DE102019210857A1 - Lithium-ion battery cell and process for their manufacture - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lithium-Ionen-Batteriezelle (10) mit einer Kathode (14), welche einen Stromableiter (14a) und auf dem Stromableiter (14a) aufgebrachtes LiNi0,5Mn1,5O4als Kathoden-Aktivmaterial (14b) aufweist, wobei auf das Kathoden-Aktivmaterial (14b) eine erste Schicht (18) aus einem Lithium-Niob-Oxid aufgebracht ist, und wobei auf die erste Schicht (20) eine zweite Schicht (20) aus einem Lithiumphosphat aufgebracht ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lithium-Ionen-Batteriezelle (10) sowie ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (2).The invention relates to a lithium-ion battery cell (10) with a cathode (14) which has a current collector (14a) and LiNi0.5Mn1.5O4 applied to the current collector (14a) as cathode active material (14b), with the cathode -Active material (14b) a first layer (18) made of a lithium niobium oxide is applied, and a second layer (20) made of a lithium phosphate is applied to the first layer (20). The invention also relates to a method for producing such a lithium-ion battery cell (10) and an electrically powered motor vehicle (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lithium-Ionen-Batteriezelle mit einer Kathode, mit LiNi0,5Mn1,5O4 als Kathoden-Aktivmaterial. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lithium-Ionen-Batteriezelle.The invention relates to a lithium-ion battery cell with a cathode, with LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as the cathode active material. The invention also relates to a method for producing such a lithium-ion battery cell.

Eine Lithium-Ionen-Batteriezelle (Li-lonen-Batteriezelle) weist eine Anzahl an Anoden und Kathoden auf, wobei zwischen den Anoden und den Kathoden jeweils ein Separator angeordnet ist. Die Anoden und die Kathoden weisen dabei typischerweise jeweils einen, insbesondere folienartigen, Stromableiter mit einem darauf aufgebrachten Aktivmaterial (Elektrodenmaterial) auf, in welches Lithium-Ionen interkalieren (einlagern) und aus welchem Lithium-Ionen deinterkalieren (auslagern) können. Weiterhin weist die Batteriezelle einen Elektrolyten mit einem darin gelösten Leitsatz, beispielsweise LiPF6 (Lithiumhexoflourophoshat), mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Ethylencarbonat der Propylencarbonat, und gegebenenfalls mit zusätzlichen Additiven auf.A lithium-ion battery cell (Li-ion battery cell) has a number of anodes and cathodes, a separator in each case being arranged between the anodes and the cathodes. The anodes and the cathodes typically each have a, in particular film-like, current conductor with an active material (electrode material) applied to it, into which lithium ions can intercalate (store) and from which lithium ions can deintercalate (remove). Furthermore, the battery cell has an electrolyte with a conductive charge dissolved therein, for example LiPF 6 (lithium hexofluorophosphate), with a solvent, for example ethylene carbonate or propylene carbonate, and optionally with additional additives.

Als Aktivmaterial der Kathode, welches im Folgenden auch als Kathoden-Aktivmaterial bezeichnet wird, wird beispielsweise Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid (NMC) mit der Formel LiNixMnyCozO2 verwendet, wobei vorzugsweise x + y + z = 1 gilt. Insbesondere weisen ein Nickel-reiche Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide wie LiNi0,60Mn0,20Co0,20O2 (NMC 622) oder LiNi0,80Mn0,10C0,10O2(NMC 811) als Kathoden-Aktivmaterial eine vergleichsweise hohe spezifische Kapazität auf. Allerdings ist Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid aufgrund des Cobalts (Kobalts) sowie aufgrund des vergleichsweise hohen Nickel-Anteils vergleichsweise teuer.Lithium-nickel-manganese-cobalt oxide (NMC) with the formula LiNi x Mn y Co z O 2 is used as the active material of the cathode, which is also referred to below as cathode active material, where x + y + z = 1 applies. In particular, have a nickel-rich lithium-nickel-manganese-cobalt oxides such as LiNi 0.60 Mn 0.20 Co 0.20 O 2 (NMC 622) or LiNi 0.80 Mn 0.10 C 0.10 O 2 ( NMC 811) as cathode active material has a comparatively high specific capacity. However, lithium-nickel-manganese-cobalt oxide is comparatively expensive due to the cobalt (cobalt) and due to the comparatively high nickel content.

