(57)【要約】  電気化学セル（１００）は、少なくとも１つの導体装置（１１０）を有する少なくとも１つの電極スタック（１５０）と少なくとも１つのカバー（１３０）とを有している。前記カバー（１３０）は、前記電極スタック（１５０）を少なくとも部分的に包んでおり、前記少なくとも１つの導体装置（１１０）のための、カバーの内側から外側への少なくとも１つの通過箇所（１４０）を有している。前記通過箇所（１４０）には、前記通過箇所（１４０）の領域における前記カバー（１３０）の実質的な流体密封特性を維持するための、すなわち、前記通過箇所（１４０）の領域における前記カバー（１３０）及び／又はその密封継ぎ目の損傷の危険を最小化するための少なくとも１つの保護装置（１２０）が配置されている。
2013545229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）を有する少なくとも１つの電極スタック（１５０；６５０）と、前記電極スタックを少なくとも部分的に包む少なくとも１つのカバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）であって、前記少なくとも１つの導体装置が前記カバーの内側から外側へと通過する少なくとも１つの通過箇所（１４０；５４０；６４０）を有するカバーと、を備える電気化学セル（１００；２００；３００；４００；５００；６００）において、
前記少なくとも１つの通過箇所（１４０；５４０；６４０）には、前記通過箇所（１４０；５４０；６４０）の領域における前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）の実質的な流体密封特性を維持するための少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）が配置されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、少なくとも部分的にホイル状に、好ましくは接着テープとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）と導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）との間に少なくとも部分的に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、少なくとも部分的に前記導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）に接着していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、少なくとも１つのポリマーを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、少なくともポリプロピレン若しくはポリエチレンテレフタレート、またはその両方を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、不織布として構成されたポリエチレンテレフタレートと、ポリエチレンテレフタレート内に組み込まれているポリプロピレンとを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）は、少なくとも部分的に複合材料を有しており、前記複合材料は、前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）に最も近い、少なくとも１つの層を有しており、前記層は少なくとも部分的にポリプロピレンから構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項９】
前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、材料接続、摩擦接続、及び形状接続のうちの少なくとも１つによって、前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）と少なくとも部分的に接合されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項１０】
前記保護装置のポリプロピレンが、前記カバーの前記保護装置に最も近い層と溶接又は溶融されることによって、前記保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）が、前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）と材料接続によって接合されることを特徴とする請求項８又は９に記載の電気化学セル。
【請求項１１】
少なくとも１つの導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）を有する少なくとも１つの電極スタック（１５０；６５０）と、前記電極スタックを少なくとも部分的に包む少なくとも１つのカバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）とを有する電気化学セルを製造するための方法において、
