CN112736333A - 二次锂电池及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种二次锂电池(100)，包括封闭内部(111)的壳体和复合体(104)，复合体布置在内部(111)中并且包括至少一个正电极(105)和至少一个负电极(106)以及至少一个隔膜(112)。壳体包括金属壳体部分(102)，其具有面向内部(111)的内侧和背离内部(111)的外侧，其中金属壳体部分(102)包括第一层（109）和第二层（110），第一层由铝或铝合金构成，其优选形成金属壳体部分(102)的内侧，第二层与第一层直接接触，由镍或镍合金构成，其形成金属壳体部分(102)的外侧。为了制造电池(100)，由铝或铝合金构成的箔或金属板在一侧上涂覆有由镍或镍合金构成的层。金属壳体部分(102)然后通过使涂覆的箔或涂覆的金属板成形来制造，并在组装过程中安装。

Description

二次锂电池及制造方法
技术领域
下面描述的发明涉及二次锂电池和制造二次锂电池的方法。
背景技术
“电池”最初被理解为是指能够存储电能并布置在公共壳体中的多个电互连的电化学电芯。然而，现在壳体中的个别电化学电芯(个别电芯)也经常被称为电池。同样的定义也适用于这里。因此，在这种情况下，术语“电池”还包括能够在壳体中存储电能的单个电化学电芯。
电化学电芯总是包括正电极、负电极和使正电极和负电极彼此分开的隔膜。电极和隔膜通常用电解质浸渍。以液密方式闭合的壳体通常封闭电极、隔膜和电解质。
产生电化学能量的反应发生在能够储存电能的电化学电芯中，该反应由两个电互连但空间分离的部分反应组成。在相对较低的氧化还原电位下进行的一个部分反应发生在负电极处，而在相对较高的氧化还原电位下进行的一个部分反应发生在正电极处。在放电过程中，电子通过氧化过程在负电极处释放，导致电子流过外部消耗体到达正电极，从正电极吸收相对应量的电子。因此，在正电极处发生还原过程。同时，出于电荷平衡目的，在电芯内有对应于电极反应的离子流。由离子传导电解质来确保该离子流。
在二次(可再充电)电芯中，这种放电反应是可逆的，并因此存在将放电过程中发生的化学能到电能的转换逆转的选择。如果术语“阳极”和“阴极”与二次电芯结合使用，则电极通常根据它们的放电功能来命名。因此，这种电芯中的负电极是阳极，而正电极是阴极。
可再充电电化学电芯的一个已知示例是二次锂离子电芯。其包括能够可逆地吸收锂离子并再释放它们的电极，以及包含锂离子的电解质。
锂离子电芯通常以复合体的形式包含它们的电极和隔膜。这种复合体可以是由多个个别电芯组成的电芯堆叠。然而，复合体通常也是卷绕形式的个别电芯(卷绕复合体)。
在复合体中，正电极、负电极和隔膜通常一个在另一个的顶部平放。电极和隔膜通常例如通过层压或通过粘合剂结合而相互连接。复合体，无论其是否被卷绕，通常包括顺序的正电极/隔膜/负电极。复合体通常被制造成所谓的双电芯，其可能的顺序为负电极/隔膜/正电极/隔膜/负电极或正电极/隔膜/负电极/隔膜/正电极。
锂离子电芯的电极通常各自包括金属集流器和电化学活性组分(通常也称为活性材料)和电化学非活性组分。
集流器用于在尽可能大的面积上与电化学活性组分进行电接触。它们通常由条形扁平金属基板构成，例如由金属箔或多孔金属或金属化无纺布构成。
所有能够吸收和再释放锂离子的材料都被考虑为是二次锂离子***的活性材料。能够嵌入锂的碳基材料例如石墨碳或非石墨碳材料在这方面是二次锂离子***的负电极的特别的现有技术。还可以使用能够与锂形成合金的金属和半金属材料。因此，元素锡、锑和硅例如能够与锂形成金属间相。碳基活性材料特别地也可以与金属和/或半金属材料组合。
例如，锂金属氧化物化合物和锂金属磷酸盐化合物例如LiCoO2和LiFePO4被考虑用作二次锂离子***的正电极。具有的分子式为LiNixMnyCozO2 (其中x + y + z通常为1)的锂镍锰钴氧化物(NMC)、具有的分子式为LiMn2O4的锂锰氧化物(LMO)或具有的分子式为LiNixCoyAlzO2 (其中x + y + z通常为1)的锂镍钴铝氧化物(NCA)也特别适用。也可以使用所述材料的混合物。
