ES3051710T3 - Cell for electric battery and method for manufacturing same - Google Patents

Cell for electric battery and method for manufacturing same

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ES3051710T3
ES3051710T3 ES23825467T ES23825467T ES3051710T3 ES 3051710 T3 ES3051710 T3 ES 3051710T3 ES 23825467 T ES23825467 T ES 23825467T ES 23825467 T ES23825467 T ES 23825467T ES 3051710 T3 ES3051710 T3 ES 3051710T3
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ES
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cell
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current
electrode
central axis
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ES23825467T
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Christophe Mille
Adrien Chalumeau
Bruno Delobel
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VERKOR
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Abstract

La invención se refiere a una celda de batería eléctrica (1) para un vehículo eléctrico. Dicha celda (1) comprende al menos una pila sucesiva de una lámina: un primer electrodo (2) que incluye una primera porción activa (9) recubierta de un material activo y una primera porción inactiva (10), un primer separador aislante (3), un segundo electrodo (4) que incluye una segunda porción activa (11) recubierta de un material activo y una segunda porción inactiva (12), un segundo separador aislante (5), estando dicha pila enrollada sobre sí misma alrededor de un eje central (8) para formar un cilindro. La celda (1) comprende un primer extremo (13) del que sobresale la primera porción inactiva (10), en el que la primera porción inactiva (10) incluye al menos dos recortes (14) para formar lengüetas flexibles de recogida de corriente (16) entre los recortes (14). La celda comprende un primer colector de corriente (17) con una cara interior (23) orientada hacia el electrodo y una cara exterior. (24) opuesto a la cara interna (23), estando el colector de corriente provisto de al menos una primera porción de apoyo (18) que sobresale de la cara interna (23) a lo largo del eje central (8), estando diseñada para entrar en contacto con las lengüetas de recogida de corriente (16) y sujetarlas en posición doblada, en cuya celda la porción de apoyo (18) se extiende sobre una longitud (L) entre un extremo proximal (26) ubicado en el mismo lado que el eje central (8) y un extremo distal (27) opuesto al extremo proximal (26) y ubicado en el lado de una periferia (22) del primer colector de corriente (17), midiendo la longitud (L) a lo largo de un eje radial (25) que pasa por la porción de apoyo (18) e intersecta y es sustancialmente perpendicular al eje central (8), en cuya celda la porción de apoyo (18) tiene una altura (H), medida desde la cara interna (23) hasta una cara de contacto (28) y a lo largo del eje central (8), la altura (H) disminuye a lo largo de la longitud (L) desde la periferia (22) hacia el eje central (8). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] ES 3 051 710 T3
[0004] DESCRIPCIÓN
[0005] Celda para batería eléctrica y método para fabricar la misma
[0006] Campo técnico de la invención
[0007] La invención se refiere al campo de las baterías eléctricas para vehículos de motor eléctrico. En particular, la invención se refiere a celdas de baterías eléctricas. Más específicamente, la invención se refiere a celdas cilíndricas.
[0008] Antecedentes técnicos
[0009] Las celdas de baterías eléctricas cilíndricas se utilizan cada vez más en la industria automotriz.
[0010] La ventaja de las celdas cilíndricas radica en su capacidad para almacenar una gran cantidad de energía en un volumen pequeño. Por lo tanto, ocupan menos espacio en el vehículo para una capacidad de almacenamiento de energía determinada.
[0011] La capacidad de almacenamiento de energía de una celda cilíndrica depende de su diámetro. Por lo tanto, cuanto mayor sea el diámetro de una celda cilíndrica, mayor será su capacidad de almacenamiento de energía.
[0012] Las celdas cilíndricas se fabrican enrollando, alrededor de un mandril, una pila consecutiva de al menos:
[0013] - una lámina de electrodos positivos,
[0014] - una lámina separadora aislante,
[0015] - una lámina de electrodos negativos,
[0016] - una lámina separadora aislante.
[0017] A lo largo de las láminas de electrodos, se añaden lengüetas colectoras de corriente y a continuación se unen a dichas láminas de electrodos positivos y negativos. Aunque está automatizada, esta operación particularmente requiere mucho tiempo y ralentiza la velocidad de producción de las denominadas celdas cilíndricas. Además, los defectos de unión y/o contacto entre las lengüetas y los electrodos pueden reducir el rendimiento de las celdas cilíndricas, o incluso provocar cortocircuitos.