前記方法は、少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）を、導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）が前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）の内側から外側へと通過する通過箇所（１４０；５４０；６４０）に配置するステップであって、前記少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、前記通過箇所（１４０；５４０；６４０）の領域における前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）の実質的な流体密封特性を維持するのに適しているステップを有していることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）が、前記通過箇所（１４０；５４０；６４０）の領域において、少なくとも部分的に前記導体装置（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）に接着することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、前記通過箇所（１４０；５４０；６４０）の領域において、材料接続、摩擦接続、及び形状接続のうちの少なくとも１つによって、前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）と少なくとも部分的に接合されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、前記通過箇所（１４０；５４０；６４０）の領域において、前記カバー（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０）に少なくとも部分的に溶接又は溶融されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの保護装置（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、請求項２、３、５、６又は７のいずれか一項にしたがって構成されるか、又は配置されることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体装置を備えた電極スタックと、当該導体装置が貫通する少なくとも１つのカバーとを有する電気化学セルに関する。本発明はさらに、当該電気化学セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学セル、特にバッテリセル又は二次バッテリセル、特に例えば電気車両及びハイブリッド車両のための牽引用バッテリ、ハイブリッドバッテリ又は始動バッテリ、連続電力供給（ＵＳＶ）のためのバッテリ及びソーラーバッテリの高出力バッテリセル、特に二次バッテリセルの場合はリチウムベースのもの、を動作させる際の重要な態様は、一定のバッテリ寿命の間、確実なバッテリ動作が保証されなければならないことにある。このようなバッテリは、例えば特許文献１から知られている。
【０００３】
また、高い「機械的」負荷等の不利な動作条件下でも、バッテリのエラーの無い機能が保証されなければならない。このような動作条件下では、カバーから突出した導体装置がカバーを損傷し、それによって、例えば電解液の流出、又は、カバーとの短絡が生じることがあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１３９４８７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、改善された電気化学セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、本課題は、独立請求項の教示によって解決される。本発明の好ましいさらなる構成は、下位請求項の対象である。
【０００７】
本課題を解決するために、以下に詳細に説明するように、少なくとも１つの導体装置を備えた少なくとも１つの電極スタックと少なくとも１つのカバーとを有する電気化学セルが設けられている。当該カバーは電極スタックを少なくとも部分的に包んでおり、少なくとも１つの導体装置の、カバーの内側から外側への通過箇所を有している。本発明によると、当該電気化学セルは、当該通過箇所に、この通過箇所の領域におけるカバーの実質的な流体密封特性を維持するための、少なくとも１つの保護装置が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
当該保護装置は、好ましくは少なくとも１つのポリマー、好ましくはポリプロピレン及び／又はポリエチレンテレフタレートを有している。このとき、利点は、当該保護装置が容易かつ安価に調達できることにある。
【０００９】