电极粘结剂和导体可以首先作为电化学非活性组分提及。电极粘结剂确保电极的机械稳定性，并在由电化学活性材料构成的粒子之间形成接触以及在粒子与集流器之间形成接触。例如碳黑等导体用来增加电极的电导率。
多孔塑料膜，例如由聚烯烃或聚醚酮构成的多孔塑料膜，被特别地考虑用作锂离子电芯的隔膜。也可以使用由这些材料构成的无纺布和织物。
锂离子电芯可以例如包含有机碳酸盐的混合物，其中锂盐(例如四氟硼酸锂)作为离子传导电解质溶解。锂离子电芯的电极和隔膜优选用电解质浸渍。
例如在WO 2010/146154 A2和WO 2010/089152 A1中描述了具有锂离子基卷绕复合体的钮扣电芯，该卷绕复合体通过以螺旋方式卷绕条形电极和至少一个条形隔膜而制成。所描述的复合体被布置在通常由镀镍钢或金属板构成的金属壳体中。
所述金属壳体材料特别适用于制造钮扣电芯壳体。纽扣电芯壳体通常由杯形壳体部分构成，杯形壳体部分采用深冲过程制造，厚度范围在100 µm至300 µm之间。这对于镀镍钢或金属板来说可能没有问题。然而，这种情况下的一个问题是，由这种材料构成的电芯壳体在与锂离子电芯的电极和电解质接触时容易腐蚀。
因此，铝壳体通常用于汽车行业的锂离子电芯，由于铝壳体的钝化性质，该铝壳体具有足够的电化学稳定性。申请人试图以类似的方式，通过使非常薄的铝板成形来制造小型钮扣电芯壳体，但是这被证明在过程工程方面是非常具有挑战性的，因为与钢和金属板相比，铝的延展性较低。此外，在后续组装过程中获得的壳体部分由于其机械敏感性(铝是一种非常软的金属)而非常难以处理。
在另一种方案中，将一侧上涂有铝的钢金属板作为制造钮扣电芯壳体的原材料。这产生了比铝板的情况更好的结果。然而，铝涂层导致所使用的深冲工具高度磨损，这种磨损作用于工具并导致问题。
发明内容
本发明基于为所述问题提供解决方案的目的。
为了实现该目的，本发明提出了具有权利要求1所提到特征的二次锂电池和具有权利要求10的特征的方法。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明的锂电池总是以下面特征为特点：
a.它包括封闭内部的壳体。
b.它包括布置在内部的复合体，并且该复合体包括至少一个正电极和至少一个负电极以及至少一个隔膜。
c.壳体包括金属壳体部分，该金属壳体部分具有面向该内部的内侧和背离该内部的外侧。
d.金属壳体部分包括：
·由铝或铝合金构成的第一层，优选形成金属壳体部分的内侧，以及
·与第一层直接接触的第二层，其由镍或镍合金构成，形成金属壳体部分的外侧。
优选地，金属壳体部分仅包括第一层和第二层，而不再包括其他层。更优选地，金属壳体部分由第一层和第二层构成。
因此，根据本发明的电池的特点在于完全不用不锈钢和钢板制造的壳体部分。而是它优选仅由铝或铝合金和镍或镍合金构成。
已经令人惊讶地确定，由镍或镍合金构成的第二层给予金属壳体部分机械稳定性，这是先前没有预料到的。即使是厚度小于1 µm的镍层也能确保其刚性显著增加，这意味着后续组装过程中的废品率能够大幅降低。此外，成型过程中出现的问题较少，特别是与上述磨损相关的问题。
镍层的厚度能够以靶向方式设定，这将在下面进一步详细描述。
镍或镍合金原则上也可以用选自包含金、银、铬、金合金、银合金和铬合金的组的金属材料替换。然而，镍和镍合金是优选的。
锂电池优选地特点在于就在下面的附加特征a .和b .中的至少一个：
a. 由铝或铝合金构成的第一层具有的厚度在10 µm至1500 µm的范围内，优选在50 µm至1000 µm的范围内，特别是在50 µm至500 µm的范围内，特别优选在50 µm至150 µm的范围内。
b. 由镍或镍合金构成的第二层具有的厚度在0.1 µm至100 µm的范围内，优选在0.1 µm至50 µm的范围内，特别是在1 µm至10 µm的范围内，特别优选在3 µm至10 µm的范围内。
就在上面的特征a和b特别优选地彼此组合实施。
根据本发明的锂电池的复合体不必不同于从现有技术中已知并在开始时提到的复合体。像这些复合体一样，它包括电极和至少一个隔膜，或者由电极和隔膜构成。它特别优选具有就在下面的特征a到c中的至少一个：