[0018] Para superar estos problemas, algunos fabricantes han propuesto eliminar las lengüetas añadidas y a continuación unidas a los electrodos.
[0019] El documento US-2006024572A1 describe una celda de batería eléctrica cilíndrica y un método para fabricar la misma. El documento WO2022216143A1 describe una unidad de electrodos y un aparato para cortar y doblar el área no recubierta de la unidad de electrodos.
[0020] Una tal solución consiste en realizar recortes directamente en las láminas de electrodos para formar lengüetas colectoras de corriente antes de enrollarlas alrededor de un mandril giratorio. Después de enrollarlas, estas lengüetas se doblan y entran en contacto con un colector de corriente adicional.
[0021] Un inconveniente de este método es que requiere que se realicen un gran número de recortes en una operación de corte realizada antes del enrollamiento alrededor del mandril. Como resultado, las velocidades de producción de celdas se ralentizan debido a la gran cantidad de recortes que deben realizarse.
[0022] Otro inconveniente de este método es que las lengüetas colectoras de corriente pueden dañarse durante el enrollamiento alrededor del mandril, siendo dichas lengüetas delgadas y pueden dañarse fácilmente durante las operaciones de manipulación.
[0023] Otro inconveniente de este método es la dificultad de flexionar las lengüetas, debido en parte al gran número de las mismas. Además, unir las lengüetas en la posición doblada requiere mucho tiempo y técnicamente difícil cuando el objetivo es alcanzar velocidades de producción industrial.
[0024] Por lo tanto, la invención tiene como objetivo resolver los problemas anteriormente mencionados.
[0025] Resumen de la invención
[0026] Con este fin, la invención proporciona en primer lugar una celda de batería eléctrica para un vehículo propulsado eléctricamente, comprendiendo dicha celda al menos una pila consecutiva de una lámina:
[0027] ES 3 051 710 T3
[0029] - comprendiendo de un primer electrodo una primera parte activa recubierta con un material activo y una primera parte inactiva,
[0031] - de un primer separador aislante,
[0033] - comprendiendo de un segundo electrodo una segunda parte activa recubierta con un material activo y una segunda parte inactiva,
[0035] - de un segundo separador aislante,
[0037] dicha al menos una pila está enrollada sobre sí misma alrededor de un eje central para formar un cilindro, comprendiendo dicha celda un primer extremo desde el que sobresale la primera parte inactiva, una celda en donde la primera parte inactiva comprende al menos dos recortes para formar lengüetas colectoras de corriente flexibles entre dichos recortes, comprendiendo dicha celda un primer colector de corriente que comprende una cara interior dispuesta orientada al electrodo y una cara exterior opuesta a la cara interior, estando provisto dicho colector de corriente de al menos una primera parte de soporte que sobresale desde la cara interior a lo largo del eje central, estando prevista dicha primera parte de soporte a entrar en contacto con las lengüetas colectoras de corriente y mantener dichas lengüetas colectoras de corriente flexibles en la posición doblada,
[0039] una celda en donde la parte de soporte se extiende a lo largo de una longitud entre un extremo proximal ubicado en el lado del eje central y un extremo distal opuesto al extremo proximal y ubicado en el lado de una periferia del primer colector de corriente, midiéndose la longitud a lo largo de un eje radial que pasa a través de la parte de soporte y se interseca y es sustancialmente perpendicular al eje central,
[0041] una celda en donde la parte de soporte tiene una altura, medida desde la cara interior hasta una cara de contacto y a lo largo del eje central, disminuyendo dicha altura a lo largo de la longitud desde la periferia hacia el eje central.
