected by means of ultrasound or other methods.
  • the bag 20 is transferred to an assembly form, which is indicated by positioning guides 24.
  • the positioning guides 24 are arranged so that an alternating arrangement of pockets 20 and second electrode foils 22 on each other forms the film stack 2.
  • the second electrode foil 22 has approximately similar dimensions as the pocket 20, i. H. dimensions similar to the first or second separator film halves 4a, 4b in this embodiment. Only in the direction of the current collector 18 of the second electrode foil 22 remains
  • Embodiment allows cycle times of 10 Hz or beyond and positioning accuracy of less than 0.5 mm between the separator and electrode films 4, 14, 22 and with respect to the electrode films 14, 22nd
  • the electrode films 14, 22 are preferably coated on both sides
  • unilaterally coated electrode films 14, 22 may be provided.
  • the cathode foil is preferred as the first electrode foil 14 in the Pocket 20 is positioned as this is generally slightly smaller than the
  • Anode foil is formed.
  • the second electrode films 22 are then designed accordingly as anode foils.
  • the anode foil may form the first electrode foil 14 and the cathode foil may form the second electrode foil 22.
  • the separator film 4 which has been illustrated and described with reference to FIG. 1, is provided as a continuously fed film strip.
  • the cutting into the individual separator foils 4 can take place, for example, after the positioning of the first electrode foil 14 or beforehand.
  • the folding and cutting process can take place in a combined assembly step.
  • FIG. 5 a further embodiment of the method according to the invention is shown, wherein initially a separator film 4 is provided, which, as described with reference to FIG. 1, the first layer 6 and the
  • Ceramic layer 8 has (not separately shown in Figure 5), wherein the
  • Ceramic layer 8 was removed at defined locations 10. Furthermore, a further separator film 40 is provided, which is formed in such a way that the defined locations 10 on depositing the further separator film 40 on the
  • the method illustrated and described with reference to FIGS. 5 to 7 does not include a folding step.
  • the separator film 4 and the further separator film 40 are provided as separator film webs 26, 28, an assembly having first electrode films 14 and the first one
  • Separator film web 26 is provided, wherein the first electrode films 14 are positioned on the first Separatorfolienbahn 26.
  • the second Separatorfolienbahn 28 is then supplied and on the arrangement with the first
  • Electrode sheets 14 and the first Separatorfolienbahn 26 positioned.
  • FIG. 6 shows the arrangement described with reference to FIG.
  • the second separator film web 28 is
  • FIG. 6 shows how connecting steps take place at the defined locations, for example by means of ultrasound or the thermal methods described above. Furthermore, it is shown that by means of a
  • the pockets 20 are designed rectangular.
  • Figure 7 shows the step of placing the pockets 20 in one

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Folienstapels für eine Batteriezelle mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Separatorfolie (4) mit zumindest einer ersten Schicht (6), die ein Polyolefin aufweist, und zumindest einer Keramikschicht (8), Abtragen der Keramikschicht (8) an definierten Stellen (10) der Separatorfolie (4) mittels eines Lasers, Anordnen einer ersten Elektrodenfolie auf der Separatorfolie (4), Verbinden der Separatorfolie (4) an Stellen, an denen die Keramikschicht (8) abgetragen wurde, mit einer weiteren Separatorfolie oder nach Faltung mit sich selbst zur Ausbildung einer Tasche, in welcher die erste Elektrodenfolie angeordnet ist und Anordnen derartig hergestellter Taschen undzweiter Elektrodenfolien zu Folienstapeln.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Folienstapels für eine Batteriezelle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Folienstapels für eine Batteriezelle. Stand der Technik
US 2015/0202647 A zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle, bei dem eine Separatorfolie ausgebildet wird, wobei die Separatorfolie ein Substrat aus einem porösen Polyolefinharzfilm und eine darauf angeordnete
hitzebeständige Keramikschicht aufweist. Die hitzebeständige Schicht wird an
Bereichen, an denen der Separator geschweißt wird, ausgespart.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Stapelgeschwindigkeit und eine Positionierungspräzision bei der Herstellung eines Folienstapels für eine Batteriezelle zu erhöhen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine kostengünstige
Verbindungstechnik von Separatorfolien in Folienstapeln bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Folienstapels für eine
Batteriezelle umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Separatorfolie mit zumindest einer ersten
Schicht, die ein Polyolefin aufweist, und zumindest einer
Keramikschicht,
b) Abtragen der Keramikschicht an definierten Stellen der
Separatorfolie mittels eines Lasers,
c) Anordnen einer ersten Elektrodenfolie auf der Separatorfolie, d) Verbinden der Separatorfolie an den Stellen, an denen die
Keramikschicht abgetragen wurde, dl) mit einer weiteren Separatorfolie oder d2) nach Faltung mit sich selbst
zur Ausbildung einer Tasche, in welcher die erste Elektrodenfolie angeordnet ist, und
e) Anordnen derartig hergestellter Taschen und zweiter
Elektrodenfolien zu Folienstapeln.