ここでは、ポリマーがその化学的及び物理的特性に基づき、特に容易に電気化学セルに融合され得ることに利点がある。例えば、ポリプロピレンの融点は、その結晶化度に応じて、１３０℃から１７１℃の間である。このことは、本発明に係る電気化学セルを製造する際に利用可能であり、保護装置又はそのポリプロピレンを有する部分を後から熱を加えて変形させることができる。それによって、保護装置を少なくとも部分的に、導体装置がカバーを内側から外側へと通過する箇所に配置すること、及び、例えばその後熱的処理によって変形させること、例えばその間に部分的又は全体的に溶解することが可能である。それによって、保護装置を完全又は部分的に、例えばカバーと接続することが可能になる。さらに、完全又は部分的にポリプロピレンから構成される保護装置を安価かつ容易に製造することができる。なぜなら、ポリプロピレンは、例えば射出成形又は変形技術によって容易に加工可能だからである。
【００１０】
ポリエチレンテレフタレートも、その化学的及び物理的特性に基づき、特に容易に電気化学セルに融合され得る。例えば、ポリエチレンテレフタレートの融点は、その結晶化度及び重合度に応じて、２３５℃から２６０℃の間である。このことは、本発明に係る電気化学セルを製造する際に利用可能であり、保護装置又はそのポリエチレンテレフタレートを有する部分を、繊維又は不織布又はホイルの形状で構成し、熱を加えて変形させることができる。それによって、保護装置を少なくとも部分的に、導体装置がカバーを内側から外側へと通過する箇所に配置すること、及び、例えばその後熱的処理によって変形させること、例えばその間に部分的又は全体的に溶解することが可能である。それによって、保護装置を完全又は部分的に、例えばカバーと接続することも可能になる。さらに、完全又は部分的にポリエチレンテレフタレートから構成される保護装置を安価かつ容易に製造することができる。
【００１１】
ここで、さらなる利点は、不織布として構成されたポリエチレンテレフタレートを、好ましくは押出成形によって得られたポリプロピレンと共に用いることによって、変形後に安定性、特に寸法安定性を有し、例えばポリプロピレンを含む層を有するカバーと溶融又は溶接され得る材料が得られることにある。このとき、特に保護装置のポリプロピレン部分は、カバーのポリプロピレンを有する層と接続され、特に溶融又は溶接され得るものであり、特に導体装置がカバーを通過する箇所において、カバーを特に密に封印するが、保護装置のポリエチレンテレフタレート部分は、特にカバーを特に導体装置による損傷から保護する。
【００１２】
電気化学セルとは、エネルギーの電気的貯蔵のためのあらゆる種類の装置であると理解される。当該概念はこれによって、特に一次又は二次タイプの電気化学セルを定義するが、コンデンサ等のその他の形状のエネルギー貯蔵装置も定義する。
【００１３】
電極スタックは、少なくとも１つのカソードと、アノードと、電解質を備えたセパレータとを有する。これに加えて、電極スタックとは、電気化学セルのアセンブリとして、化学エネルギーの貯蔵と電気エネルギーの放出とに用いられる装置であると理解される。このために、電極スタックは複数のプレート状要素を有している。すなわち、少なくとも２つの電極であるアノード及びカソードと、電解質を少なくとも部分的に受容するセパレータとである。好ましくは、少なくとも１つのアノード、セパレータ及びカソードは互いに重ねられているか、又はスタックを形成しており、セパレータは少なくとも部分的にアノードとカソードとの間に配置されている。このアノード、セパレータ及びカソードの順序は、電極スタックの内部で任意に繰り返すことができる。これらのプレート状要素を巻いて、電極ロールを形成しても良い。電極スタックという概念は、電極ロールにも用いることができる。電気エネルギーを放出する前に、貯蔵された化学エネルギーは電気エネルギーに変換される。充電の間、電極スタック又はガルバニセルに供給された電気エネルギーは化学エネルギーに変換され、貯蔵される。好ましくは、電極スタックは、複数の電極対とセパレータとを有する。特に好ましくは、いくつかの電極が互いに特に電気的に接続されている。電極スタックという概念を単数形で用いることは、複数の電極スタックが意図され得ることを排除しない。
【００１４】
カバーとは、１つ／複数の電極スタックを外側に向かって限定する、少なくとも部分的な境界であると理解される。カバーは、好ましくは流体密封、すなわち気密かつ液密であるので、周囲との材料の交換は生じ得ない。電極スタックはカバーの内側に配置されている。このとき、カバーの内側という表現は、好ましくは当該カバーの電極スタックに対向する側を意味しており、カバーの外側という表現は、好ましくは当該カバーの電極スタックに背向する側を意味している。
【００１５】
導体装置は、少なくとも１つの電流導体及び／若しくは少なくとも１つの導体突起を有しているか、又はそれらから構成されている。導体装置は、隣接する２つの点の間、例えば電気化学セルと負荷との間で電流を伝導するために用いられる。当該導体装置は、好ましくは電極スタックと接触している。好ましくは、導体装置は、電極スタックから周囲へ延在している。電極スタックの周りに少なくとも部分的にカバーが存在する場合、当該導体装置は、好ましくはカバーの内側から外側への方向において、カバーを貫通することができる。
【００１６】