a. 复合体包括堆叠形式或卷绕形式的电极。
b. 电极被设计成能够可逆地储存和释放锂离子。
c. 电极各自包括部分被活性材料覆盖的集流器。
就在上面的特征a到c特别优选地彼此组合实施。
在卷绕复合体的情况下，复合体可以具有圆柱形或中空圆柱形几何形状，例如像WO 2010/146154 A2的图3a和3b所示的卷绕复合体。然后，绕组由条形电极和至少一个条形隔膜制成。
卷绕复合体优选浸渍有锂离子电芯通常使用的电解质。
电极的集流器优选为由金属或金属合金构成的膜、箔、网、格栅、泡沫、无纺布或其他纺织结构。在阳极侧，集流器优选由铜或铜合金构成，而在阴极侧，集流器由铝或铝合金构成。
根据本发明的锂电池特别优选地特点在于就在下面的特征d：
d. 正电极电连接到金属壳体部分。
集流器优选具有未被活性材料覆盖的至少一个部段。在优选实施例中，该部段可以直接用作将正电极电连接到金属壳体部分的电流导体。作为替代，电流导体也可以是单独的导体，其例如被焊接到集流器的未被活性材料覆盖的部段。在后一种情况下，电流导体优选是金属箔，尤其是铝箔。
电流导体优选焊接到金属壳体部分的内侧，也就是说，优选焊接到由铝或铝合金构成的第一层。当电流导体本身由与第一层相同的材料构成时，这是特别有利的。众所周知，例如，铝能够特别好地焊接到铝上。
如开始已经解释的，根据本发明的锂电池可以是布置在壳体中的单个电化学电芯和公共壳体中的多个电互连电芯。根据本发明的锂电池有五种特别优选的变型：
变型1
在这种情况下，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至d中的至少一个：
a. 壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分。
b. 第一壳体部分和第二壳体部分都设计成杯形，并且每个都具有圆形或椭圆形的基部和环形侧壁。
c. 第一壳体部分和第二壳体部分通过具有电绝缘性质的环形密封件彼此电隔离。
d. 第一壳体部分电连接到正电极，并且第二壳体部分电连接到负电极。
就在上面的特征a至d特别优选地彼此组合实施。
在该变型中，根据本发明的锂电池优选为钮扣电芯，优选直径在5毫米至25毫米的范围内。在钮扣电芯形式的情况下，锂电池的高度不超过其直径。
在一个实施例中，在第一壳体部分的情况下以及在第二壳体部分的情况下，优选地，基部和环形侧壁通过过渡区域彼此连接。过渡区域优选地包括壳体部分的位于相应基部的平面之外但不是相关联侧壁的部分的区域。过渡区域可以具有倒圆设计，例如套环形设计，或者是尖锐边缘的形状。
过渡区域在每种情况下都相对于基部界定侧壁。朝向另一侧，侧壁优选在两种情况下都由限定圆形或椭圆形开口的周向自由边缘界定。
在优选实施例中，壳体部分的环形侧壁具有圆柱形几何形状。侧壁可以特别优选地各自与基部成90°角。
在变型1中，第一壳体部分优选地具有50 µm至200 µm范围内的总厚度(第一层和第二层的相加厚度)，特别优选地在50 µm至150 µm范围内。在变型1中，由镍或镍合金构成的第二层优选地具有1µm至10 µm范围内，特别优选地在3 µm至10 µm范围内的厚度。
第二壳体部分的厚度同样优选在50 µm至200 µm的范围内变化。第二壳体部分，如在常规钮扣电芯的情况下，可以由例如镀镍钢金属板构成。
当组装壳体时，第一壳体部分优选地***第二壳体部分中，其侧壁的自由边缘在前面，使得第一壳体部分的环形侧壁和第二壳体部分的环形侧壁至少在一些区域上重叠，并且形成周向双壁壳，并且第一壳体部分和第二壳体部分的基部彼此平行定向。作为替代，第二壳体部分也可以***第一壳体部分中，其侧壁的自由边缘在前面，使得第一壳体部分的环形侧壁和第二壳体部分的环形侧壁至少在一些区域上重叠，并且形成周向双壁壳，并且第一壳体部分和第二壳体部分的基部彼此平行定向。
第一壳体部分和第二壳体部分的尺寸必须相应地相互适应。预期***另一个壳体部分的壳体部分通常具有直径小于另一个壳体部分的侧壁的环形侧壁。根据本发明，在根据本发明的锂电池的变型1中，第一壳体部分优选地是具有较小直径的环形侧壁的壳体部分。