Mit„Folie" wird eine im Wesentlichen flach ausgebildete Elektrode oder
Separatorschicht bezeichnet. Bei der flachen Elektrode oder Separatorschicht sind zwei räumliche Dimensionen um eine oder bevorzugt mehrere
Größenordnungen größer ausgebildet als die dritte räumliche Dimension. Die Folie kann in der Fläche eine beliebige Form aufweisen, zum Beispiel quadratisch, rechteckig, abgerundete Ecken, oval, kreisförmig oder ähnliches. Unter„Tasche" wird eine Anordnung bezeichnet, bei welcher die Elektrodenfolie zwischen zwei Separatorfolien nach Art eines Sandwiches angeordnet ist. Die Tasche kann an einer, zwei, drei oder vier Seiten punktuell oder vollständig geschlossen sein. Punktuell verschlossen bedeutet an einer Stelle, zwei Stellen, drei Stellen, vier Stellen oder noch mehr Stellen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird zunächst die erste Elektrodenfolie im Wesentlichen gleich groß wie die Separatorfolie ausgebildet bereitgestellt und auf dieser positioniert. Der Begriff„Im Wesentlichen gleich groß" bedeutet dabei, dass die erste Elektrodenfolie die Separatorfolie bis auf die definierten Stellen, an denen die Keramikschicht abgetragen wird oder wurde, großflächig überdeckt.
Beispielsweise ist die erste Elektrodenfolie um einen Randbereich kleiner ausgebildet, auf dem sich die definierten Stellen befinden. Eine bevorzugt spiegelsymmetrisch gleich wie die Separatorfolie ausgebildete weitere
Separatorfolie wird bereitgestellt, der Anordnung mit der Separatorfolie und der ersten Elektrodenfolie zugeführt und auf dieser Anordnung positioniert. Durch
Verbinden der Separatorfolien an Stellen, an denen die Keramikschichten abgetragen wurden, wird die Tasche gebildet, in welcher die erste Elektrodenfolie angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform können die Folien kontinuierlich„vom Band" bereitgestellt werden. Dabei können die Taschen am Band produziert und in weiteren Schritten vereinzelt werden. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die erste
Elektrodenfolie im Wesentlichen gleich groß ausgebildet ist wie die Hälfte der Separatorfolie. Der Begriff„Im Wesentlichen gleich groß" bedeutet hier ebenfalls, dass die erste Elektrodenfolie die Hälfte der Separatorfolie bis auf die definierten Stellen, an denen die Keramikschicht abgetragen wird oder wurde, großflächig überdeckt. Beispielsweise ist die erste Elektrodenfolie um einen Randbereich kleiner ausgebildet, auf dem sich die definierten Stellen befinden. Die erste Elektrodenfolie wird auf einer Hälfte der Separatorfolie angeordnet, woraufhin die Separatorfolie in der Mitte gefaltet wird, so dass die Hälfte, auf welcher die erste Elektrodenfolie nicht angeordnet ist, auf die Hälfte der Separatorfolie, auf welcher die erste Elektrodenfolie angeordnet ist, gefaltet wird. Durch Verbinden der beiden Separatorfolienhälften an Stellen, an denen die Keramikschichten abgetragen wurden, wird die Tasche gebildet, in welcher die erste Elektrodenfolie angeordnet ist. Auch hier kann die Zuführung der Folien vom Band erfolgen. Zweckmäßig werden die Folien vor der Faltung vereinzelt.
Es kann daher vorgesehen sein, die Elektrodenfolien und Separatorfolien kontinuierlich zuzuführen, so dass die definierten, Laser-abgetragenen Bereiche zur Deckung kommen und daraufhin miteinander verbunden werden. Es kann vorgesehen sein, die Separatorfolien und Elektrodenfolien vor dem Verbinden zuzuschneiden oder nach dem Verbinden zuzuschneiden.