[0042] La producción de tales celdas puede realizarse a velocidades industriales, a medida que se reduce el número de recortes, sin pérdida de eficiencia de la celda, ya que la conductividad se mantiene a niveles aceptables. La flexión es más fácil por el menor número de lengüetas colectoras de corriente en comparación con las celdas actuales. Como resultado, la velocidad de recorte es significativamente menor. Además, la forma particular de la parte de soporte asegura que las lengüetas colectoras de corriente se flexionen en la dirección del eje central y, por lo tanto, facilitan la flexión en la dirección correcta simplemente colocando el colector de corriente. En otras palabras, no es necesario realizar operaciones de flexión previas (que preceden a la colocación del colector de corriente con una herramienta adicional, por ejemplo) en las lengüetas colectoras de corriente. Además, se evita la formación de una agrupación desordenada de metal en la región de las lengüetas colectoras de corriente.
[0044] Se pueden proporcionar diversas funciones adicionales por sí solas o en combinación:
[0046] - dicha celda comprende un segundo extremo opuesto al primer extremo a lo largo del eje central, desde cuyo segundo extremo sobresale la segunda parte inactiva, en donde la segunda parte inactiva comprende al menos dos recortes para formar lengüetas colectoras de corriente entre dichos recortes, comprendiendo dicha celda un segundo colector de corriente provisto de al menos una segunda parte de soporte prevista a entrar en contacto con las lengüetas colectoras de corriente flexibles y mantenerlas en la posición doblada;
[0048] - las lengüetas colectoras de corriente están dobladas una sobre la otra desde la periferia de la celda hacia el eje central;
[0050] - la al menos primera parte de soporte del primer colector de corriente está asegurada a las lengüetas colectoras de corriente del primer electrodo y la al menos segunda parte de soporte del segundo colector de corriente está asegurada a las lengüetas colectoras de corriente del segundo electrodo;
[0052] - dicha celda comprende, en cada extremo, una pluralidad de partes de lengüeta colectora de corriente flexible que son distintas entre sí, y el primer y segundo colectores de corriente comprenden una pluralidad de partes de soporte que son distintas entre sí, estando cada parte de soporte prevista a entrar en contacto con una parte de lengüeta colectora de corriente para mantener las lengüetas colectoras de corriente en la posición doblada;
[0054] - los colectores de corriente son discos metálicos que comprenden una cara interior dispuesta orientada al electrodo y una cara exterior opuesta a la cara interior, en donde la celda, al menos una parte de soporte, sobresale desde la cara interior a lo largo del eje central;
[0056] - los recortes se extienden a lo largo de una longitud sustancialmente igual a la longitud (de las partes de soporte);
[0057] - la cara interior está dispuesta a una distancia de los electrodos;
[0059] - el segundo colector de corriente es sustancialmente idéntico al primer colector de corriente.
[0060] ES 3 051 710 T3
[0062] En segundo lugar, la invención proporciona una batería eléctrica comprendiendo una pluralidad de celdas como se ha descrito anteriormente y conectores previstos a conectar dichas celdas entre sí.
[0063] En tercer lugar, la invención proporciona un método para fabricar una celda tal como se ha descrito anteriormente, comprendiendo el método:
[0064] - una operación de suministro de una lámina de un primer electrodo comprendiendo una primera parte activa y una primera parte inactiva,
[0065] - una operación de suministro de una lámina de un primer separador aislante,
[0066] - una operación de suministro de una lámina de un segundo electrodo comprendiendo una segunda parte activa y una segunda parte inactiva,
[0067] - una operación de suministro de una lámina de un segundo separador aislante,
[0068] - una operación de apilar consecutivamente el primer electrodo, el primer separador aislante, el segundo electrodo y el segundo separador aislante para formar una pila en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están desplazados lateralmente entre sí de modo que la primera parte inactiva y la segunda parte inactiva sobresalgan al menos parcialmente de la pila,
[0069] - una operación de enrollar la pila sobre sí misma para formar sustancialmente un cilindro, comprendiendo dicho cilindro un primer extremo desde el que sobresale, más allá de la pila, la primera parte inactiva y un segundo extremo desde el que sobresale, más allá de la pila, la segunda parte inactiva,
[0070] - una operación de corte, posteriora la operación de enrollado, de la primera parte inactiva y la segunda parte inactiva, para formar lengüetas colectoras de corriente,
[0071] - una operación de disposición del primer colector de corriente y del segundo colector de corriente en el primer extremo y en el segundo extremo, respectivamente, de modo que la al menos una parte de soporte entre en contacto con la al menos una parte de lengüeta colectora de corriente para flexionar las lengüetas colectoras de corriente.