電流導体は、導電性材料から形成された要素である。当該要素は、ジオメトリ上互いに離間した２つの点の間で電流を伝導するために用いられる。本発明によると、電流導体とは、電子が電極から負荷の方向に流れることを可能にする装置であると理解される。電流導体は、逆方向の電流においても機能する。電流導体は、電極若しくは活性電極塊（aktive Elektrodenmasse）と、又は、電極スタックの電極の１つ／複数の導体突起と、さらに接続ケーブルと電気的に接続され得る。電流導体の形状は、電気化学セル又は電極スタックの形状に適応する。好ましくは、電流導体は、プレート状又はホイル状に形成されている。好ましくは、電極スタックの各電極若しくは各導体突起が自身の電流導体を有しているか、又は、同じ極性の電極若しくは導体突起が共通の電流導体に接続されている。電流導体は、２つの電極スタック間に伝導性接続を形成することができる。好ましくは、少なくとも１つの電流導体が、導体突起と熱伝導的にも接続されている。好ましくは、電流導体は、少なくとも１つの導体突起に対して、熱伝導的及び／又は導電的接続を有することができる。
【００１７】
導体突起は、電極スタックに接続されている。このとき特に、導体突起は、電極スタックの全ての同種の電極と、すなわちカソードかアノードかと接続されている。自明のことながら、導体突起は、電極スタックのカソード及びアノードに同時に接続されてはいない。なぜなら、そうすると短絡が生じ得るからである。しかしながら、例えば、２つの電極スタックの直列接続の場合、導体突起を、異なる電極スタックの異なる電極と接続しても良い。導体突起は、１つ又は複数の電極と共にワンピース部品として形成しても良い。導体突起と電極との間の境界は、当該導体突起が特に活性電極材料でコーティングされていないことに見ることができる。導体突起は、導電性及び／又は熱伝導性材料、好ましくはアルミニウム又は銅から、ワンピース部品として若しくは複数の部分から成るものとして、又は、単層若しくは多層に構成され得る。
【００１８】
保護装置は、好ましくは少なくとも部分的に、カバーと導体装置との間に配置されている。有利には、この配置によって、導体装置によるカバーの損傷が減少し、好ましくは最小限となり、好ましくは防止される。
【００１９】
好ましくは、電極スタックは、複数の、少なくとも２個のカソード、アノード及びセパレータを有している。さらに好ましくは、電極スタックは、多数の、少なくとも１０個のアノード、カソード及びセパレータを有している。さらに好ましくは、電極スタックは３０個のカソード及びアノードと、６０個のセパレータとを有している。１つ又は複数のカソード、アノード及びセパレータは、それぞれプレート状に形成されている。
【００２０】
導体装置は、好ましくは少なくとも部分的に導電性を有する、好ましくは導電性及び熱伝導性を有する材料、特に銅及び／又はアルミニウムを有している。好ましくは、導体装置の構造は、電気化学セル又は電極スタックの構造に適応している。導体装置をホイル又はプレート状に構成すること、又は、当該導体装置が少なくとも部分的にプレート又はホイル状の要素を有していることが好ましい。好ましくは、導体装置は複数の部分から構成されており、好ましくは１つ又は複数の導体突起と、当該突起に取り付けられた、好ましくは超音波溶接によって取り付けられた電流導体とを有する。しかしながら、導体装置を好ましくはワンピース部品として構成しても良い。好ましくは、導体装置は、カバーの内側及び／又は外側の部分を有している。好ましくは、導体装置は、第１のカバーと第２のカバーとの間の部分を有している。
【００２１】
好ましくは、保護装置は少なくとも部分的又は完全にホイル状に形成されており、好ましくは接着ホイルとして形成されている。特に、当該接着ホイルは、少なくとも１つの接着ストリップとして存在している。このとき、少なくとも１つの接着ストリップは、少なくとも部分的に導体装置及び／又はカバーに接して、及び／又は、導体装置とカバーとの間に配置されており、特に材料接続、摩擦接続及び／又は形状接続して、特に導体装置がカバーを通過する箇所に配置されている。接着ストリップにおいては、接着剤を担体上に塗布することができる。当該担体は、好ましくはポリプロピレン及び／又はポリエチレンテレフタレートを有している。さらに、好ましくは当該担体は少なくとも部分的にポリエチレンテレフタレートを有しており、当該ポリエチレンテレフタレートは好ましくは少なくとも部分的に不織布として構成されると共に、好ましくはポリプロピレンを有しており、当該ポリプロピレンは好ましくはポリエチレンテレフタレート内に組み込まれている。好ましくは、この組み込みは押出によって行われる。しかしながら、他の適切な方法を用いても良い。接着剤としては、好ましくはアクリル酸系接着剤又はシリコーン接着剤が用いられる。当該接着剤は、担体の片面又は両面に塗布され得る。好ましくは接着ストリップは、担体の接着剤がコーティングされた側が導体装置に対向するように配置される。しかしながら、接着剤でコーティングされた側は、好ましくはカバーに対向していても良い。
【００２２】