Die Keramikbeschichtung befindet sich zumindest auf der Innenseite der Tasche. Die Tasche beinhaltet nach der Herstellung die erste Elektrodenfolie und kann in einem weiteren Schritt alternierend mit jeweils einer zweiten Elektrodenfolie zügig zu einem Elektrodenstapel aufgebaut werden. Die zweite Elektrodenfolie ist dabei bevorzugt nicht in einer Tasche angeordnet, d. h.„unverpackt".
Die erste Schicht der Separatorfolie weist ein Polyolefin auf, wobei bevorzugt biaxial verstrecktes PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen) eingesetzt wird. Die Dicke der ersten Schicht beträgt bevorzugt von 10 bis 30 μηη.
Eine zweite Schicht der Separatorfolie umfasst eine Keramik, bevorzugt AI2O3 oder Böhmit. Die Dicke der Keramikschicht beträgt bevorzugt von 1 bis 5 μηη. Das Abtragen der Keramikschicht erfolgt mittels eines Lasers, wobei bevorzugt ein Laser eingesetzt wird, dessen Laserstrahl dazu ausgebildet ist, die
Keramikbeschichtung durch Multiphotonen-Absorptionsprozesse zu verdampfen, was auch als kalter Materialabtrag bezeichnet wird. Der Laser wird auf der beschichteten Separatoroberfläche fokussiert, um dort die Keramikbeschichtung gezielt abzutragen.
Der Laser ist bevorzugt so eingerichtet, dass die erste Schicht mit dem
Polyolefin-Trägermaterial nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere ist der
Laserstrahl so ausgebildet, dass bei dessen Einwirkung die elektrochemischen Eigenschaften, insbesondere Porengröße, Gurley-Wert und MacMullin-Zahl der ersten Schicht nicht verändert werden. Bevorzugt wird hierzu ein Laser mit einem gepulsten Laserstrahl eingesetzt.
Besonders bevorzugt wird hierzu ein Laser mit einem gepulsten Laserstrahl mit Pulsbreiten von 80 fs bis 100 ps eingesetzt. Durch den Einsatz der Ultrakurzpuls- Laserstrahlung und der daraus resultierenden hohen Strahlintensitäten auf der beschichteten Separatoroberfläche wird die Keramikbeschichtung sehr effektiv verdampft.
Der Laser weist bevorzugt eine Laserleistung von 0,1 bis 400 W auf. Alternativ kann der Laser eine mittlere Laserleistung von mehr als 400 W aufweisen.
Bevorzugt wird ein Laser eingesetzt, welcher eine Laserscangeschwindigkeit von 0,1 bis 20 m/s aufweist. Besonders bevorzugt wird ein Laser eingesetzt, der eine
Scangeschwindigkeit von mehr als 20 m/s aufweist. Bevorzugt wird ein Laser eingesetzt, der einen Fokusdurchmesser auf der Materialoberfläche von 5 bis 100 μηη aufweist. Alternativ bevorzugt wird ein Laser eingesetzt, welcher einen Fokusdurchmesser auf der Materialoberfläche von mehr als 100 μηη aufweist.
Als Laser wird bevorzugt ein Laser mit einer Wellenlänge zwischen 300 nm und 1100 nm eingesetzt, d. h. aus dem UV-Bereich bis nahem Infrarotbereich.
Besonders bevorzugt wird ein Laser mit einer Wellenlänge von 343 nm, 515 nm oder 1030 bis 1064 nm eingesetzt. In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, einen Excimerlaser einzusetzen, welcher bevorzugt eine Wellenlänge von zwischen 100 und 300 nm aufweist, besonders bevorzugt 157 nm, 193 nm oder 248 nm. Der Excimerlaser umfasst bevorzugt ein Flattop-Strahlprofil. Weiter bevorzugt weist der
Excimerlaser eine Pulsdauer im Nanosekundenbereich auf. Der Excimerlaser wird auf die beschichtete Separatoroberfläche fokussiert und es erfolgt ein photochemischer oder photothermischer Materialabtrag.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die definierten Stellen der Separatorfolie von 1 mm2 bis 10 cm2 groß ausgebildet. Die Größe und Form der definierten Stellen ist auf die Methode ihrer Verbindung im Schritt d) abgestimmt. Die definierten Stellen können beispielsweise quadratisch, rechteckig, kreisförmig, oval oder linienförmig ausgebildet sein. Bevorzugte
Größenordnungen quadratischer Stellen sind von 5 mm x 5 mm bis 10 mm x 10 mm. Bevorzugte Größen von rechteckig ausgebildeten abzutragenden Stellen sind von 5 mm x 10 mm bis 10 mm x 20 mm. Kreisförmige Stellen weisen bevorzugt einen Radius von 1 mm bis 10 mm auf. Linienförmige Stellen sind in der Breite durch den Laserstrahl vorgegeben und können sich z. B. über Längen von 1 mm bis 20 cm erstrecken.