[0072] El método comprende una operación de soldadura de las partes de soporte de los colectores de corriente a las lengüetas colectoras de corriente.
[0073] Breve descripción de las figuras
[0074] Otras funciones y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, para cuya comprensión se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
[0075] La [figura 1] [figura 1] es una representación esquemática en sección transversal de una parte de una celda cilíndrica según la invención;
[0076] la [figura 2] [figura 2] es una representación esquemática desde arriba de un colector de corriente según la invención; la [figura 3] [figura 3] es una representación esquemática en sección transversal del colector de corriente mostrado en la [figura 2];
[0077] la [figura 4] [figura 4] es una representación esquemática desde arriba de un colector de corriente según la invención; la [figura 5] [figura 5] es una representación esquemática en sección transversal del colector de corriente mostrado en la [figura 4];
[0078] la [figura 6] [figura 6] es una representación esquemática de un extremo de una celda según la invención;
[0079] la [figura 7] [figura 7] es una representación esquemática de otro extremo de la celda según la invención.
[0080] Descripción detallada de la invención
[0081] La [Figura 1] muestra una celda 1 de batería eléctrica. La celda 1 está prevista a suministrar energía a un vehículo propulsado eléctricamente. La celda 1 comprende al menos una pila consecutiva de una lámina:
[0082] - de un primer electrodo 2,
[0083] - de un primer separador aislante 3,
[0084] ES 3 051 710 T3
[0086] - de un segundo electrodo 4,
[0087] - de un segundo separador aislante 5.
[0088] La pila se enrolla sobre sí misma alrededor de un eje central 8 para formar un cilindro.
[0089] El primer electrodo 2 comprende una primera parte activa 9, que está recubierta con un material activo, y una primera parte inactiva 10, que no está recubierta con ningún material activo. Por lo tanto, la primera parte inactiva 10 es un metal, por ejemplo aluminio o cobre.
[0090] El segundo electrodo 4 comprende una segunda parte activa 11, que está recubierta con un material activo, y una segunda parte inactiva 12, que no está recubierta con ningún material activo. Por lo tanto, la segunda parte inactiva 12 es un metal, por ejemplo aluminio o cobre.
[0091] La celda 1 comprende un primer extremo 13. La primera parte inactiva 10 sobresale desde este primer extremo 13. Lo que se entiende por “sobresale” es que la primera parte inactiva 10 se extiende, al menos parcialmente, a lo largo del eje central 8, más allá de los separadores 3, 5.
[0092] Como puede verse en las figuras 6 y 7, la primera parte inactiva 10 comprende al menos dos recortes 14. En la realización mostrada en los dibujos, la primera parte inactiva 10 comprende ocho recortes 14 que forman cuatro primeras partes 15 de lengüeta. Los recortes 14 permiten que se formen lengüetas 16 colectoras de corriente flexibles. La celda 1 comprende un primer colector 17 de corriente. El primer colector 17 de corriente comprende al menos una primera parte 18 de soporte. La primera parte 18 de soporte está prevista para entrar en contacto con las lengüetas 16 colectoras de corriente flexibles y mantenerlas en la posición doblada.
[0093] La producción de tales celdas 1 puede realizarse a velocidades industriales, a medida que se reduce el número de recortes 14, sin pérdida de eficiencia en la celda 1, ya que la conductividad se mantiene a niveles aceptables. La flexión se hace más fácil por el menor número de lengüetas 14 colectoras de corriente flexibles en comparación con las celdas actuales. Como resultado, la velocidad de recorte es significativamente menor.
[0094] De forma ventajosa, la celda 1 comprende un segundo extremo 19, opuesto al primer extremo 13 a lo largo del eje central 8. La segunda parte inactiva 12 sobresale desde este segundo extremo 19. Lo que se entiende por “sobresale” es que la segunda parte inactiva 12 se extiende, a lo largo del eje central 8, más allá de los separadores 3, 5. De forma ventajosa, la segunda parte inactiva 12 comprende al menos dos recortes 14 que forman lengüetas 16 colectoras de corriente entre dichos recortes 14. En la realización mostrada en los dibujos, la segunda parte inactiva 12 comprende ocho recortes 14 que forman cuatro segundas partes 32 de lengüeta.
