专利名称：带有外壳的原电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电池组的原电池。结合用于给机动车(KFZ)驱动装置供电的锂离子电池来描述本发明。要指明的是，本发明也能与原电池的化学性质、结构无关或与接受供电的驱动装置类型无关地来应用。
背景技术：
现有技术中公开了用于给机动车驱动装置供电的具有多个原电池的电池。在这样的电池的工作当中，在原电池中也出现不可逆的化学反应。不可逆的反应导致原电池的充电容量减小。
发明内容
本发明基于以下任务，在更多次的充电周期中保持原电池的充电容量。根据本发明，该任务通过独立权利要求的主题来完成。从属权利要求的主题是本发明的优选改进方案。根据本发明的、尤其基本呈棱柱体或圆柱体形状的原电池具有电极堆叠。此外，原电池具有至少一个与电极堆叠相连的电源引线(Stormableiter)。而且，原电池具有至少部分包围电极堆叠的外壳。此外，该至少一个电源引线部分地伸出外壳。外壳至少具有一个第一成型部O^rmteil)和一个第二成型部。一个成型部的导热性高于另一个成型部的导热性。外壳的这些成型部设置成至少部分包围电极堆叠。在本文中，将原电池理解为这样的装置，它也用于输出电能。原电池以化学形式储蓄能量。在输出电流之前，化学能被转化为电能。原电池或许也适于接收电能，将其转化为化学能并加以储蓄。因此人们谈到可充电的原电池。这种由电能至化学能的转化或相反的转化是有损耗的且伴随有不可逆的化学反应。不可逆的化学反应造成原电池的多个区域无法再用于蓄能和能量转化。因此，原电池的蓄能能力或充电容量随着充放电次数的增多而递减。伴随着原电池工作温度的升高，不可逆的化学反应也逐步加强。原电池的设计结构可以根据在应用地点的可用空间来选择。原电池的设计结构优选基本为圆柱体状或棱柱体状。在本文中，将电极堆叠理解为至少两个电极和位于这两个电极之间的电解质的设置。电解质可以部分由分隔物(Separator)容纳。于是，分隔物将电极分隔开。电极堆叠也用于储蓄化学能和将其转化为电能。在充电式原电池的情况下，电极堆叠也能将电能转化为化学能。例如多个电极呈片状或膜状。电极堆叠可以被卷起来且基本呈圆柱体状。因此更确切地说是卷绕电极。以下，术语电极堆叠也被用于卷绕电极。电极堆叠可具有也呈离子形式的锂或其它碱金属。在本文中，将电源引线理解为这样的机构，它也允许电子从一个电极流向用电装置。电源引线也在相反电流流向上工作。电源引线与电极堆叠的一个电极或活性电极物质导电连接并且还与接地电线相连。电源引线的设计结构匹配于原电池或者说电极堆叠的结构。电源引线优选呈片状或膜状。电极堆叠的每个电极优选具有一个自己的电源引线，或者同极性的多个电极与一个共同的电源引线相连。在本文中，将外壳理解为这样的机构，它也防止化学物质从电极堆叠泄漏到环境。 而且，外壳可保护电极堆叠的化学组份不与环境发生不期望的相互影响。例如，外壳保护电极堆叠不会让来自环境的水或水蒸汽进入。外壳可以呈薄膜状。外壳应尽量少地干扰热能透过。在本文中，外壳具有至少两个成型部。这些成型部至少部分紧贴着一个电极堆叠。在本文中，将成型部理解为这样的固体，它匹配于电极堆叠的结构。在某些情况下，仅当一个成型部与另一个成型部或电极堆叠相互配合才能获得其形状。在长方体形电极堆叠的情况下，这些成型部可以基本被切成矩形。此时，成型部的一些尺寸最好被选择为大于电极堆叠的某些尺寸。如果环绕电极堆叠设置两个成型部，则这两个成型部部分超出电极堆叠且部分构成突出边缘。一个成型部的边缘部此时最好接触另一个成型部的边缘部，优选以面接触方式。例如，一个成型部呈平板状，而另一个成型部环绕电极堆叠紧贴第一成型部。用于卷绕电极的一个成型部最好呈圆柱体状，其中该圆柱体形外壳的至少一个成型部的弯曲形状匹配于卷绕电极的半径。一个成型部的导热性高于另一成型部的导热性并以导热方式部分接触该电极堆叠。根据成型部和电极堆叠之间的温度差，热能从电极堆叠中散发或被导入该电极堆叠。