Die definierten Stellen, an denen die Keramikschicht in Schritt b) abgetragen wird, sind bevorzugt symmetrisch angeordnet. Insbesondere sind sie bevorzugt spiegelsymmetrisch zu einer Hauptachse der Separatorfolie angeordnet. Letztere Ausführungsform ist insbesondere bei der Falttechnologie zu bevorzugen.
Die Anzahl der definierten Stellen ist pro Tasche beispielsweise von 3 bis 20, bevorzugt 4 bis 12. Es kann vorgesehen sein, 3 oder 4 definierte Stellen nach Art eines gleichseitigen Dreiecks oder eines Quadrats anzuordnen. Es kann vorgesehen sein, ein Quadrat oder Rechteck mit weiteren definierten Stellen zu interpolieren, beispielsweise zwischen den Ecken noch weitere Punkte vorzusehen, so dass hier 8 definierte Stellen 10 vorgesehen sind.
Die definierten Stellen werden beispielsweise mittels
Polymerultraschallschweißen, Laserschweißen, Heißsiegeln, thermischem Bonden, Nähen, Rändeln und/oder Nadeln miteinander verbunden. Es kann vorgesehen sein, zunächst einige der definierten Stellen miteinander zu verbinden, daraufhin die Elektrode einzusetzen und danach weitere der definierten Stellen miteinander zu verbinden.
In einer alternativen Ausführungsform werden die definierten Stellen mittels Laserdurchstrahlschweißen miteinander verbunden. Hierzu eignet sich z. B. eine Diodenlaserstrahlung, wobei die definierten Stellen, d. h. hier die zu
verschweißenden Bereiche, mittels eines transparenten Niederhalters gehalten und anschließend thermisch verbunden werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der WO 2006/000273 AI bekannt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle wird in einem ersten Schritt ein Folienstapel wie beschrieben hergestellt und in weiteren Schritten der Folienstapel in einem Batteriezellengehäuse angeordnet. Das Batteriezellengehäuse wird mit einem Elektrolyten befüllt und verschlossen.
Die Batteriezelle kann sowohl eine Primärbatteriezelle als auch eine
Sekundärbatteriezelle bzw. Akkumulatorzelle sein, welche eingerichtet ist, elektrische Energie zu speichern und chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie umzuwandeln und umgekehrt.
Die Erfindung ist auf alle Arten von Zellen anwendbar, die aus einzelnen Folien aufgebaut werden, zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Schwefel- Batterien, Magnesium-Batterien. Insbesondere kann die Batteriezelle eine Lithium-Ionen-Zelle sein, die sich typischerweise durch besonders hohe
Energiedichte, thermische Stabilität und geringe Selbstentladung auszeichnet. Der Einsatzzweck für die vorgestellte Batteriezelle kann insbesondere in Kraftfahrzeugen sein wie Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen und Plug-In- Hybridfahrzeugen.
Als erste Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen wird bevorzugt eine doppelseitig beschichtete Elektrode eingesetzt. Insbesondere wird vorgeschlagen, eine Kathode zum Beispiel der Form LiNixMnyCoz02, LiNiCoAI02, LiCo02, LiMn204, LiFeP04 oder Modifikationen daraus zu verwenden. Als Anoden werden bevorzugt Interkalationsanoden eingesetzt, insbesondere Graphit, Carbon Nanotubes oder Buckyballs. Alternativ können Konversionsanoden, z. B. Si, Sn, verwendet werden.
Der Einsatzort der erfindungsgemäß hergestellten Elektrodenstapel ist beispielsweise gestapelte Lithium-Ionen-Pouchzellen, Hardcase-Zellen, insbesondere prismatische Hardcase-Zellen, BEV, Nutshell-Zellen und
Mikrozellen.