[0095] De forma ventajosa, la celda 1 comprende un segundo colector 20 de corriente provisto de al menos una segunda parte 21 de soporte. La segunda parte 21 de soporte está prevista para entrar en contacto con las lengüetas 16 colectoras de corriente flexibles y mantenerlas en la posición doblada.
[0096] Es ventajoso que el segundo extremo 19 sea idéntico al primer extremo 13 en aras de la uniformidad de la producción. Esto simplifica el método para fabricar la celda 1.
[0097] De forma ventajosa, las lengüetas 16 colectoras de corriente están dobladas una sobre la otra, como puede verse en la [Figura 1]. Se doblan desde una periferia 22 de la celda 1 hacia el eje central 8.
[0098] Es ventajoso que las lengüetas 16 colectoras de corriente se doblen en esta dirección, ya que esto evita el riesgo de cortocircuitos.
[0099] De forma ventajosa, las primeras partes 18 de soporte del primer colector 17 de corriente están aseguradas a las lengüetas 16 colectoras de corriente del primer electrodo 2. De forma ventajosa, las segundas partes 21 de soporte del segundo colector 20 de corriente están aseguradas a las lengüetas 16 colectoras de corriente del segundo electrodo 4. Se fijan mediante soldadura, por ejemplo.
[0100] Al fijar solo las partes 18, 21 de soporte a las lengüetas 16 colectoras de corriente, se reduce el número de soldaduras mientras se mantiene una conductividad eléctrica aceptable. Esto permite mejorar las velocidades de producción. De forma ventajosa, el primer colector 17 de corriente comprende cuatro primeras partes 18 de soporte que son distintas entre sí. Cada primera parte 18 de soporte está prevista a entrar en contacto con una primera parte 15 de lengüeta colectora de corriente y mantener las lengüetas 16 colectoras de corriente en la posición doblada.
[0101] ES 3 051 710 T3
[0103] De forma ventajosa, el segundo colector 20 de corriente comprende cuatro segundas partes 21 de soporte que son distintas entre sí. Cada segunda parte 21 de soporte está prevista a entrar en contacto con una segunda parte 32 de lengüeta colectora de corriente y mantener las lengüetas 16 colectoras de corriente en la posición doblada.
[0104] De forma ventajosa, los primero y segundo colectores 17, 20 de corriente adoptan la forma de un disco metálico. El disco metálico comprende una cara interior 23 dispuesta orientada al electrodo 2, 4 y una cara exterior 24 opuesta a la cara interior 23. Las partes 18, 21 de soporte sobresalen desde la cara interior 23 a lo largo del eje central 8. Tales partes 18, 21 de soporte aseguran el contacto con las lengüetas 16 colectoras de corriente.
[0105] De forma ventajosa, el primer colector 17 de corriente y el segundo colector 20 de corriente son sustancialmente idénticos.
[0106] Según la invención, cada parte 18, 21 de soporte se extiende sobre una longitud L. La longitud L se mide a lo largo de un eje radial 25 que pasa a través de la parte 18, 21 de soporte. El eje radial 25 es sustancialmente perpendicular al eje central 8. El eje radial 25 se interseca con el eje central 8. La longitud L se mide entre un extremo proximal 26 ubicado en el lado del eje central 8 y un extremo distal 27 opuesto al extremo proximal 26 a lo largo del eje radial 25 sustancialmente perpendicular al eje central 8. El extremo distal 27 está ubicado en el lado de la periferia 22 de la celda 1. Los recortes 14 se extienden a lo largo de una longitud que es sustancialmente igual a la longitud L.
[0107] Debe observarse que hay tantos ejes radiales 25 como partes 18, 21 de soporte. En este caso, cada parte 18, 21 de soporte está asociada con su eje radial 25 que pasa a través de dicha parte 18, 21 de soporte, sustancialmente perpendicular al eje central 8 e interseca dicho eje central 8.
[0108] Como la longitud de las partes 18, 21 de soporte y la de los recortes 14 son sustancialmente iguales, el contacto es óptimo y la conductividad se mantiene a un nivel aceptable.