Alternativ hierzu wird ein Lithiummetalloxid mit einer Spinellstruktur, insbesondere LiNi0,5Mn1,5O4 (LNMO), als Kathoden-Aktivmaterial verwendet. Dieses Lithiummetalloxid ist vergleichsweise leicht zu synthetisieren und weist dabei eine vergleichsweise hohe Energiedichte auf. Nachteilig reduziert sich die spezifische Kapazität des LiNi0,5Mn1,5O4 vergleichsweise schnell. Dem liegen unterschiedliche Mechanismen zugrunde. So kann beispielsweise Mn3+ des Lithiummetalloxids in Anwesenheit des Elektrolyten zu Mn2+ reagieren, welches löslich ist. Aufgrund des Herauslösen des Mn2+ findet ein Phasenübergang des Lithiummetalloxids von einer Spinellstruktur zu einer Kochsalzstruktur statt, wobei in Bereichen mit einer solchen Kochsalzstruktur keine Ein- und Auslagerung von Lithiumionen stattfindet. Zudem gelangt das Mn2+ mittels des Elektrolyten zur Anode, wobei das Mn2+ an der Anode zu metallischem Mangan reduziert wird, was in der Bildung einer Grenzschicht, der sogenannten SEI (solid electrolyte interphase), resultiert. Eine solche Grenzschicht kann dabei einen Ionentransport in bzw. aus dem Anoden-Aktivmaterial verhindern oder zumindest beschränken.As an alternative to this, a lithium metal oxide with a spinel structure, in particular LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (LNMO), is used as the cathode active material. This lithium metal oxide is comparatively easy to synthesize and has a comparatively high energy density. The disadvantage is that the specific capacity of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 is reduced comparatively quickly. This is based on different mechanisms. For example, Mn 3+ of the lithium metal oxide can react in the presence of the electrolyte to form Mn 2+ , which is soluble. Due to the dissolution of the Mn 2+ , a phase transition of the lithium metal oxide takes place from a spinel structure to a common salt structure, with no storage or removal of lithium ions taking place in areas with such a common salt structure. In addition, the Mn 2+ reaches the anode via the electrolyte, the Mn 2+ being reduced to metallic manganese at the anode, which results in the formation of a boundary layer, the so-called SEI (solid electrolyte interphase). Such a boundary layer can prevent or at least restrict ion transport into or out of the anode active material.

Zudem kann ein Laden der Lithium-Ionen-Batteriezelle mit einer vergleichsweise hohen Spannung die Oxidation des Elektrolyten an der Kathodenoberfläche beschleunigen, wobei sich die Reaktionsprodukte auf den Elektroden ablagern können, so dass eine Interkalation (Einlagerung) und eine Deinterkalation (Auslagerung) von Lithium-Ionen erschwert sind.In addition, charging the lithium-ion battery cell with a comparatively high voltage can accelerate the oxidation of the electrolyte on the cathode surface, whereby the reaction products can be deposited on the electrodes, so that an intercalation (storage) and deintercalation (removal) of lithium Ions are difficult.

Wie in „Research Progress in Improving the Cycling Stability of High-Voltage LiNi0,5Mn1,5O4 Cathode in Lithium-Ion Battery“ von XiaoLong Xu et al., Nano-micro letters, 9(2), 22 zusammenfassend dargestellt ist, kann das Lithiummetalloxid zur Reduzierung des Kapazitätsverlustes dotiert oder mit einem anorganischen Material, insbesondere ZnO, Bi2O3 oder Al2O3 beschichtet werden.As in “Research Progress in Improving the Cycling Stability of High-Voltage LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 Cathode in Lithium-Ion Battery” by XiaoLong Xu et al., Nano-micro letters, 9 (2), 22 In summary, the lithium metal oxide can be doped to reduce the loss of capacity or coated with an inorganic material, in particular ZnO, Bi 2 O 3 or Al 2 O 3 .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lithium-Ionen-Batteriezelle anzugeben, bei welcher ein Kapazitätsverlust, insbesondere aufgrund einer Reaktion des Kathodenaktivmaterials mit dem Elektrolyten, und/oder eine Freisetzung von Mangan-Ionen aus dem Kathodenaktivmaterial, vermieden oder zumindest reduziert ist. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Li-lonen-Batteriezelle sowie ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug angegeben werden, dessen Traktionsbatterie eine solche Lithium-Ionen-Batterie aufweist.The invention is based on the object of specifying a lithium-ion battery cell in which a loss of capacity, in particular due to a reaction of the cathode active material with the electrolyte, and / or a release of manganese ions from the cathode active material, is avoided or at least reduced. Furthermore, a method for producing such a lithium-ion battery cell and an electrically driven motor vehicle are to be specified, the traction battery of which has such a lithium-ion battery.