Vorteile der Erfindung
Der Einsatz keramikbeschichteter Separatoren verspricht eine höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit der Lithium-Ionen-Zellen für den Einsatz zum Beispiel in Automotive-Anwendungen. Keramikbeschichtete Polyolefinseparatoren weisen darüber hinaus Vorteile in Bezug auf Hochvoltstabilität auf.
Vorteilhaft wird die Schrumpfung des Separators bei Temperatureinwirkung vermieden.
Die vorliegende Erfindung stellt den Erhalt der Vorteile der keramikbeschichteten Polyolefinseparatoren sicher und ermöglicht eine kostengünstige
Verbindungstechnik insbesondere ohne den Einsatz von adhäsiven
Zusatzwerkstoffen wie Klebstoffen oder Klebebändern.
Die Erfindung erlaubt, bei der Herstellung der Folienstapel die
Stapelgeschwindigkeit im Vergleich zum Stand der Technik zu erhöhen. Der Stapelprozess kann technisch weiter in Richtung Hochgeschwindigkeitsstapeln optimiert werden. Durch die Erhöhung der Stapelgeschwindigkeit kann die Zellproduktion erhöht werden.
Weiter vorteilhaft wird die Lageänderung der einzelnen Schichten zueinander vermieden, so dass eine zuverlässige Fixierung im Zellverbund erreicht wird.
Durch die Vorkonditionierung der Separatorfolien zu einer Tasche mit innen liegender und gleichzeitig fixierter Elektrode können z. B. Lithium-Ionen- Zellstapel schnell und positionsgenau aufgebaut werden. Während bei derzeitig eingesetzten Stapelprozessen, welche typischerweise auf Pick&Place-Techniken basieren, bei denen die Kathoden-, Separatoren- und Anodenfolien alternierend aufeinander abgelegt werden, die Taktzeiten unterhalb von 10 Hz und die Positioniergenauigkeiten nur bei 0,5 mm liegen, kann durch die vorgeschlagene Technologie die Taktzeit und die Positioniergenauigkeit über die angegebenen Zahlenwerte hinaus erhöht werden.
Die Erfindung verspricht eine Erhöhung der Volumenausnutzung des
Zellgehäuses, d. h. der räumlichen Kapazität der Zelle. Des Weiteren erlaubt die Erfindung auch eine Verringerung des Materialausschusses.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß präparierte Separatorfolie, Figur 2 eine Draufsicht auf eine Anordnung mit einer erfindungsgemäß
präparierten Separatorzelle und einer ersten Elektrodenfolie,
Figur 3 eine durchscheinende Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Tasche, in welcher eine erste Elektrodenfolie angeordnet ist,
Figur 4 zwei Schritte in einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren, Figur 5 eine Draufsicht auf eine Anordnung mit einer erfindungsgemäß
präparierten Separatorfolie und darauf angeordneten ersten
Elektrodenfolien und einer weiteren Separatorfolie
Figur 6 eine durchscheinende Draufsicht auf erfindungsgemäße Taschen, in welchen erste Elektrodenfolien angeordnet sind, in Durchsicht und Figur 7 eine schematische Darstellung eines Verfahrensschritts zur
Herstellung des Folienstapels.
Ausführungsformen der Erfindung In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet, wobei in Einzelfällen auf eine wiederholte
Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
Figur 1 zeigt eine Separatorfolie 4, die zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren vorbereitet ist.
Die Separatorfolie 4 weist einen rechteckigen Grundriss auf und umfasst eine erste Separatorfolienhälfte 4a und eine zweite Separatorfolienhälfte 4b, welche jeweils beispielhaft einen quadratischen Grundriss aufweisen. Die erste
Separatorfolienhälfte 4a und die zweite Separatorfolienhälfte 4b sind bezüglich einer Achse y, die eine Hauptachse der Separatorfolie 4 bildet,
spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Die Separatorfolie 4 weist eine erste Schicht 6 auf, die ein Polymermaterial, insbesondere eine Polyolefinfolie wie biaxial verstrecktes PP, PE usw. enthält. Die erste Schicht 6 ist einseitig mit einer Keramik beschichtet, z. B. mit AI2O3 oder Böhmit. Die Keramikschicht 8 bedeckt zunächst die gesamte erste Schicht 6 der Separatorfolie 4, was nicht dargestellt ist. Dargestellt in Figur 1 ist die Separatorfolie 4, nachdem an definierten Stellen 10 ein lokaler Abtrag der Keramikschicht 8 erfolgt ist. Der lokale Abtrag kann beispielsweise mittels eines Faserlasers, vorzugsweise gepulste Laserstrahlung, am meisten bevorzugt Ultrakurzpuls-Laserstrahlung mit Pulsdauern im Bereich von Piko- oder
Femtosekunden oder mittels eines Excimerlasers erfolgt sein.