[0109] De forma ventajosa, dos recortes adyacentes están separados por una distancia D1 inferior o igual al 80 % de un diámetro interior D2. El diámetro interior D2 corresponde al diámetro exterior del mandril de enrollado.
[0110] Tal distancia D1 facilita la flexión de las lengüetas 16 colectoras de corriente flexibles.
[0111] De forma ventajosa, las partes 18, 21 de soporte de los colectores de corriente comprenden una cara 28 de contacto que está prevista a entraren contacto con las lengüetas 16 colectoras de corriente.
[0112] Esto permite mantener una conductividad óptima.
[0113] Según la invención, la parte 18, 21 de soporte tiene una altura H medida a lo largo de una dirección paralela al eje central 8. La altura H se mide desde la cara interior 23 hasta la cara 28 de contacto de las partes de soporte. La altura H disminuye a lo largo de la longitud L desde la periferia 22 de la celda 1 hacia el eje central 8.
[0114] Esto asegura que las lengüetas 16 colectoras de corriente flexibles se flexionen hacia el eje central 8 y, por lo tanto, facilitan la flexión en la dirección correcta simplemente colocando los colectores 17, 20 de corriente. En otras palabras, no es necesario realizar operaciones de flexión previas (que preceden a la colocación del colector de corriente con una herramienta adicional, por ejemplo) en las lengüetas colectoras de corriente. Además, se evita la formación de una agrupación desordenada de metal en la región de las lengüetas colectoras de corriente.
[0115] De forma ventajosa, la cara interior 23 del primer colector 17 de corriente y del segundo colector 20 de corriente están dispuestas a una distancia del primer electrodo 2 y del segundo electrodo 4, respectivamente. Por lo tanto, no hay contacto entre la cara interior 23 y las partes inactivas de los electrodos.
[0116] De forma ventajosa, las primeras partes 15 de lengüeta están dispuestas a 90° entre sí. Por lo tanto, las primeras partes 15 de lengüeta forman un ángulo a de 90° entre sí.
[0117] De forma ventajosa, las segundas partes 32 de lengüeta están dispuestas a 90° entre sí. Por lo tanto, las segundas partes 32 de lengüeta forman un ángulo a de 90° entre sí.
[0118] Esto permite una mejor conductividad al reducir la distancia recorrida por los electrones a través de las láminas de electrodos. Esto mejora el rendimiento de la celda.
[0119] Como puede verse en la [figura 1], la celda se ensambla insertando la unidad que comprende la pila enrollada y los colectores de corriente en una cápsula 29 cilíndrica rígida. El segundo colector 20 de corriente, que es el polo negativo, está en contacto con la cápsula cilíndrica 29 y, por lo tanto, la cápsula cilíndrica 29 está polarizada negativamente. Por el contrario, el primer colector 17 de corriente está polarizado positivamente y no está en contacto directo con la cápsula cilíndrica 29. La celda 1 comprende una cubierta 30 que se añade y se une al primer colector 17 de corriente y, por lo tanto, está polarizada positivamente. Como puede verse en la [figura 1], los elementos aislantes 31 están
[0120] ES 3 051 710 T3
[0122] dispuestos entre el primer colector 17 de corriente y la cápsula cilindrica 29. Otros elementos aislantes 31 están dispuestos entre la cubierta 30 y la cápsula cilíndrica 29. Estos elementos aislantes 31 evitan los cortocircuitos. La invención también se refiere a una batería eléctrica (no mostrada en los dibujos) que comprende una pluralidad de celdas 1. La batería comprende conectores previstos a interconectar las celdas.
[0123] A continuación, se describirá un método para fabricar la celda.
[0124] El método comprende una operación de suministro de:
[0125] - una lámina de un primer electrodo comprendiendo una primera parte activa y una primera parte inactiva, - una lámina de un primer separador aislante,
[0126] - una lámina de un segundo electrodo comprendiendo una segunda parte activa y una segunda parte inactiva, - una lámina de un segundo separador.
[0127] El método comprende una operación de apilar consecutivamente el primer electrodo, el primer separador aislante, el segundo electrodo y el segundo separador aislante. El apilamiento se realiza de tal modo que:
[0128] - en el primer extremo, la primera parte inactiva sobresale más allá de la pila, y
[0129] - en el segundo extremo, la segunda parte inactiva sobresale más allá de la pila.