Hinsichtlich der Lithium-Ionen-Batteriezelle wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 5 und bezüglich des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 7 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit der Lithium-Ionen-Batteriezelle sinngemäß auch für das Verfahren sowie für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.With regard to the lithium-ion battery cell, the object is achieved according to the invention by the features of claim 1. With regard to the method, the object is achieved by the features of claim 5 and with regard to the electrically driven motor vehicle with the features of claim 7. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims. The statements in connection with the lithium-ion battery cell also apply accordingly to the method and to the motor vehicle and vice versa.

Die Lithium-Ionen-Batteriezelle weist eine Kathode mit einem Stromableiter und mit auf dem Stromableiter aufgebrachtem LiNi0,5Mn1,5O4 als Kathoden-Aktivmaterial auf. Das Kathoden-Aktivmaterial dient dabei dazu, dass in dieses Lithium-Ionen interkalieren und aus diesem Lithium-Ionen deinterkalieren. Des Weiteren ist auf dem Kathoden-Aktivmaterial, also auf dem LiNi0,5Mn1,5O4 eine erste Schicht, welche auch als substratseitige Schicht bezeichnet wird, aus einem Lithium-Niob-Oxid aufgebracht.The lithium-ion battery cell has a cathode with a current collector and with LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 applied to the current collector as the cathode active material. The cathode active material serves to intercalate into this lithium ions and deintercalate from this lithium ions. Furthermore, a first layer, which is also referred to as the substrate-side layer, made of a lithium niobium oxide is applied to the cathode active material, that is to say on the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 .

Auf der ersten Schicht aus dem Lithium-Niob-Oxid ist eine auch als elektrolytseitige Schicht bezeichnete zweite Schicht aufgebracht, wobei die zweite Schicht mittels eines Lithiumphosphats gebildet ist. Dabei weist das Lithiumphosphat eine vergleichsweise hohe elektrochemische Stabilität gegen eine Reaktion mit dem Elektrolyten auf, so dass mittels der zweiten Schicht ein Schutz für die erste Schicht und für das Kathoden-Aktivmaterial gebildet ist.A second layer, also referred to as the electrolyte-side layer, is applied to the first layer made of the lithium niobium oxide, the second layer is formed by means of a lithium phosphate. The lithium phosphate has a comparatively high electrochemical stability against a reaction with the electrolyte, so that the second layer provides protection for the first layer and for the cathode active material.

Hier und im Folgenden wird eine Kristallachse anhand „[]“ und Achsen, die äquivalent zu dieser Achse sind, werden anhand „<>‟dargestellt.Here and in the following, a crystal axis is represented by “[]” and axes that are equivalent to this axis are represented by “<>”.

Die substratseitige, also die erste, Schicht aus dem Lithium-Niob-Oxid weist eine vergleichsweise große kristallographische Kompatibilität mit LiNi0,5Mn1,5O4 auf. Mit anderen Worten stimmen eine Kristallsymmetrie und/oder ein Gitterparameter, wie beispielsweise die Seitenlänge der Elementarzelle und/oder ein Winkel zwischen den Kanten der Elementarzelle, des Lithium-Niob-Oxids hinsichtlich zumindest einer (Gitterebene) Kristallfacette mit denen des LiNi0,5Mn1,5O4 überein oder weisen lediglich eine vergleichsweise geringe Abweichung, insbesondere eine Abweichung kleiner als 5%, auf.The substrate-side, ie the first, layer made of the lithium niobium oxide has a comparatively high crystallographic compatibility with LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 . In other words, a crystal symmetry and / or a lattice parameter, such as the side length of the unit cell and / or an angle between the edges of the unit cell, of the lithium niobium oxide with regard to at least one (lattice plane) crystal facet match those of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 or have only a comparatively small deviation, in particular a deviation of less than 5%.