在本文中，将包围理解为可以在局部使一个成型部接触到另一个成型部。此时，电极堆叠可位于相关的成型部之间。所述至少两个成型部以面的方式且最好至少沿着一个相关成型部的相邻的边缘或边缘区局部接触。为了给机动车驱动装置供电，有时从电池中取出大量电能，该电能可导致电池中的原电池显著变热。伴随着温度升高，在原电池中的不可逆的化学反应也加强。根据本发明，原电池外壳形成有成型部，它相对于外壳的其余部分的特点是具有高得多的导热性。因此，可以减小热阻并增强进入电极堆叠或来自电极堆叠的热流。因而，可在温度差较小情况下在原电池中散发热功率。伴随着对原电池工作温度的限制，不可逆的化学反应被减弱，在更多次充电周期中保持原电池的充电容量，完成本发明的基本任务。以下将描述本发明的优选改进方案。有利地将外壳的至少两个成型部设置为相互连接。连接例如借助力配合 (kraftschlussig)或最好以材料接合方式(stoffschlilssig)完成。根据不同成型部的材质，成型部例如通过胶粘或焊接方式相互连接。尤其是，超声波焊接可用于将一个金属成型部与一个热塑性成型部连接起来。此时，一个相关的成型部的至少一个表面的预处理或活化可能是有利的。力配合或材料接合连接如此连接该成型部，环绕的条形连接结构最好将成型部之间的空隙同环境密封隔离。为改善粘附性，也可以采用加入的条带例如封条。至少两个成型部最好在第一连接区内尤其以材料接合方式相连接。第一连接区最好沿一个相关的成型部的边缘区延伸。第一连接区此时呈条状。第一连接区不必完全沿成型部的限制边缘延伸。在相关的成型部相互连接之前，可如此安置置入件，其同样以力配合或材料接合方式与成型部相连接。尤其是置入多个电源引线，使它们部分伸出外壳。因而，外壳也在电源引线区域相对环境被气密封闭。
外壳的至少一个成型部有利地具有导热区。导热区也用于改善热量导入电极堆叠或从中散出。导热区优选流入第一温度控制介质和/或与温度控制元件导热接触。一成型部的导热区也可覆盖成型部表面的大部分。导热区可同时用于将原电池固定在温度控制元件上，例如通过螺钉、铆钉、胶或焊接。外壳的至少一个成型部优选为刚性地形成。该成型部可以保持电极堆叠，用于保护电极堆叠不受机械损伤或用于使原电池与容纳装置机械连接。刚性的成型部最好呈金属板或金属片的形式。该成型部例如可以通过卷边、拔缘(hochgestellte)区域或凸筋 (Rippen)来加强。该外壳的至少一个成型部最好以薄壁形式形成。薄壁的成型部的壁厚最好匹配于机械荷载、电荷载或化学荷载。此时，壁厚不一定是相同的。薄壁成型件的壁较厚区段可以作为散热部或储热部，因此有助于从电极堆叠散发热能或将热能送入其中。成型部的薄壁结构还减轻重量，节约空间。至少一个成型部优选呈薄膜、尤其优选为复合膜的形式。也可以考虑金属或塑料作为复合膜材料。外壳的至少一个成型部优选至少部分具有涂层。该涂层也用于适应成型部所受到的荷载。例如该涂层用于电气绝缘，保护成型部免受原电池化学物质的影响，改善粘接结构的粘附性，改善导热性或免受来自环境的有害影响。涂层可以造成成型部表面的化学活化。 涂层的材料最好不同于成型部材料。该至少一个成型部也可具有多个不同的涂层，它们也能设置在成型部的不同部位。如果一个成型部处于与电极堆叠的导电接触中，则最好相对于该成型部电绝缘该电源引线。该外壳的至少一个成型部有利地具有空腔，尤其是薄壳(khale)。利用该结构，该成型部也获得更高的平面惯性矩或者说刚性强度。空腔最好至少部分容纳电极堆叠。空腔也用于保护电极堆叠。带空腔的成型部的壁厚最好匹配于荷载。外壳的多个成型部可具有多个空腔，这些空腔共同形成一个用于容纳电极堆叠的空间。成型部最好以深冲或冷挤压的金属板的形式形成。成型部最好以深冲的塑料板或塑料膜的形式形成。具有空腔的外壳成型部还具有至少一个第一连接区，第一连接区设置用来与另一个成型部连接。在原电池或卷绕电极为圆柱体状的情况下，至少一个成型部最好以薄壳形式构成。此时，薄壳形式成型部的弯曲形状匹配于卷绕电极的半径。