[0130] El método comprende una operación de enrollar la pila sobre sí misma para formar sustancialmente un cilindro. Por lo tanto, en el primer extremo del cilindro, la primera parte inactiva sobresale desde la pila, mientras que en el segundo extremo del cilindro, la segunda parte inactiva sobresale desde la pila.
[0131] El método comprende una operación de corte, posterior a la operación de enrollado. El recorte permite formar lengüetas colectoras de corriente. En la realización mostrada en los dibujos, se hacen ocho recortes para formar cuatro partes de lengüeta colectora de corriente en cada extremo de la celda.
[0132] El método comprende una operación de disponer el primer colector de corriente y el segundo colector de corriente en el primer extremo y en el segundo extremo, respectivamente. Esta disposición se realiza de modo que cada parte de soporte entre en contacto con una parte de lengüeta colectora de corriente. El contacto inclina las lengüetas colectoras de corriente hacia el eje central.
[0133] Tales celdas pueden producirse a velocidades industriales, a medida que el número de recortes es más razonable sin pérdida de la eficiencia de la celda. Además, las lengüetas colectoras de corriente no se dañan, ya que los recortes se hacen después del enrollado y no antes del enrollado. La flexión también es más fácil por el menor número de lengüetas colectoras de corriente flexibles actual en comparación con las celdas actuales. Como resultado, la velocidad de recorte es significativamente menor.
[0134] De forma ventajosa, el método comprende una operación de soldadura de las partes de soporte a las lengüetas colectoras de corriente, asegurando, de este modo, los colectores de corriente a dichas lengüetas colectoras de corriente.

Claims (8)

1. ES 3 051 710 T3
REIVINDICACIONES
i. Una celda (1) de batería eléctrica para un vehículo propulsado eléctricamente, comprendiendo dicha celda (1) al menos una pila consecutiva de una lámina:
- comprendiendo de un primer electrodo (2) una primera parte activa (9) recubierta con un material activo y una primera parte inactiva (10),
-de un primer separador aislante (3),
-comprendiendo de un segundo electrodo (4) una segunda parte activa (11) recubierta con un material activo y una segunda parte inactiva (12),
-de un segundo separador aislante (5),
dicha al menos una pila está enrollada sobre sí misma alrededor de un eje central (8) para formar un cilindro, comprendiendo dicha celda (1) un primer extremo (13) desde el que sobresale la primera parte inactiva (10), una celda (1) en donde la primera parte inactiva (10) comprende al menos dos recortes (14) para formar lengüetas (16) colectoras de corriente flexibles entre dichos recortes (14), comprendiendo dicha celda un primer colector (17) de corriente que comprende una cara interior (23) dispuesta orientada al electrodo y una cara exterior (24) opuesta a la cara interior (23), estando provisto dicho colector de corriente de al menos una primera parte (18) de soporte que sobresale desde la cara interior (23) a lo largo del eje central (8), estando prevista dicha primera parte (18) de soporte para entrar en contacto con las lengüetas (16) colectoras de corriente y mantener dichas lengüetas (16) colectoras de corriente flexibles en la posición doblada, una celda en donde la parte (18) de soporte se extiende a lo largo de una longitud (L) entre un extremo proximal (26) ubicado en el lado del eje central (8) y un extremo distal (27) opuesto al extremo proximal (26) y ubicado en el lado de una periferia (22) del primer colector (17) de corriente, la longitud (L) se mide a lo largo de un eje radial (25) que pasa a través de la parte (18) de soporte y se interseca y es sustancialmente perpendicular al eje central (8), una celda en donde la parte (18) de soporte tiene una altura (H), medida desde la cara interior (23) hasta una cara (28) de contacto y a lo largo del eje central (8), disminuyendo dicha altura (H) a lo largo de la longitud (L) desde la periferia (22) hacia el eje central (8).