Bei der oben dargestellten Materialkombination ist des Weiteren sowohl ein Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul, dem Kompressionsmodul sowie dem Schubmodul der ersten Schicht und des Kathoden-Aktivmaterials als auch ein Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul, dem Kompressionsmodul sowie dem Schubmodul der ersten Schicht und der zweiten Schicht vergleichsweise gering. Auf diese Weise ist bei einer mechanischen Belastung des beschichteten Kathoden-Aktivmaterials ein Schichtversagen der ersten und/oder der zweiten Schicht, wie beispielsweise ein Abplatzen, ein Reißen oder eine Bruchbildung, vermieden oder eine Gefahr dessen zumindest verringert.In the case of the combination of materials shown above, the difference between the modulus of elasticity, the modulus of compression and the modulus of shear of the first layer and the cathode active material as well as the difference between the modulus of elasticity, the modulus of compression and the modulus of shear of the first layer and the second layer are comparatively small . In this way, when the coated cathode active material is subjected to mechanical stress, a layer failure of the first and / or the second layer, such as, for example, flaking, tearing or breakage, is avoided or the risk thereof is at least reduced.

Aufgrund dessen sowie aufgrund der kristallographischen Kompatibilität der ersten Schicht mit der zweiten Schicht sowie der ersten Schicht mit dem Kathoden-Aktivmaterial ist vorteilhaft eine vergleichsweise hohe mechanische Stabilität des beschichteten Kathoden-Aktivmaterials realisiert.Because of this and because of the crystallographic compatibility of the first layer with the second layer and the first layer with the cathode active material, a comparatively high mechanical stability of the coated cathode active material is advantageously achieved.

Beispielsweise ist die Lithium-Ionen-Batteriezelle für eine Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen und eingerichtet, welche elektrische Energie für einen Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellt.For example, the lithium-ion battery cell is provided and set up for a traction battery of an electrically driven motor vehicle, which provides electrical energy for an electric motor for driving the motor vehicle.

Das Lithium-Niob-Oxid der ersten Schicht ist beispielsweise Li3NbO4 oder LiNbO2. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung jedoch ist das Lithium-Niob-Oxid der ersten Schicht LiNbO3 (Lithiumniobat). Vorteilhafterweise weist Lithiumniobat eine kristallographische Übereinstimmung oder eine lediglich geringe Abweichung deren [100]-Kristallachse mit der [110]-Kristallachse des Kathoden-Aktivmaterials auf. Zudem weist das Lithiumniobat vorteilhafterweise eine vergleichsweise hohe ionische Leitfähigkeit auf, welche größer als 10-6 S/cm (Siemens pro Zentimeter) ist.The lithium niobium oxide of the first layer is, for example, Li 3 NbO 4 or LiNbO 2 . According to a preferred embodiment, however, the lithium niobium oxide of the first layer is LiNbO 3 (lithium niobate). Advantageously, lithium niobate has a crystallographic correspondence or only a slight deviation of its [100] crystal axis with the [110] crystal axis of the cathode active material. In addition, the lithium niobate advantageously has a comparatively high ionic conductivity, which is greater than 10 -6 S / cm (Siemens per centimeter).