在壳体部分接合在一起之前，环形密封件通常也被推到具有较小直径的侧壁上。此外，在壳体部分接合在一起之前，复合体通常位于具有较小壳体的壳体部分中。
环形密封件优选由具有电绝缘性质的塑料例如聚丙烯(PP)或聚醚醚酮(PEEK)构成。它首先具有将壳体部分彼此电绝缘的任务。该密封件还旨在用于确保壳体的液密闭合。
在一些实施例中，为了闭合壳体，较大壳体部分的自由周向边缘可以向内弯曲(通过卷曲闭合)。然而，原则上，无卷曲闭合也是可能的，例如在WO 2010/146154 A2的图1中所示的。
第一壳体部分与正电极之间以及第二壳体部分与负电极之间的电连接原则上可以在接合在一起之前或之后形成。在后一种情况下，电阻焊接或激光焊接可以例如穿过壳体的壁进行。
如上文所解释，正电极优选经由电流导体焊接到第一壳体部分的内侧。负电极优选焊接到第二壳体部分的面向内部的内侧。
变型2
在这种情况下，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至d中的至少一个：
a. 壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分。
b. 第一壳体部分具有杯形设计，并且具有圆形基部和环形侧壁，而第二壳体部分被设计为圆盘。
c. 第一壳体部分和第二壳体部分通过具有电绝缘性质的环形密封件彼此电隔离。
d. 第一壳体部分电连接到正电极，并且第二壳体部分电连接到负电极。
就在上面的特征a至d特别优选地彼此组合实施。
在该变型中，根据本发明的锂电池优选为圆柱形圆形电芯，优选具有5毫米至25毫米范围内的直径。锂电池的高度超过其直径，优选为1.1至10倍，特别是1.5至5倍。
在一个实施例中，第一壳体部分的基部和环形侧壁通过过渡区域彼此连接。其优选地包括第一壳体部分的位于基部的平面之外但还不是侧壁的一部分的区域。过渡区域可以具有倒圆设计，例如套环形设计，或者是尖锐边缘的形状。
过渡区域将第一壳体部分的侧壁朝向其基部界定。朝向另一侧，侧壁优选由限定圆形开口的周向自由边缘界定。
在优选实施例中，第一壳体部分的环形侧壁具有圆柱形几何形状。侧壁特别优选地与基部成90°角。
在变型2中，第一壳体部分具有的总厚度(第一层和第二层的相加厚度)优选地在50 µm至200 µm范围内，特别优选地在50 µm至150 µm范围内。在变型2中，由镍或镍合金构成的第二层具有的厚度优选地在1 µm至10 µm范围内，特别优选地在3 µm至10 µm范围内。
第二壳体部分的厚度优选在50 µm至300 µm的范围内变化。第二壳体部分可以由例如镀镍钢金属板构成。
当组装壳体时，由第一壳体部分的侧壁的自由边缘限定的圆形开口被第二壳体部分闭合。环形密封件优选预先施加于盘形第二壳体部分的周边。第二壳体部分和密封件可以可选地被视为预组装的部件。壳体可以例如通过卷曲过程闭合。
第一壳体部分与正电极之间以及第二壳体部分与负电极之间的电连接可以以与关于变型1描述的过程中相同的方式形成。
变型3
在这种情况下，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至d中的至少一个：
a.壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分。
b.第一壳体部分具有杯形设计，并且具有圆形基部和环形侧壁，而第二壳体部分被设计为圆盘。
c.第一壳体部分和第二壳体部分通过具有电绝缘性质的环形密封件彼此电隔离。
d.第一壳体部分电连接到负电极，并且第二壳体部分电连接到正电极。
就在上面的特征a到d特别优选地彼此组合实施。
根据该变型的锂电池与根据变型2的锂电池的不同之处仅在于壳体极性相反。
变型4
在这种情况下，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至c中的至少一个：
a.壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一个非金属壳体部分。
b.金属壳体部分被设计为棱柱形容器，其具有多边形基部和n个矩形侧壁，多边形基部具有n条边， n个矩形侧壁与基部成直角，其中n是从4到8的整数。