至少一个成型部有利地具有第二连接区。第二连接区也用于将原电池例如固定在外壳中、框架中或底板上。最好如此构成第二连接区，使相关的成型部与另一个物体的连接只能按照预定的方式完成。例如第二连接区具有对应于另一个物体的区域的几何形状。最好可借助由成型部的结构例如孔和销实现成型部和其它物体之间的仅按预定方式的连接。通孔或螺纹的结构也能允许只按预定方式连接。最好第二连接区在空间上与第一连接区分开。外壳的至少一个成型部最好具有多个分隔的第二连接区。成型部与另一个物体的连接例如借助铆钉、螺钉、焊接或胶来实现。一个成型部的第二连接区和同一成型部的导热区最好重合。在该区域中，该成型部例如与电池组壳体的温度控制元件、框架或底板相连。至少两个原电池被有利地编组为一个电池。此时，所述至少两个原电池优选并联布置。棱柱体形或长方体形的电池单元优选以面的方式相互接触并能构成基本为长方体形的叠摞(Paket)。优选如此布置圆柱体形电池单元，其纵轴线或者说对称轴线平行延伸或重合。用于卷绕电极的外壳最好呈圆柱体形，其中圆柱体形外壳的至少一个成型部的弯曲形状匹配于卷绕电极的半径。此外，该电池配有至少一个温度控制元件。温度控制元件具有可随时间变化的预定温度。温度控制元件的温度最好根据原电池电极堆叠的温度来选择。预定的温差造成热流入电极堆叠或从电极堆叠散发热。此时，温度控制元件与电极堆叠通过至少一个成型部或其导热区交换热能，成型部或导热区接触该温度控制元件。现有的原电池也能尤其以力配合或材料接合方式通过第二连接区与温度控制元件连接。温度控制元件有利地具有至少一个第一通道，也用于调整温度控制元件的给定温度。通道最好填充有第二温度控制介质。特别优选的是，第二温度控制介质流过该至少一个通道。此时，流动的第二温度控制介质给温度控制元件供应热能或散发热能。该至少一个温度控制元件优选与换热器有效连接。换热器尤其借助第二温度控制介质从温度控制元件散发热能或给其供应热能。换热器或温度控制介质也可以与机动车的空调相互作用。换热器可以具有电热机构。具有至少两个原电池的一个电池组有利地如此工作，即一个原电池的至少一个成型部流入第一温度控制介质。例如，采用环境空气或机动车空调中的制冷介质作为第一温度控制介质。第一温度控制介质可具有比该至少一个成型部、其导热区或电极堆叠更高或更低的温度。有利地如此制造根据本发明的原电池，首先，将外壳的至少两个成型部围拢电极堆叠布置。此时，原电池的电源引线可被置入。随后，这两个成型部尤其以材料接合方式相互连接，从而产生至少两个成型部的尤其是环绕的连接结构。因此，优选围绕电极堆叠制造气密外壳。接着，至少一个成型部通过弯折、尤其是通过拔缘该成型部的至少一个区域而转变至变形状态。第一连接区优选至少部分被折叠。此时，该至少一个成型部的尺寸可被减小。成型部的拔缘部分有利地使电极堆叠受到附加的机械保护。被拔缘的边缘区有利地增大相关成型部的平面惯性矩。
从以下结合附图的描述中得到本发明的其它优点、特征和应用可能性。图中图1是根据现有技术的原电池的透视图，图2是根据现有技术的原电池的透视图和侧视图，图3是根据现有技术的带有冷却板的原电池的分解视图，图4是具有本发明成型部的原电池的透视图，图5是具有本发明成型部的原电池的分解视图，图6是具有本发明成型部的原电池的另一分解视图，图7是具有本发明成型部的原电池的截面图和局部放大图，图8是具有在温度控制板上有本发明成型部的原电池的电池块的透视图，图9是具有在温度控制板上有本发明成型部的原电池的电池块的侧视图，