Unter einem Phosphat sind hierbei Salze und Ester der Orthophosphorsäure (H3PO4) sowie die Kondensate (Polymere) der Orthophosphorsäure und ihre Ester zu verstehen. Beispielsweise weist das Lithiumphosphat die Formel Li3PO4 auf. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung jedoch ist Lithiumdiphosphat, also Li4P2O7, als Lithiumphosphat verwendet. Vorteilhafterweise weist Lithiumdiphosphat eine vergleichsweise hohe elektrochemische Stabilität mit einem elektrochemischen Fenster (Spannungsfenster) größer als 5V auf. Somit ist mittels der zweiten Schicht eine vorteilhaft gegen eine Oxidation oder gegen eine Reduktion stabiler Schutz für das Kathoden-Aktivmaterial sowie für die erste Schicht gegen eine Reaktion mit dem Elektrolyten gebildet. Zudem weist das Lithiumdiphosphat vorteilhafterweise eine vergleichsweise hohe ionische Leitfähigkeit auf, welche größer als 10-3 S/cm (Siemens pro Zentimeter) ist.A phosphate here is to be understood as meaning salts and esters of orthophosphoric acid (H 3 PO 4 ) and the condensates (polymers) of orthophosphoric acid and its esters. For example, the lithium phosphate has the formula Li 3 PO 4 . According to a preferred embodiment, however, lithium diphosphate, that is to say Li 4 P 2 O 7 , is used as the lithium phosphate. Lithium diphosphate advantageously has a comparatively high electrochemical stability with an electrochemical window (voltage window) greater than 5V. The second layer thus provides protection for the cathode active material that is advantageously stable against oxidation or against reduction and for the first layer against a reaction with the electrolyte. In addition, the lithium diphosphate advantageously has a comparatively high ionic conductivity, which is greater than 10 -3 S / cm (Siemens per centimeter).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt eine Schichtdicke der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht jeweils zwischen 0,5 nm und 2 nm. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke jeweils 1 nm. Insbesondere ist dabei unter der Schichtdicke einer Schicht deren Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zu derjenigen Fläche zu verstehen, auf welcher die Schicht aufgebracht ist. Vorteilhafterweise ist aufgrund einer solchen vergleichsweise geringen Schichtdicke eine Interkalation bzw. eine Deinterkalation der Lithium-Ionen in bzw. aus dem Kathoden-Aktivmaterial nicht oder lediglich geringfügig beeinflusst.According to an advantageous embodiment, a layer thickness of the first layer and / or the second layer is in each case between 0.5 nm and 2 nm. The layer thickness is preferably 1 nm in each case. In particular, the extent of a layer is below the layer thickness in a direction perpendicular to that To understand the surface on which the layer is applied. Advantageously, because of such a comparatively small layer thickness, intercalation or deintercalation of the lithium ions in or out of the cathode active material is not or only slightly influenced.

Gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Batteriezelle, welche entsprechend einer der oben dargestellten Varianten ausgebildet ist, wird zunächst LiNi0,5Mn1,5O4, also das Lithiummetalloxid mit einer Spinellstruktur, als das Kathoden-Aktivmaterial bereitgestellt. Zweckmäßigerweise wird das LiNi0,5Mn1,5O4 in Pulverform bereitgestellt. Das LiNi0,5Mn1,5O4 ist also mittels einer Vielzahl an (Pulver-)Partikeln gebildet.According to a method for producing a lithium-ion battery cell, which is designed according to one of the variants presented above, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , that is, the lithium metal oxide with a spinel structure, is initially provided as the cathode active material. The LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 is expediently provided in powder form. The LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 is thus formed by means of a large number of (powder) particles.

Anschließend wird das LiNi0,5Mn1,5O4, also das Kathoden-Aktivmaterial, mit der ersten Schicht aus einem Lithium-Niob-Oxid, vorzugsweise aus Lithiumniobat beschichtet. Dementsprechend ist auf dem LiNi0,5Mn1,5O4 eine Schicht aus einem Lithium-Niob-Oxid bzw. aus Lithiumniobat als erste Schicht angeordnet. Somit sind die Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers mit der ersten Schicht versehen.The LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , that is to say the cathode active material, is then coated with the first layer made of a lithium niobium oxide, preferably made of lithium niobate. Accordingly, a layer made of a lithium niobium oxide or lithium niobate is arranged as the first layer on the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 . The particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder are thus provided with the first layer.

Darauf folgend wird das mit der ersten Schicht beschichtete LiNi0,5Mn1,5O4 mit der zweiten Schicht aus einem Lithiumphosphat, vorzugsweise aus Lithiumdiphosphat beschichtet. Mit anderen Worten wird die zweite Schicht auf die erste Schicht aufgebracht. Dabei ist vorteilhafterweise aufgrund des Beschichtens der Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers eine vollständige Umhüllung des jeweiligen Partikels mit den beiden Schichten ermöglicht.Subsequently, the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 coated with the first layer is coated with the second layer made of a lithium phosphate, preferably made of lithium diphosphate. In other words, the second layer is applied to the first layer. In this case, the coating of the particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder advantageously enables the respective particle to be completely enveloped by the two layers.