Die definierten Stellen 10, an denen die Keramikschicht 8 abgetragen wurde, sind bezüglich der Achse y symmetrisch angeordnet, d. h. dass die erste Separatorfolienhälfte 4a und die zweite Separatorfolienhälfte 4b
spiegelsymmetrisch definierte Stellen 10 aufweisen, an denen die
Keramikschicht 8 abgetragen wurde.
Der beschriebene spiegelsymmetrische Aufbau der ersten und zweiten
Separatorfolienhälften 4a, 4b ist dadurch bedingt, dass die erste Separatorfolienhälfte 4a während des Herstellungsverfahrens des Folienstapels 2 auf die zweite Separatorfolienhälfte 4b entlang einer Faltlinie 12, welche mit der Achse y zusammenfällt, gefaltet wird. In Figur 1 ist dies durch die beiden Pfeile angedeutet. Die definierten Stellen 10 befinden sich am Rand der Separatorfolie 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die erste und die zweite
Separatorfolienhälfte 4a, 4b jeweils sieben definierte Stellen 10 auf, welche entlang des Rands positioniert sind. Vier definierte Stellen 10 sind dabei in den Ecken des quadratischen Grundrisses angeordnet und weitere drei definierte Stellen 10 sind jeweils in der Mitte einer Seite angeordnet. Alternative
Ausführungsformen sind selbstverständlich möglich, so können etwa die in den
Ecken gelegenen definierten Stellen 10 nicht vorhanden sein oder etwa die in den Seiten gelegenen definierten Stellen 10 nicht vorhanden sein.
Selbstverständlich können weitere definierte Stellen 10 vorgesehen sein, beispielsweise zusätzlich zu den Ecken jeweils zwei oder mehr definierte Stellen 10 pro Seitenkante. Zentral, also jeweils in der Mitte einer Separatorfolienhälfte
4a, 4b, kann eine achte definierte Stelle 10 vorgesehen sein.
Figur 2 zeigt die Separatorfolie 4 aus Figur 1, wobei auf der zweiten
Separatorfolienhälfte 4b eine erste Elektrodenfolie 14 angeordnet ist. Die erste Elektrodenfolie 14 umfasst einen beispielhaft quadratisch geformten Bereich mit aktiven Schichten 16 und einen Stromableiter 18. Der Bereich mit den aktiven Schichten 16 ist bezüglich der zweiten Separatorfolienhälfte 4b zentral angeordnet und von den definierten Stellen 10 umgeben. Die erste
Elektrodenfolie 14 ist in ihren Abmessungen etwas kleiner als die zweite
Separatorfolienhälfte 4b ausgebildet, so dass ein Rand in allen Richtungen übersteht, auf dem sich die definierten Stellen 10 befinden. Der Stromableiter 18 steht nach Art eines Fähnchens über die Separatorfolie 4 hinaus und dient der Kontaktierung der ersten Elektrodenfolie 14 von außen. Figur 3 zeigt eine Tasche 20, welche nach Faltung der in Figur 2 dargestellten
Anordnung mit der ersten Elektrodenfolie 14 und der Separatorfolie 4 entsteht. Dabei wurde die erste Separatorfolienhälfte 4a entlang der Faltlinie 12 auf die zweite Separatorfolienhälfte 4b gefaltet, wie durch die Pfeile in Figur 2
angedeutet. Die Tasche 20 umfasst daher zwei Lagen der Separatorfolie 4, nämlich eine untere Lage, welche durch die zweite Separatorfolienhälfte 4b gebildet ist, darauf angeordnet die erste Elektrodenfolie 14, und darüber eine ober Lage, die durch die erste Separatorfolienhälfte 4a gebildet ist. Der
Stromableiter 18 steht über die Tasche 20 hinaus.
Die definierten Stellen 10 sind nun in den Ecken der Tasche 20 angeordnet und zusätzlich gibt es drei definierte Stellen 10, welche die Ecken interpolieren.