好ましくは、保護装置は少なくとも１つの接着点として構成されている。接着点は、好ましくはプレート状の要素であり、その表面は、電極スタックの表面に比べて非常に小さく、特に電極スタックの表面よりも係数（Faktor）５０、１００、２００又は５００だけ小さい。接着点は容易に、決められた箇所に設置され、カバーを損傷から適切に保護する。好ましくは、導体装置のカバー通過箇所に沿って複数の接着点が設けられている。接着点は、好ましくは少なくとも部分的に、好ましくは大部分が、好ましくは完全にポリエチレンテレフタレート及び／又はポリプロピレンから構成されており、表面には少なくとも部分的に接着剤が、好ましくはアクリル酸系接着剤又はシリコーン接着剤がコーティングされ得る物体として、好ましくは少なくとも部分的に形成されている。さらに、好ましくは当該接着点は少なくとも部分的にポリエチレンテレフタレートを有しており、当該ポリエチレンテレフタレートは少なくとも部分的に不織布として構成されると共に、好ましくはポリプロピレンを有しており、当該ポリプロピレンは好ましくはポリエチレンテレフタレート内に組み込まれている。好ましくは、この組み込みは押出によって行われる。しかしながら、他の適切な方法を用いても良い。
【００２３】
本発明の好ましい一実施態様においては、保護装置は接着ビード（Kleberaupe）として構成されている。接着ビードは、好ましくは長い、プレート状の部材であり、その長さは、その幅よりも少なくとも係数２、５、１０、５０又は１００だけ大きい。好ましくは、接着ビードは、少なくとも部分的に導体装置及び／又はカバーに接して、好ましくは少なくとも部分的に導体装置とカバーとの間に配置されており、特に導体装置のカバー通過箇所に配置されている。接着ビードは、好ましくは少なくとも部分的に、好ましくは大部分が、好ましくは完全にポリエチレンテレフタレート及び／又はポリプロピレンから構成されており、表面には少なくとも部分的に接着剤が、好ましくはアクリル酸系接着剤又はシリコーン接着剤がコーティングされ得る物体として、好ましくは少なくとも部分的に形成されている。さらに、好ましくは当該接着点は少なくとも部分的にポリエチレンテレフタレートを有しており、当該ポリエチレンテレフタレートは好ましくは少なくとも部分的に不織布として構成されると共に、好ましくはポリプロピレンを有しており、当該ポリプロピレンは好ましくはポリエチレンテレフタレート内に組み込まれている。好ましくは、この組み込みは押出によって行われる。しかしながら、他の適切な方法を用いても良い。
【００２４】
好ましくは、保護装置はワンピース部品として又は複数の部分から成るものとして構成され得る。好ましくは、少なくとも１つの保護装置又は複数の保護装置の複数の部分は互いに離間していても良い。好ましくは、少なくとも１つの保護装置又は複数の保護装置の複数の部分は互いに接触していても良く、特に形状接続及び／又は摩擦接続及び／又は材料接続によって互いに接合されていても良い。好ましくは、保護装置は柔軟若しくは固く形成されているか、又は、柔軟及び／又は固い部分を有している。保護装置は、好ましくは少なくとも部分的にポリマーを、好ましくはポリプロピレン及び／又はポリエチレンテレフタレートを有している。さらに、好ましくは当該保護装置は少なくとも部分的にポリエチレンテレフタレートを有しており、当該ポリエチレンテレフタレートは好ましくは少なくとも部分的に不織布として構成されると共に、好ましくはポリプロピレンを有しており、当該ポリプロピレンは好ましくはポリエチレンテレフタレート内に組み込まれている。好ましくは、この組み込みは押出によって行われる。しかしながら、他の適切な方法を用いても良い。有利には、それによって保護装置は、好ましくは少なくとも部分的にカバー及び／又は導体装置と、形状接続及び／又は摩擦接続及び／又は材料接続によって接合可能であり、好ましくは溶融によって特に材料接続によって接合可能である。好ましくは、保護装置は、少なくとも部分的に導電性を備えた部分、例えば金属又は導電性炭素から成る部分を有している。
【００２５】
本発明の好ましい一実施態様においては、電気化学セルは、電極スタックと、電極スタックのカバー又はパッケージと、電気接続部、特に少なくとも１つの導体装置若しくは電流導体及び／又は電極に対する導体突起とを有している。当該カバーは、電極スタックを周囲から分離し、電解質の流出を防止する。電気化学セルが、直列に接続された２つの電極スタックを有している場合、異なる電極スタックの２つの導体装置は互いに接続され得る。
【００２６】
好ましくは、カバーは少なくとも２つのカバー部分、すなわち第１のカバー部分と第２のカバー部分とを有している。第１のカバー部分は、第２のカバー部分を好ましくは完全に、好ましくは部分的に包んでいる。好ましくは、第１のカバー部分と第２のカバー部分とは互いに接している。第１のカバー部分と第２のカバー部分とは、好ましくは形状接続及び／又は摩擦接続及び／又は材料接続によって、少なくとも部分的に互いに接合可能であり、それによって電極スタックは少なくとも部分的に包囲される。好ましくは、これらのカバー部分は、少なくとも部分的に少なくとも１つの電極スタックに密着している。カバー部分は、好ましくは同じ又は異なる特性を有することが可能であり、例えば、第１のカバー部分は優れた熱伝導特性を有し、第２のカバー部分は優れた絶縁特性を有していても良い。これらのカバー部分は、少なくとも部分的に同じ又は異なる材料を有するか、又は、それらの材料から構成され得る。カバーは、少なくとも部分的にホイル状に形成され得る。好ましくはカバーは、少なくとも部分的に複合材料から成る。