Das mit der ersten Schicht und mit der zweiten Schicht beschichtete LiNi0,5Mn1,5O4 wird auf den Stromableiter aufgebracht. Beispielsweise wird das beschichtete Kathoden-Aktivmaterial mit einem Binder (Bindemittel), mit einem Lösungsmittel und gegebenenfalls mit einem elektrisch leitenden Leitadditiv, wie insbesondere Leitruß, Aluminium- oder Nickelpulver, gemischt. Das Gemisch wird dann auf den Stromableiter aufgebracht und unter Bildung der Kathode getrocknet. Als Binder wird dabei beispielsweise Polyvinylidenfluorid, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, oder Hydroxypropylcellulose und als Lösungsmittel beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon verwendet.The LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 coated with the first layer and the second layer is applied to the current conductor. For example, the coated cathode active material is mixed with a binder, with a solvent and, if appropriate, with an electrically conductive conductive additive, such as in particular conductive carbon black, aluminum or nickel powder. The mixture is then applied to the current collector and dried to form the cathode. Polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, or hydroxypropyl cellulose, for example, is used as the binder, and N-methyl-2-pyrrolidone, for example, is used as the solvent.

Zusammenfassend sind die Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers mit zwei übereinander angeordneten Schichten versehen, welche auch als Lagen bezeichnet werden. Die zweite Schicht, also die bezüglich des jeweiligen Partikels äußere Schicht, ist dabei im Montagezustand der Lithium-Ionen-Batteriezelle vom Elektrolyten umgeben. Die erste Schicht, also die innere Schicht, ist zwischen der zweiten Schicht und dem Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers angeordnet. Die zweite Schicht weist dabei eine vergleichsweise hohe elektrochemische Stabilität und damit einhergehend eine hohe Schutzwirkung für das Kathoden-Aktivmaterial und für die erste Schicht gegen eine Reaktion mit dem Elektrolyten auf. Dabei ist das Aufbringen der zweiten Schicht aufgrund der oben dargestellten kristallographischen Übereinstimmung der zweiten Schicht mit der ersten Schicht vorteilhaft vereinfacht. Zudem kann die zweite Schicht aufgrund dessen vergleichsweise dünn ausgebildet werden, so dass die elektrische Leitfähigkeit der Kathode lediglich entsprechend gering verringert.In summary, the particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder are provided with two layers arranged one above the other, which are also referred to as layers. The second layer, that is to say the outer layer with respect to the respective particle, is surrounded by the electrolyte when the lithium-ion battery cell is installed. The first layer, that is to say the inner layer, is arranged between the second layer and the particle of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder. The second layer has a comparatively high electrochemical stability and, as a result, a high protective effect for the cathode active material and for the first layer against a reaction with the electrolyte. In this case, the application of the second layer is advantageously simplified due to the crystallographic correspondence of the second layer with the first layer shown above. In addition, because of this, the second layer can be made comparatively thin, so that the electrical conductivity of the cathode is only reduced to a correspondingly small extent.

Alternativ hierzu wird zunächst das Kathoden-Aktivmaterial auf den Stromableiter aufgebracht. Zweckmäßigerweise wird das Kathoden-Aktivmaterial hierzu wie oben dargestellt mit dem Binder, mit dem Lösungsmittel und gegebenenfalls mit dem Leitadditiv vermischt, auf den Stromableiter aufgetragen und anschließend getrocknet. Gemäß dieser alternativen Ausgestaltung wird darauf folgend das auf den Stromableiter aufgebrachte Kathoden-Aktivmaterial und der Binder sowie gegebenenfalls das Leitadditiv mit der ersten Schicht und anschließend mit der zweiten Schicht beschichtet.As an alternative to this, the cathode active material is first applied to the current conductor. For this purpose, the cathode active material is expediently mixed with the binder, with the solvent and optionally with the conductive additive, as shown above, applied to the current conductor and then dried. According to this alternative embodiment, the cathode active material applied to the current conductor and the binder and optionally the conductive additive are then coated with the first layer and then with the second layer.