Figur 4 zeigt einen Schritt im Herstellungsverfahren eines Folienstapels 2, wobei die mit Bezug zu Figur 3 beschriebene Tasche 20 zunächst an den definierten Stellen 10 verarbeitet wird. Die definierten Stellen 10 bilden Verbindungsstellen, wo nun die übereinanderliegenden, von Keramik befreiten Bereiche der
Separatorfolie 4 vorliegen. An den definierten Stellen 10 werden die betreffenden Schichten mittels Ultraschall oder anderen Verfahren verbunden.
Über so genannte Pick&Place-Techniken, beispielsweise Roboter in Scara- oder Delta-Bauweise, wird die Tasche 20 in eine Montageform überführt, welche durch Positionierführungen 24 angedeutet ist. Die Positionierführungen 24 sind so angeordnet, dass eine wechselnde Anordnung von Taschen 20 und zweiten Elektrodenfolien 22 aufeinander den Folienstapel 2 bildet. Wie in Figur 4 dargestellt, weist die zweite Elektrodenfolie 22 in etwa ähnliche Abmessungen wie die Tasche 20 auf, d. h. in dieser Ausführungsform ähnliche Abmessungen wie die ersten oder zweiten Separatorfolienhälften 4a, 4b. Lediglich in Richtung des Stromableiters 18 der zweiten Elektrodenfolie 22 verbleibt ein
Positionierspalt 25.
Das mit Bezug zu Figuren 1 bis 4 dargestellte und beschriebene
Ausführungsbeispiel ermöglicht Taktzeiten von 10 Hz oder darüber hinaus sowie Positioniergenauigkeiten von weniger als 0,5 mm zwischen den Separator- und Elektrodenfolien 4, 14, 22 sowie bezüglich der Elektrodenfolien 14, 22
untereinander.
Die Elektrodenfolien 14, 22 sind bevorzugt doppelseitig beschichtete
Elektrodenfolien 14, 22, was sowohl die Kathode als auch die Anode betrifft. Alternativ können einseitig beschichtete Elektrodenfolien 14, 22 vorgesehen sein. Weiterhin wird bevorzugt die Kathodenfolie als erste Elektrodenfolie 14 in der Tasche 20 positioniert, da diese im Allgemeinen etwas kleiner als die
Anodenfolie ausgebildet ist. Die zweiten Elektrodenfolien 22 sind dann entsprechend als Anodenfolien ausgeführt. Alternativ kann die Anodenfolie die erste Elektrodenfolie 14 und die Kathodenfolie die zweite Elektrodenfolie 22 bilden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Separatorfolie 4, welche mit Bezug zu Figur 1 dargestellt und beschrieben worden ist, als kontinuierlich zugeführtes Folienband bereitgestellt wird. Der Zuschnitt in die einzelnen Separatorfolien 4 kann beispielsweise nach der Positionierung der erste Elektrodenfolie 14 erfolgen oder vorher. Dabei kann der Falt- und Schneideprozess in einem kombinierten Montageschritt erfolgen.
Mit Bezug zu Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei zunächst eine Separatorfolie 4 bereitgestellt wird, die, wie mit Bezug zu Figur 1 beschrieben, die erste Schicht 6 und die
Keramikschicht 8 aufweist (in Figur 5 nicht extra dargestellt), wobei die
Keramikschicht 8 an definierten Stellen 10 abgetragen wurde. Weiterhin wird eine weitere Separatorfolie 40 bereitgestellt, die so ausgebildet ist, so dass die definierten Stellen 10 bei Ablage der weiteren Separatorfolie 40 auf der
Separatorfolie 4 zur Deckung kommen.
Das mit Bezug zu Figuren 5 bis 7 dargestellte und beschriebene Verfahren umfasst jedoch keinen Faltschritt. Stattdessen werden die Separatorfolie 4 und die weitere Separatorfolie 40 als Separatorfolienbahnen 26, 28 bereitgestellt, eine Anordnung mit ersten Elektrodenfolien 14 und der ersten
Separatorfolienbahn 26 geschaffen, wobei die ersten Elektrodenfolien 14 auf der ersten Separatorfolienbahn 26 positioniert sind. Die zweite Separatorfolienbahn 28 wird daraufhin zugeführt und auf der Anordnung mit den ersten
Elektrodenfolien 14 und der ersten Separatorfolienbahn 26 positioniert.