c.第二壳体部分用作第一壳体部分的覆盖物，并闭合由n个矩形侧壁限定的开口。
就在上面的特征a到c特别优选地彼此组合实施。
在该变型中，根据本发明的锂电池优选为棱柱形微型电芯，如WO 2019/096856 A1所描述的。在该实施例中，第一壳体部分可以连接到正电极，而负电极连接到经由第二壳体部分引出壳体的电导体。作为替代，正电极和负电极都可以连接到电导体，电导体经由第二壳体部分被引出壳体。
第二壳体部分优选由电绝缘塑料、特别是热塑性弹性体构成。
微型电芯优选具有立方形设计，并且优选具有20毫米至100毫米范围内的宽度、10毫米至100毫米范围内的长度和1.5毫米至5毫米范围内的高度。根据IEC/EN 61960，其标称容量优选在100毫安至1000毫安的范围内。
在变型4中，第一壳体部分具有的总厚度(第一层和第二层的相加厚度)优选地在50 µm至200 µm范围内，特别优选地在50 µm至150 µm范围内。在变型4中，由镍或镍合金构成的第二层具有的厚度优选地在1 µm至10 µm范围内，特别优选地在3 µm至10 µm范围内。
变型5
在这种情况下，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至c中的至少一个：
a.壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分。
b.金属壳体部分被设计为棱柱形容器，其具有多边形基部和n个矩形侧壁，多边形基部具有n条边， n个矩形侧壁与基部成直角，其中n是从4到8的整数。
c.第二壳体部分用作第一壳体部分的覆盖物，并闭合由n个矩形侧壁限定的开口。
就在上面的特征a到c特别优选地彼此组合实施。
在该变型中，根据本发明的锂电池优选为用于机动车辆的电池。在该实施例中，第一壳体部分可以连接到正电极，而负电极连接到电导体，该电导体经由第二壳体部分或第一壳体部分中的极馈通部引出壳体。作为替代，正电极和负电极都可以连接到电导体，电导体经由第一和/或第二壳体部分中的极馈通部而引出壳体。
第二壳体部分优选具有与第一壳体部分相同的多层结构，包括由铝或铝合金构成的层和由镍或镍合金构成的层。
在一个特别优选的实施例中，根据本发明的锂电池的特点在于就在下面的特征a至d中的至少一个：
a.除了铝或铝合金之外，第一层还包括锂。
b.第一层涂有由锂构成的层。
c.第一层是掺锂的。
d.第一层中的铝与锂形成合金。
就在上面的特征a和b、a和c以及a和d特别优选地彼此组合实施。
在二次锂离子电芯中，即使在第一次充电和放电循环(即所谓的成型)中，在阳极中的电化学活性材料的表面上也会形成覆盖层。这种覆盖层被称为“固体电解质界面”(SEI)，并且通常主要由电解质分解产物和一定量的锂构成。这种锂被固定地结合在SEI中。这减少了仍可用于吸收和释放程序或充放电反应的锂的量，这种减少可能导致容量和功率的降低。因此，锂在成型期间以及后续循环中的损失应该理想地得到补偿。根据本发明，这种补偿通过包含在第一层中的锂来实现。锂可以非常容易地施加在层中或层上，具体地例如通过溅射或通过CVD过程来施加。一旦它被合并入到壳体中，它可以表现出沉积效应并补偿充电和放电期间的损失。
第一层中包含的锂的重量比例优选小于1重量%。
在实施例中，当第一层完全涂覆有由锂构成的层时，锂层形成金属壳体部分的内侧，特别是第一壳体部分的内侧。在所有其他情况下，优选的是，由铝或铝合金构成的第一层形成金属壳体部分的内侧，特别是第一壳体部分的内侧。
在优选实施例中，金属壳体部分，特别是第一壳体部分，仅包括第一层和第二层以及由锂构成的层，而不再包括其他层。更优选地，金属壳体部分由第一层和第二层以及由锂构成的层组成。
第一层优选由纯度大于95重量%，特别是大于99重量%的铝构成。如果第一层是铝合金，则第一层可以具有例如像Fe、Mn、Mg、Si 和/或 Cu的合金搭配成分，特别是以0.1至5重量%的比例。
第二层优选由纯度大于95重量%，特别是大于99重量%的镍构成。如果第二层是镍合金，第二层可以具有诸如Al、Ti、Fe、Mo, Cr和/或Co的合金搭配成分，特别是以高达20重量%的比例。