Zum Aufbringen der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht wird beispielsweise das sogenannte Sol-Gel-Verfahren oder ein nass- oder trockenchemisches Verfahren verwendet. Alternativ hierzu wird die jeweilige Schicht beispielsweise im Zuge der Synthese des LiNi0,5Mn1,5O4 durch Zugabe von entsprechenden Präkursoren, beispielsweise mittels einer Oberflächensegregation der jeweiligen Schicht im Zuge einer Kalzinierung des Gemisches aus LiNi0,5Mn1,5O4 und den Präkursoren, gebildet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung jedoch, wird zum Aufbringen der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht ein Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet. Bevorzugt wird das Atomlagenabscheidungsverfahren (ALD, atomic layer deposition) verwendet. Auf diese Weise ist es ermöglicht, vergleichsweise dünne Schichten, insbesondere mit Schichtdicken kleiner als 2 nm zu realisieren, wobei die chemische Zusammensetzung der Schicht beim Atomlagenabscheidungsverfahren vergleichsweise gut kontrollierbar und/oder einstellbar ist.The so-called sol-gel method or a wet or dry chemical method is used, for example, to apply the first layer and / or the second layer. Alternatively, the respective layer is, for example, in the course of the synthesis of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 by adding appropriate precursors, for example by means of surface segregation of the respective layer during calcination of the mixture of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and the precursors. According to an advantageous embodiment, however, a gas phase deposition method is used to apply the first layer and / or the second layer. The atomic layer deposition (ALD) method is preferably used. In this way, it is possible to produce comparatively thin layers, in particular with layer thicknesses less than 2 nm, the chemical composition of the layer being comparatively easy to control and / or set in the atomic layer deposition process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung weist ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug eine Traktionsbatterie auf. Diese umfasst wiederum eine Lithium-Ionen-Batteriezelle, vorzugsweise eine Vielzahl an Lithium-Ionen-Batteriezellen, von denen jede elektrische Energie für einen Antrieb des Kraftfahrzeugs, geeigneter Weise für einen Elektromotor, bereitstellt. Dabei ist die jeweilige Lithium-Ionen-Batteriezelle gemäß einer der oben dargestellten Varianten der Lithium-Ionen-Batteriezelle ausgebildet und/oder gemäß einer der oben dargestellten Varianten des Verfahrens zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Batteriezelle hergestellt.According to an advantageous embodiment, an electrically driven motor vehicle has a traction battery. This in turn comprises a lithium-ion battery cell, preferably a multiplicity of lithium-ion battery cells, each of which provides electrical energy for driving the motor vehicle, suitably for an electric motor. The respective lithium-ion battery cell is designed according to one of the variants of the lithium-ion battery cell shown above and / or produced according to one of the variants of the method for producing a lithium-ion battery cell shown above.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie, deren Lithium-lonen-Batteriezellen jeweils eine Anzahl an Kathoden mit LiNi0,5Mn1,5O4 als Kathoden-Aktivmaterial aufweisen,
  • 2 schematisch einen Partikel des Kathoden-Aktivmaterials, wobei auf den Partikel eine erste Schicht aus Lithiumniobat und auf diese eine zweite Schicht aus Lithiumdiphosphat aufgebracht ist, und
  • 3 in einem Flussdiagramm einen Verfahrensablauf zur Herstellung einer der Lithium-Ionen-Batteriezellen.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle with a traction battery, the lithium-ion battery cells of which each have a number of cathodes with LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as cathode active material,
  • 2 schematically, a particle of the cathode active material, a first layer of lithium niobate being applied to the particle and a second layer of lithium diphosphate being applied to this, and
  • 3 in a flow chart a process sequence for producing one of the lithium-ion battery cells.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 2 ist elektrisch angetrieben. Hierzu weist das Kraftfahrzeug 2 einen Elektromotor 4 auf, welcher über einen Wechselrichter 6 mit einer Traktionsbatterie 8 verbunden ist. Die Traktionsbatterie 8 weist eine Anzahl an Batteriezellen 10 auf, welche miteinander verschaltet und an den Wechselrichter 8 angeschlossen sind. Hierbei sind zum Zwecke einer verbesserten Übersicht lediglich zwei der Lithium-Ionen-Batteriezellen 10 dargestellt.This in 1 shown motor vehicle 2 is electrically powered. This points to the Motor vehicle 2 an electric motor 4th on, which has an inverter 6 with a traction battery 8th connected is. The traction battery 8th has a number of battery cells 10 on which interconnected and to the inverter 8th are connected. Here are only two of the lithium-ion battery cells for the purpose of an improved overview 10 shown.