Figur 6 zeigt die mit Bezug zu Figur 5 beschriebene Anordnung nach
Positionierung der zweiten Separatorfolienbahn 28 auf der ersten
Separatorfolienbahn 26. Die zweite Separatorfolienbahn 28 ist
spiegelsymmetrisch zur ersten Separatorfolienbahn 26 bezüglich der Lage und Anordnung der definierten Stellen 10 ausgebildet, so dass diese bei der
Positionierung aufeinanderfallen.
In Figur 6 ist dargestellt, wie an den definierten Stellen 10 Verbindungsschritte erfolgen, beispielsweise mittels Ultraschall oder den zuvor beschriebenen thermischen Methoden. Weiterhin ist es dargestellt, dass mittels eines
Laserschnitts 30 entlang der Schneidelinien 32 die Separatorfolienbahnen 26, 28 in die einzelnen Taschen 20 vereinzelt werden. In dem dargestellten Beispiel sind die Taschen 20 rechteckig ausgestaltet.
Figur 7 zeigt den Schritt des Anordnens der Taschen 20 in einem
Montagewerkzeug, das durch die Positionierführungen 24 dargestellt ist und der zweiten Elektrodenfolien 22 zum Folienstapel 2. Mit Bezug zu Figuren 1 bis 4 wurde ein Folienstapel 2 beschrieben, welcher im
Wesentlichen quadratisch ausgebildet ist und mit Bezug zu Figuren 5 bis 7 wurde ein Folienstapel 2 beschrieben, welcher rechteckig ausgebildet ist. Dem
Fachmann ist ersichtlich, dass die beschriebenen Verfahren nicht auf die dargestellten Geometrien beschränkt sind.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des angegebenen Bereichs weitere Abwandlungen und Ergänzungen möglich, die dem Fachmann ersichtlich sind.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Folienstapels (2) für eine Batteriezelle mit den folgenden Schritten:
a) Bereitstellen einer Separatorfolie (4) mit zumindest einer ersten
Schicht (6), die ein Polyolefin aufweist, und zumindest einer Keramikschicht (8),
b) Abtragen der Keramikschicht (8) an definierten Stellen (10) der
Separatorfolie (4) mittels eines Lasers,
c) Anordnen einer ersten Elektrodenfolie (14) auf der Separatorfolie (4), d) Verbinden der Separatorfolie (4) an den definierten Stellen (10), an denen die Keramikschicht (8) abgetragen wurde,
dl) mit einer weiteren Separatorfolie (40) oder d2) nach Faltung mit sich selbst
zur Ausbildung einer Tasche (20), in welcher die erste Elektrodenfolie (14) angeordnet ist, und
e) Anordnen derartig hergestellter Taschen (20) und zweiter
Elektrodenfolien (22) zu Folienstapeln (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser einen gepulsten Laserstrahl mit Pulsbreiten von 80 fs bis 100 ps aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Laser eine Wellenlänge von 300 nm bis 1100 nm, bevorzugt 343 nm, 515 nm oder 1030 bis 1064 nm aufweist, oder dass der Laser eine Wellenlänge von 100 nm bis 300 nm, bevorzugt 157 nm, 193 nm oder 248 nm aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die definierten Stellen (10) der Separatorfolie (4) im Schritt b) von von 1 mm2 bis 10 cm2 groß ausgebildet sind, bevorzugt quadratisch von 5 mm x 5 mm bis 10 mm x 10 mm, rechteckig von 5 mm x 10 mm bis 10 mm x 20 mm oder kreisförmig mit einem Radius von 1 mm bis 10 mm oder linienförmig ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierten Stellen (10) der Separatorfolie (4) im Schritt b) spiegelsymmetrisch zu einer Hauptachse der Separatorfolie (4) zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Tasche (20) die Anzahl der definierten Stellen (10) von 3 bis 20, bevorzugt 4 bis 12 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierten Stellen (10) mittels Polymer- Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Heißsiegeln, thermischem Bonden, Nähen, Rändeln und/oder Nadeln miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierten Stellen (10) mittels
Laserdurchstrahlschweißen miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatorfolie (4) und die weitere
Separatorfolie (40) als Separatorfolienbahnen (26, 28) bereitgestellt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle, wobei in einem ersten Schritt ein Folienstapel (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wird und in weiteren Schritten der Folienstapel (2) in einem Batteriezellengehäuse angeordnet wird, das Batteriezellengehäuse mit einem Elektrolyten befüllt und verschlossen wird.
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