根据本发明的方法用于制造具有上述特征的二次锂电池，并且总是以下面的步骤a至d为特点：
a. 提供由铝或铝合金构成的箔或金属板。
b. 在箔或金属板的一侧施加由镍或镍合金构成的层。
c. 使用深冲工具成形由步骤b得到的箔或金属板，以形成金属壳体部分，金属壳体部分的内侧用由铝或铝合金构成的箔或金属板形成，并且金属壳体部分的外侧用由镍或镍合金构成的层形成。
d. 使用步骤c中形成的壳体部分组装锂电池。
由镍或镍合金构成的层可以以各种方式施加。
在第一优选实施例中，为此目的的方法包括以下附加步骤：
a.由镍或镍合金构成的层通过CVD或PVD方法施加到由铝或铝合金构成的箔或金属板上。
在第二优选实施例中，为此目的的方法包括以下附加步骤：
a.由镍或镍合金构成的箔被辊涂到由铝或铝合金构成的箔或金属板上，以形成由镍或镍合金构成的层。
根据第一优选实施例，可以以可变的方式设定高达10 µm的层厚度。对于较高的层厚度，优选使用第二优选实施例。
优选地，在步骤c的成形之后，如上文所解释的，可以将锂施加到第一层。
附图说明
从权利要求和摘要中，本发明的进一步特征、细节和优选情况将变得显而易见，权利要求和摘要中的措辞都是参考说明书的内容、本发明的一个优选实施例的以下描述以及参考附图给出的。在这种情况下，附图在每种情况下都是示意性的，并且不需要按比例绘制：
图1以截面图示出了根据上述变型1的根据本发明的锂电池的一个实施例。
具体实施方式
图1所示的二次锂电池100具有由第一壳体部分102和第二壳体部分101形成的壳体。两个壳体部分102和101都由金属材料构成。壳体部分101由不锈钢构成。壳体部分102用由铝构成的层109和由镍构成的层110组成。层109具有的厚度在120μm至150 μm的范围内。层110的厚度大约为5 μm。壳体部分101和102都设计成杯形，并且每个都包括圆形基部和环形侧壁。
密封壳体的密封件103布置在壳体部分102与101之间。壳体封闭内部111，复合体104布置在内部111中。所述复合体由正电极105、负电极106和隔膜112制成，并且以绕组的形式存在。绕组的端面面向壳体部分101和102的基部的方向。
电极105和106各自包括大部分被活性材料覆盖的集流器，并且因此除了未被活性材料覆盖的部分区域107和108之外，在大部分上也不可见。在这种情况下，这些部分区域107和108作为电流导体操作。电流导体108将正电极105连接到杯形第一壳体部分102。负电极106经由电流导体107连接到第二壳体部分101。负电极106的集电器以及因此电流导体107是铜箔。正电极105的集电器以及因此电流导体108是铝箔。
电流导体108通过焊接连接到杯形壳体部分102的由层109形成的内侧。电流导体107同样通过焊接连接到壳体部分101的基部的内侧。

Claims (12)

1.二次锂电池(100)，其具有以下特征：
a. 电池包括封闭内部(111)的壳体，
b. 电池包括复合体(104)，所述复合体布置在所述内部(111)中并且包括至少一个正电极(105)和至少一个负电极(106)以及至少一个隔膜(112)，
c. 所述壳体包括金属壳体部分(102)，其具有面向所述内部(111)的内侧和背离所述内部(111)的外侧，
d. 所述金属壳体部分(102)包括：
·由铝或铝合金构成的第一层(109)，其优选形成所述金属壳体部分(102)的内侧，以及
·与第一层(109)直接接触的第二层(110)，其由镍或镍合金构成，形成所述金属壳体部分(102)的外侧。
2.根据权利要求1所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 由铝或铝合金构成的第一层(109)具有的厚度在10 µm至1500 µm的范围内，
b. 由镍或镍合金构成的第二层(110)具有的厚度在0.1 µm至100 µm的范围内。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 所述复合体(104)包括堆叠形式或卷绕形式的电极(105，106)，
b. 电极(105，106)被设计成能够可逆地储存和释放锂离子，