2. La celda (1) según la reivindicación 1, en donde dicha celda comprende un segundo extremo (19) opuesto al primer extremo (13) a lo largo del eje central (8), un segundo extremo (19) desde el que sobresale la segunda parte inactiva (12), una celda (1) en donde la segunda parte inactiva (12) comprende al menos dos recortes (14) para formar lengüetas (16) colectoras de corriente entre dichos recortes (14), comprendiendo dicha celda (1) un segundo colector (20) de corriente provisto de al menos una segunda parte (21) de soporte prevista a entrar en contacto con las lengüetas (16) colectoras de corriente flexibles y mantenerlas dentro la posición doblada.
3. La celda (1) según las reivindicaciones 1 o 2, en donde las lengüetas (16) colectoras de corriente están dobladas una sobre la otra desde una periferia (22) de la celda (1) hacia el eje central (8).
4. La celda (1) según las reivindicaciones 2 o 3 en combinación con la reivindicación 2, en donde la al menos primera parte (18) de soporte del primer colector (17) de corriente está asegurada a las lengüetas (16) colectoras de corriente del primer electrodo (2) y la al menos segunda parte (21) de soporte del segundo colector (20) de corriente está asegurada a las lengüetas (16) colectoras de corriente del segundo electrodo (4).
5. La celda (1) según la reivindicación 4, en donde dicha celda comprende, en cada extremo (13, 19), una pluralidad de partes (15, 32) de lengüeta colectora de corriente flexible que son distintas entre sí, y el primer y segundo colectores (17, 20) de corriente comprenden una pluralidad de partes (18, 21) de soporte que son distintas entre sí, y cada parte (18, 21) de soporte está prevista a entrar en contacto con una parte (15, 32) de lengüeta colectora de corriente para mantener las lengüetas (16) colectoras de corriente en la posición doblada.
6. La celda según una de las reivindicaciones 4 y 5, en donde los colectores (17, 20) de corriente son discos metálicos que comprenden una cara interior (23) dispuesta orientada al electrodo (2, 3) y una cara exterior (24) opuesta a la cara interior (23), una celda (1) en donde la al menos una parte (18, 21) de soporte sobresale desde la cara interior (23) a lo largo del eje central (8).
7. La celda (1) según la reivindicación 6, en donde los recortes (14) se extienden a lo largo de una longitud sustancialmente igual a la longitud (L).
8. La celda (1) según las reivindicaciones 6 y 7, en donde la cara interior (23) está dispuesta a una distancia de los electrodos (2, 4).
ES 3 051 710 T3
La celda (1) según la reivindicación 2 o una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8 en combinación con la reivindicación 2, en donde el segundo colector (20) de corriente es sustancialmente idéntico al primer colector (17) de corriente.
Una batería eléctrica que comprende una pluralidad de celdas (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y conectores previstos para conectar las celdas entre sí.
Un método para fabricar una celda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende:
-una operación de suministro de una lámina de un primer electrodo que comprende una primera parte activa y una primera parte inactiva,
-una operación de suministro de una lámina de un primer separador aislante,
-una operación de suministro de una lámina de un segundo electrodo que comprende una segunda parte activa y una segunda parte inactiva,
-una operación de suministro de una lámina de un segundo separador aislante,
-una operación de apilar consecutivamente el primer electrodo, el primer separador aislante, el segundo electrodo y el segundo separador aislante para formar una pila en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están desplazados lateralmente entre sí de modo que la primera parte inactiva y la segunda parte inactiva sobresalen al menos parcialmente de la pila,
-una operación de enrollar la pila sobre sí misma para formar sustancialmente un cilindro, comprendiendo dicho cilindro un primer extremo desde el que sobresale, más allá de la pila, la primera parte inactiva y un segundo extremo desde el que sobresale, más allá de la pila, la segunda parte inactiva,
-una operación de corte, posterior a la operación de enrollado, de la primera parte inactiva y la segunda parte inactiva, para formar lengüetas colectoras de corriente,
-una operación de disposición del primer colector de corriente y del segundo colector de corriente en el primer extremo y en el segundo extremo, respectivamente, de modo que al menos una parte de soporte entre en contacto con la al menos una parte de lengüeta colectora de corriente para doblar las lengüetas colectoras de corriente.
El método según la reivindicación 11, en donde el método comprende una operación de soldadura de las partes de soporte de los colectores de corriente a las lengüetas colectoras de corriente.
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