【００２７】
好ましくは、カバーは特にワンピース部品として構成されている。好ましくは、カバーの内側は少なくとも部分的に、少なくとも１つのポリマー、好ましくはポリプロピレンを有する複合材料から成る。カバーの内側が１つの材料のみを有すること、又は、ワンピース部品として構成されることは排除されるべきではない。むしろ、好ましくは、カバーの内側を複数の部分から構成することも、複合材料の場合のような多層構造も含み可能であると共に、カバーの内側が少なくとも２つの材料、例えば少なくとも２つのポリマー又は少なくとも１つのポリマーと少なくとも１つの金属とを有することも可能である。好ましくは、カバーの外側は少なくとも部分的に複合材料から成る。カバーの外側が１つの材料のみを有すること、又は、ワンピース部品として構成されることは排除されるべきではない。むしろ、好ましくは、カバーの外側を複数の部分から構成することも、複合材料の場合のような多層構造も含み可能であると共に、カバーの外側が少なくとも２つの材料、例えば少なくとも２つのポリマー又は少なくとも１つのポリマーと少なくとも１つの金属とを有することも可能である。好ましくは、カバーの内側と外側とは、同じ材料、好ましくは複合材料から構成される。
【００２８】
少なくとも１つの導体装置、特に２つの導体装置は、好ましくはカバーの内側から出てカバーの外側に延在している。このとき好ましくは、外に向かって延在する導体装置は、電気接続部、例えば電気化学セル又はバッテリの陽極及び陰極である。しかしながら、複数の導体装置、特に４つの導体装置がカバーから出て延在していても良い。
【００２９】
本発明では、以下の、任意の順序で実施することが可能な、好ましくは任意のステップを有する、電気化学セルを組み立てる方法も提案されている。
【００３０】
好ましくは、保護装置は導体装置に接して配置されている。この配置は、導体装置の保護装置との材料接続及び／又は形状接続及び／又は摩擦接続による接合によって行われ得る。特に、材料接続による接合が好ましい。特に、接着による接合も同様に好ましい。保護装置との接合を改善するために、例えば表面の粗面化、又は表面に窪み若しくは開口部を加えることによって導体装置の表面を処理することも好ましい。好ましくは、保護装置はカバーに接して配置されている。この配置は、カバーの保護装置との材料接続及び／又は形状接続及び／又は摩擦接続による接合によって行われ得る。特に溶接又は溶融による材料接続によって接合されることが、特に好ましい。
【００３１】
保護装置との接合を改善するために、例えば表面の粗面化、又は表面に窪みを加えることによってカバーの表面を処理することも好ましい。好ましくは、保護装置は、導体装置に配置された後、カバーと材料接続及び／又は摩擦接続及び／又は形状接続によって、特に材料接続によって、好ましくは溶融又は溶接によって接合されるので、保護装置はその後、少なくとも部分的に導体装置とカバーとの間に、特に導体装置のカバー通過箇所に、特に両方に材料接続によって接合されて配置されている。好ましくは、保護装置は、カバーに配置された後、導体装置と材料接続及び／又は摩擦接続及び／又は形状接続によって、特に材料接続によって、好ましくは溶融又は溶接によって接合されるので、保護装置はその後、少なくとも部分的に導体装置とカバーとの間に、特に導体装置のカバー通過箇所に、特に両方に材料接続によって接合されて配置されている。
【００３２】
好ましくは、それによってカバーは、含まれる電極スタックを、流体密封するように、特に好ましくは周囲に対して密封するように閉じ込める。密封とは、破壊されることなしに、カバーとカバーの内容物、例えば電極スタック及び／又は電解質との間で物質又は気体が交換されることはあり得ないという意味である。これは、好ましくは、電極スタックをカバーによって密封すること、導体装置の周囲も密封することによって得られる。これは、好ましくは少なくとも１つのポリマー、好ましくは押出されたポリプロピレンを有するポリテレフタレート不織布を有する保護装置と、保護装置に対向する側に少なくとも１つのポリマー、好ましくはポリプロピレンを有するカバーとを用いることによって得られる。これは、カバーと保護装置とが、特に材料接続によって互いに溶接及び／又は溶融され得るという利点をもたらす。
【００３３】
保護装置は、固形の形態において、例えば完全に成形された保護装置として、例えば接着テープとして、導体装置及び／又はカバーに配置され得る。しかしながら、保護装置が固形ではない形態で、例えば完全に成形された保護装置の前段階として、例えばまだ硬化又は乾燥させなければならない液体として、導体装置及び／又はカバーに配置されることも可能である。
【００３４】
本発明のさらなる利点、特徴及び適用可能性は、図を用いた以下の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１ａ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の概略図である。