图10是具有其本发明的成型部接触第一温度控制介质的原电池的电池块的侧视图，图11是具有本发明成型部和第二连接区的原电池的透视图，图12是具有本发明成型部连同多个第二连接区的原电池的侧视图和前视图，图13是具有本发明成型部连同多个第二连接区的原电池的分解视图，图14是具有本发明成型部的原电池的两个透视图，原电池可借助自攻螺钉 (Blechschrauben)被固定在温度控制元件上，图15是包括具有本发明成型部的原电池的电池块的透视图，原电池借助自攻螺钉被固定在温度控制元件上，图16是包括具有本发明成型部的原电池的电池块的截面图，原电池借助自攻螺钉被固定在温度控制元件上，图17是带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的透视图，图18是带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的分解视图，图19是带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的另一分解视图，图20是带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的截面图和局部放大图，图21是处于初始状态的带有本发明成型部的原电池的透视图，图22是处于初始状态的带有本发明成型部的原电池的局部放大透视图，图23是处于初始状态的带有本发明成型部的原电池的侧视图和截面图，图M是处于变形状态的带有本发明成型部的原电池的透视图，图25是处于变形状态的带有本发明成型部的原电池的局部放大透视图，图沈是处于变形状态的带有本发明成型部的原电池的侧视图和截面图，图27是处于变形状态的带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的透视图，图观是处于变形状态的带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的局部放大透视图，图四是处于变形状态的带有呈薄壳形式的本发明成型部的原电池的侧视图和截面图，图30示出安置在呈薄壳形式的成型部中的卷绕电极。
具体实施例方式图1示出现有技术中的原电池。该原电池具有电极堆叠，其由膜状的外壳完全包围。图2和图3示出根据现有技术的原电池，它配有散热板。散热板大面积接触原电池外壳。该散热板在下端弯折。图4示出原电池1。其外壳4具有根据本发明的成型部fe。该成型部沿着环绕的密封缝与作为第二成型部恥的复合膜以材料接合方式相连接。两个电源引线3、3a与成型部 、5b以材料接合方式连接。成型部fe的下边缘被拔缘。被拔缘的边缘也起到导热区 7的作用。原电池1的电极堆叠2被夹在外壳4的成型部5ajb之间，从而可防滑地固定电极堆叠2。而且，本发明的成型部fe也对与电极堆叠2换热和保护电极堆叠作出重要贡献。图5和图6示出基本的原电池组件。一成型部恥以塑料膜的形式形成。它只有在与第二成型部如一起包围电极堆叠之后才获得其形状。成型部恥尤其可以通过深冲以形状稳定的方式来形成。这两个电源引线3、3a分别配设有一个封条16。该封条也改善了外壳4的密封。图7示出本发明原电池1的截面图。两个成型部fe、5b、电源引线3、3a和封条16 相互密封接触，尤其以材料接合的方式。而且示出了电极堆叠2有多个电极和分隔物。还示出了同极性的多个电极通过接线片与电源引线3、3a优选为焊接。图8和图9示出多个原电池1布置在一个共同的温度控制元件8上。温度控制元件8配备有用于第二温度控制介质14的多个第一通道13。每个原电池1有一个以金属片的形式形成的成型部fe。每个金属片的下边缘被拔缘并构成一个导热区7。导热区7至少与温度控制元件8导热接触。如此布置原电池1，每两个原电池1的导热成型部fe相互接触。图10示出根据本发明的多个原电池1，其导热区7朝上延伸并且流入第一温度控制介质14。在这里，原电池1的每两个刚性的且优选导热的成型部5也相互接触。图11至图13示出根据本发明的具有多个第二连接区12的原电池1。第二连接区 12是外壳4的成型部恥的一部分，其下边缘被拔缘。被拔缘的下边缘也用作导热区7。多个第二连接区12以侧突接片的形式形成，它们各具有一个通孔。紧固螺钉穿过该通孔，该紧固螺钉拧入电池外壳或其框架中。图14示出原电池1，其外壳4具有两个成型部如、513。一个成型部fe构成为带有被拔缘的下边缘的金属片。