c. 电极(105，106)各自包括部分被活性材料覆盖的集流器，
d. 正电极(105)电连接到所述金属壳体部分(102)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 所述壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分(102)和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分(101)，
b. 第一壳体部分和第二壳体部分(102，101)都设计成杯形，并且每个都具有圆形或椭圆形基部和环形侧壁，
c. 第一壳体部分和第二壳体部分(102，101)通过具有电绝缘性质的环形密封件(103)彼此电隔离，
d. 第一壳体部分(102)电连接到所述正电极(105)，并且第二壳体部分(101)电连接到所述负电极(106)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 所述壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分，
b. 第一壳体部分具有杯形设计，并且具有圆形基部和环形侧壁，而第二壳体部分被设计为圆盘，
c. 第一壳体部分和第二壳体部分通过具有电绝缘性质的环形密封件彼此电隔离，
d. 第一壳体部分电连接到所述正电极，并且第二壳体部分电连接到所述负电极。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分，
b. 第一壳体部分具有杯形设计，并且具有圆形基部和环形侧壁，而第二壳体部分被设计为圆盘，
c. 第一壳体部分和第二壳体部分通过具有电绝缘性质的环形密封件彼此电隔离,
d. 第一壳体部分电连接到所述负电极，并且第二壳体部分电连接到所述正电极。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一非金属壳体部分，
b. 金属壳体部分被设计为棱柱形容器，其具有多边形基部和n个矩形侧壁，所述多边形基部具有n条边，所述n个矩形侧壁与所述基部成直角，其中n是从4到8的整数，
c. 第二壳体部分用作第一壳体部分的覆盖物，并闭合由所述n个矩形侧壁限定的开口。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征：
a. 壳体包括作为第一壳体部分的金属壳体部分和作为第二壳体部分的另一金属壳体部分，
b. 金属壳体部分被设计为棱柱形容器，其具有多边形基部和n个矩形侧壁，所述多边形基部具有n条边，所述n个矩形侧壁与所述基部成直角，其中n是从4到8的整数，
c. 第二壳体部分用作第一壳体部分的覆盖物，并闭合由n个矩形侧壁限定的开口。
9.根据前述权利要求中任一项所述的锂电池，具有以下附加特征中的至少一个：
a. 除了铝或铝合金之外，第一层(109)还包括锂,
b. 所述第一层涂有由锂构成的层,
c. 所述第一层是掺锂的,
d. 所述第一层中的铝与锂形成合金。
10.制造具有权利要求1的特征的二次锂电池(100)的方法，具有以下步骤：
a. 提供由铝或铝合金构成的箔或金属板，
b. 将由镍或镍合金构成的层施加到所述箔或所述金属板的一侧上，
c. 使用深冲工具使由步骤b得到的箔或金属板成形，以形成金属壳体部分(102)，所述金属壳体部分(102)的内侧用由铝或铝合金构成的箔或金属板(109)形成，并且所述金属壳体部分(102)的外侧用由镍或镍合金构成的层(110)形成，
d. 使用在步骤c中形成的壳体部分(102)组装锂电池(100)。
11.根据权利要求10所述的方法，具有以下附加步骤：
a. 由镍或镍合金构成的层(110)通过CVD或PVD方法施加到由铝或铝合金构成的箔或金属板上。
12.根据权利要求10所述的方法，具有以下附加步骤：
a. 由镍或镍合金构成的箔被辊涂到由铝或铝合金构成的箔或金属板上，以形成由镍或镍合金构成的层(110)。
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