【図１ｂ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の概略的横断面図である。
【図２ａ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ａに示した領域Ｘの概略的拡大図である。
【図２ｂ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ｂに示した領域Ｘの概略的拡大横断面図である。
【図３ａ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ａに示した領域Ｘの概略的拡大図である。
【図３ｂ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ｂに示した領域Ｘの概略的拡大横断面図である。
【図４ａ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ａに示した領域Ｘの概略的拡大図である。
【図４ｂ】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ｂに示した領域Ｘの概略的拡大横断面図である。
【図５】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ｂに示した領域Ｘの概略的拡大横断面図である。
【図６】本発明に係る電気化学セルの一実施例の図１ａに示した領域Ｘの概略的拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１ａ及び図１ｂによると、電気化学セル１００の一実施例は、電極スタック１５０と、カバー１３０と、導体装置１１０と、保護装置１２０とを有している。導体装置１１０は、通過箇所１４０においてカバー１３０を通過している。本実施例においては、通過領域１４０は、領域Ｘに相当する。領域Ｘは、以下の図２ａ／ｂから図５に拡大して示されている。図示された概略的横断面の場合、実施例の図２ｂ、図３ｂ及び図４ｂに、図１ｂに示した目線の方向が対応する。
【００３７】
図２ａ及び図２ｂによると、電気化学セル２００の実施例は、導体装置２１０を有しており、導体装置の縁部には、保護装置２２０が配置されている。カバー２３０は、保護装置２２０を部分的にのみ覆っている。しかしながら、カバー２３０は、保護装置２２０を完全に覆うこともできる。
【００３８】
図３ａ及び図３ｂによると、電気化学セル３００の一実施例は、カバー３３０と導体装置３１０とを有しており、その側面には、保護装置３２０が配置されており、当該保護装置は導体装置３１０の周りに巻き付いている。保護装置３２０は、例えば、保護装置３２０が導体装置３１０の縁部に接触する場所において、異なる材料を有していても良く、例えば金属で補強されていても良い。
【００３９】
図４ａ及び図４ｂによると、電気化学セル４００の一実施例は、カバー４３０と導体装置４１０を有しており、その縁部は先細っており、例えば台形を有している。保護装置４２０は２つの部分から構成されており、第１の部分は、台形に形成された導体装置４１０の底辺に沿って延在しており、保護装置４２０の第２の部分は、台形に形成された導体装置４１０の側面と第２の底辺とに沿って延在し、底辺の高さで第１の部分と一体化する。
【００４０】
図５によると、電気化学セル５００の一実施例は、導体装置５１０のカバー５３０通過領域５４０を有しており、当該通過領域は保護装置５２０を有している。保護装置５２０は、部分的に導体装置５１０とカバー５３０との間に配置され得る。
【００４１】
図６によると、電気化学セル６００の一実施例は、電極スタック６５０と導体装置６１０と保護装置６２０とを有しており、これらはカバー６３０に接して配置されている。保護装置６２０がカバー５３０に接して配置されている領域は、導体装置６１０のカバー６３０通過領域６４０を画定する。１つの保護装置のみをカバーに取り付け、後に導体装置がこれを貫通しても良い。図６に示した電気化学セル６００の実施例は、電気化学セル６００を組み立てる間のスナップショットを示しており、カバー６３１の一部は、電極スタック６５０及び導体装置６１０をまだ覆っていない。
【符号の説明】
【００４２】
１００、２００、３００、４００、５００、６００  電気化学セル
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０  導体装置
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０  保護装置
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０  カバー
６３１  カバーの部分
１４０、５４０、６４０  通過箇所
１５０、６５０  電極スタック
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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