被拔缘的下边缘作为导热区7和第二连接区12。被拔缘的下边缘具有两个孔，自攻螺钉插入该孔中。图15示出本发明的多个原电池1，它们分别具有带有作为第二连接区12的被拔缘的下边缘的成型部fe。第二连接区12被螺钉紧固至温度控制元件8。图16示出原电池的1的成型部fe与温度控制元件8的螺纹连接在这样的区域内实现，该区域在空间上与第一连接区6分隔开。通过这种方式，仍然保持了外壳4的气密结构。图17至图20示出具有由多个部分构成的外壳4的原电池1。一成型部恥以复合膜的形式形成。外壳4的另一成型部如以金属片的形式形成。成型部如具有被拔缘的下边缘，该下边缘可作为导热区7和/或第二固定区12。而且，成型部fe的特点是其具有呈薄壳11形式的区域。薄壳11例如通过深冲产生并用于容纳电极堆叠2。在电极堆叠2被置入成型部fe的薄壳11中后铺放复合膜恥，其中出现沿两个成型部fe、5b的边缘区的大面积接触。在两个成型部fe、5b以材料接合方式连接后，外壳4被气密封闭。还示出了封条16，它用于在电源引线区域内的材料接合部的密封和粘附性改善。在成型部fe的薄壳 11中，原电池1的电极堆叠2受到防机械荷载保护。图20示出本发明原电池1的截面图，外壳4的其中一个成型部fe以带有空腔11 的金属片的形式构成。该放大图示出两个成型部fe、5b、电源引线3和封条16的相互接触。 而且示出了电极堆叠2具有多个电极和分隔物。还示出了同极性的多个电极通过接线片与电源引线3优选地焊接。图21至图23示出根据本发明的原电池1，其外壳4具有两个成型部如、513。一个成型部恥以复合膜的形式形成，另一个成型部fe以金属片的形式形成。用条纹线标出了成型部的材料接合连接结构6的区域，S卩，所谓的封口。呈金属片形式的成型部如处于未变形状态并沿着其边缘区与另一成型部fe尤其以材料接合的方式相连接。图M至图沈示出弯曲之后的呈金属片形式的成型部fe。在弯曲过程中，两个成型部fejb的材料接合连接结构6的区域相对于未变形状态被拔缘，通过该方式，成型部fe 的宽度相对于初始状态被缩小。因此，节省了结构空间。而且，成型部如、恥之间的第一连接区6在拔缘后尤其受到保护。图27至图四示出根据本发明的原电池1，其中，呈金属片形式的成型部fe附加具有用于容纳电极堆叠2的薄壳11。首先，实现现有的成型部fe、5b的材料接合连接6。随后，通过弯曲来实现呈金属片形式的成型部fe的几个边缘区的拔缘。在这里，在电极堆叠 2受保护地安置在成型部fe的薄壳11内的情况下，其宽度相对于初始状态也缩小。图30示出卷绕电极2安置在外壳4内。外壳4或其成型部fejb是弯曲的并且匹配于卷绕电极2的半径。在置入卷绕电极2后，这些成型部5ajb在第一连接区内相互连接。原电池的至少一个电极、特别优选是至少一个阴极优选具有分子式为LiMPO4的化合物，其中M是元素周期表第一行的至少一种过渡金属阳离子。该过渡金属阳离子最好选自由Mn、Fe、Ni和Ti或这些元素的组合所构成的组。该化合物优选具有橄榄石结构，最好是高级(Ubergeordnetes)橄榄石。在另一个实施方式中，优选原电池的至少一个电极、特别优选是至少一个阴极具有锰酸锂(最好是尖晶石型LiMn2O4)、钴酸锂(最好是LiCoO2)或者镍酸锂(最好是LiNiO2) 或者由这些氧化物中的两种或三种所构成的混合物或者含有锰、钴和镍的锂混合氧化物。原电池的阴极和阳极最好通过一个或多个分隔物相互分隔。这样的分隔物材料例如也可以由多孔无机材料构成，该多孔无机材料处于如此状态，可以实现垂直于分隔层的透过分隔物的物质传送，而阻止或甚至抑制平行于分隔物的物质传送。此时特别优选的是由多孔无机材料构成的分隔物材料，它混有颗粒或至少在其表面具有这样的颗粒，颗粒在超过温度极限时熔化并至少局部缩小或封闭分隔层的孔。这种颗粒最好可以由选自以下材料组的材料构成，该材料组包括聚合物或者聚合物的混合物、 蜡或者这些材料的混合物。特别优选以下的本发明实施方式，在这里，如此构成分隔层，其孔因毛细管作用而填充有作为离析物参与化学反应的活动成分，从而在分隔层的孔外只存在位于原电池中的活动成分的现有总量的相当少的一部分。就此而言，位于原电池中的电解质或其化学成分的一种或这样成分的混合物是特别优选的离析物，该离析物根据本发明的一个特别优选实施例尽量浸润或浸透整个多孔分隔层，但在分隔层外找不到或只能找到少到可忽略不计的或相当少的离析物。可以如此在原电池制造中保持这样的布置，即，多孔分隔物浸透有位于原电池中的电解质或者适当选择的化学反应的其它离析物，从而该离析物随后尽可能只位于分隔物内。如果现在因为化学反应而通过形成气泡或通过局部变热出现了可能首先仅在局部的压力增大，则该离析物可以从其它区域补流到反应区域。只要或者一旦还能补流，则在其它位置上的离析物可使用性被相应降低。该反应最后停止，或者至少保持限制到最好是小的区域。
根据本发明，优选采用一个分隔物，该分隔物是非电子导电的或导电很差，并且由至少部分允许物质透过的载体构成。该载体优选在至少一面上涂覆有无机材料。作为至少部分允许物质透过的载体，优选采用这样的有机材料，该有机材料优选以无纺布的形式形成。最好含有聚合物且特别优选是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的有机材料涂覆有优选为离子导电的无机材料，它进一步优选在-40°C至200°C的温度范围内是离子导电的。该无机材料优选包括选自含有Zr、Al和Li中的至少一种元素的氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、 硅酸盐、铝硅酸盐所构成的组的至少一种化合物，特别优选氧化锆，该离子导电的无机材料优选具有最大直径小于IOOnm的颗粒。这样的分隔物例如由德国Evonik公司以商品名“S印arion”销售。
权利要求
1.一种尤其呈棱柱体或圆柱体形状的原电池(1)，该原电池具有电极堆叠⑵，至少一个与该电极堆叠⑵相连接的电源引线(3、3a)，以及至少部分包围该电极堆叠O)的外壳G)，其中至少一个电源引线(3、3a)部分伸出该外壳⑷，其特征在于，该外壳(4)至少具有一个第一成型部(5a)和一个第二成型部( )，一个成型部的导热性高于另一个成型部的导热性，并且这些成型部(5、fe、5b)还设置成至少部分包围该电极堆叠O)。
2.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，设有该外壳(4)的至少两个成型部(5、5ajb)，其至少部分尤其以材料接合方式相连接，设有该外壳的至少两个成型部 (5、5ajb)，其在第一连接区(6)内尤其以材料接合方式相互连接。
3.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，该外壳的至少一个成型部 (5,5a,5b)具有导热区(7)，该导热区尤其设置成接触温度控制元件(8)和/或第一温度控制介质(14)。
4.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，该外壳的至少一个成型部 (5,5a,5b)是刚性形成的和/或该外壳(4)的至少一个成型部(5、fe、5b)是以薄壁形成的。
5.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，该外壳的至少一个成型部 (5,5a,5b)至少局部具有涂层(10)。
6.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，该外壳的至少一个成型部 (5,5a,5b)具有尤其用于容纳电极堆叠(2)的空腔(11)。
7.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，该外壳的至少一个成型部 (5,5a,5b)具有第二连接区(12)。
8.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，它包括至少一个电极、优选为至少一个阴极，该电极具有分子式为LiMPO4的化合物，其中M是元素周期表第一行的至少一种过渡金属阳离子，该过渡金属阳离子优选选自由Mn、Fe、Ni和Ti或者这些元素的组合所组成的组，该化合物最好具有橄榄石结构，优选是高级橄榄石，其中特别优选狗。
9.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，它包括至少一个电极、优选为至少一个阴极，该电极具有锰酸锂、优选为尖晶石型LiMn2O4，钴酸锂、优选为LiCoO2,或者镍酸锂、优选为LiNiO2,或者由这些氧化物中的两种或三种构成的混合物，或者含有锰、钴和镍的锂混合氧化物。
10.根据前述权利要求之一的原电池(1)，其特征在于，它包括至少一个分隔物，该分隔物是非电子导电的或导电很差，该分隔物由至少部分允许物质透过的载体构成，其中该载体优选在至少一面涂覆有无机材料，其中优选采用有机材料作为至少部分允许物质透过的载体，其优选以无纺布的形式形成，该有机材料优选含有聚合物、尤其优选是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其中该有机材料涂覆有优选是离子导电的无机材料，其进一步优选在-40°C至200°C 的温度范围内是离子导电的，该无机材料优选包含选自Zr、Al、Li中至少一种元素的氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐所构成的组的至少一种化合物，尤其优选氧化锆，并且该离子导电的无机材料优选具有最大直径小于IOOnm的颗粒。
11.一种具有至少两个根据权利要求1至10之一的原电池(1)的电池，其特征在于， 所述原电池(1)基本上并联设置，并且该电池还配有至少一个温度控制元件(8)，其中至少一个温度控制元件(8)设置成接触至少一个原电池(1)的外壳的至少一个成型部(5、5ajb)。
12.根据权利要求11所述的、具有至少两个根据权利要求1至10之一的原电池(1)的电池，其特征在于，该至少一个温度控制元件(8)具有至少一个第一通道(13)，该第一通道优选填充有第二温度控制介质(14)，和/或该至少一个温度控制元件(8)与换热器(1 有效连接。
13.一种操作根据权利要求11或12所述的电池的方法，其特征在于，该温度控制元件 (8)的温度根据该电池的原电池(1)的期望工作温度来选择。
14.一种操作根据权利要求12或13所述的电池的方法，其特征在于，第二温度控制介质(14)流过该温度控制元件(8)的至少一个第一通道(13)。
15.一种操作具有至少两个根据权利要求1至10之一的原电池(1)的电池的方法，其特征在于，第一温度控制介质(14)流入或部分地环流至少一个成型部(5、5ajb)、尤其是成型部(5、5ajb)的导热区(7)。
16.一种制造根据权利要求1至10之一的原电池(1)的方法，其特征在于， 首先，将外壳的至少两个成型部(5、fe、5b)尤其是以材料接合方式相互连接， 随后，通过弯曲将该外壳的至少一个成型部(5、fe、5b)从初始状态转变至变形状态，其中，在变形状态中的该成型部(5、5ajb)的至少一个延伸尺寸相对于初始状态而减
全文摘要
本发明的原电池基本呈棱柱体或圆柱体形状，具有电极堆叠。该原电池还具有至少一个与该电极堆叠相连接的电源引线。该原电池还具有至少部分包围电极堆叠的外壳。此外，电源引线部分地从该外壳伸出。外壳至少具有一个第一成型部和一个第二成型部。一个成型部的导热性高于另一个成型部的导热性。该外壳的成型部还设置成至少部分包围该电极堆叠。
文档编号H01M2/02GK102292844SQ201080005161
公开日2011年12月21日 申请日期2010年1月18日 优先权日2009年1月21日
发明者克劳斯-鲁珀特·洪门塔勒, 延斯·梅恩斯彻 申请人:锂电池科技有限公司