In jeder der Lithium-Ionen-Batteriezellen 10 sind Anoden 12 und Kathoden 14 abwechselnd übereinander gestapelt, wobei zwischen den Anoden 12 und den Kathoden 14 jeweils ein Separator 16 angeordnet ist, so dass die Anoden 12 und die Kathoden 14 räumlich voneinander getrennt sind. Die Separatoren 16 sind in der 1 schraffiert dargestellt und weisen beispielsweise Polyethylen und/oder Polypropylen auf.In each of the lithium-ion battery cells 10 are anodes 12th and cathodes 14th alternately stacked on top of each other, with between the anodes 12th and the cathodes 14th one separator each 16 is arranged so that the anodes 12th and the cathodes 14th are spatially separated from each other. The separators 16 are in the 1 shown hatched and comprise, for example, polyethylene and / or polypropylene.

Jede der Anoden 12 weist jeweils eine beispielsweise als Kupferfolie ausgebildete Anodenfolie als Stromableiter 12a auf, welcher beidseitig, also an deren flächigen Seiten, mit einem Anoden-Aktivmaterial 12b (Aktivmaterial der Anode), beispielsweise Graphit, beschichtet ist.Each of the anodes 12th each has an anode foil, designed for example as a copper foil, as a current conductor 12a on which both sides, i.e. on their flat sides, with an anode active material 12b (Active material of the anode), for example graphite, is coated.

Jede der Kathoden 14 weist eine Kathodenfolie, beispielsweise eine Aluminiumfolie, als Stromableiter 14a auf. Auf diesen ist beidseitig ein Kathoden-Aktivmaterial 14b (Aktivmaterial der Kathode) aufgebracht. Das Kathoden-Aktivmaterial 14b, also das Aktivmaterial der Kathode 14 ist dabei mittels eines Lithiummetalloxid mit einer Spinellstruktur, nämlich mittels LiNi0,5Mn1,5O4, gebildet.Each of the cathodes 14th has a cathode foil, for example an aluminum foil, as a current collector 14a on. A cathode active material is on both sides of these 14b (Active material of the cathode) applied. The cathode active material 14b , i.e. the active material of the cathode 14th is formed by means of a lithium metal oxide with a spinel structure, namely by means of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 .

Das Kathoden-Aktivmaterial 14b ist dabei aus einer Vielzahl an Partikeln gebildet, auf welchen jeweils eine erste Schicht 18 aus einem Lithium-Niob-Oxid (LiNbO3), nämlich Lithiumniobat, und eine zweite Schicht 20 aus einem Lithiumphosphat, nämlich Lithiumdiphosphat (Li4P2O7), aufgebracht ist. Mit anderen Worten sind die Partikel jeweils mit der ersten Schicht 18 aus Lithiumniobat und mit der zweiten Schicht 20 aus Lithiumdiphosphat beschichtet. Das mit der ersten Schicht 18 und mit der zweiten Schicht 20 beschichtete Kathoden-Aktivmaterial 14b ist in der 1 flächig punktiert dargestellt. Einer der mit der ersten Schicht 18 und mit der zweiten Schicht 20 beschichteten Partikel ist in der 2 schematisch dargestellt.The cathode active material 14b is formed from a large number of particles, on each of which a first layer 18th made of a lithium niobium oxide (LiNbO 3 ), namely lithium niobate, and a second layer 20th from a lithium phosphate, namely lithium diphosphate (Li 4 P 2 O 7 ), is applied. In other words, the particles are each with the first layer 18th made of lithium niobate and with the second layer 20th coated from lithium diphosphate. About the first layer 18th and with the second layer 20th coated cathode active material 14b is in the 1 shown flat dotted. One of the ones with the first layer 18th and with the second layer 20th coated particle is in the 2 shown schematically.

In jeder der Lithium-Ionen-Batteriezellen 10 ist weiterhin ein nicht weiter dargestellter flüssiger Elektrolyt aufgenommen. Dieser weist ein Leitsalz, sowie ein Lösungsmittel für das Leitsalz auf, wobei beispielhaft als Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat und als Lösungsmittel ein Gemisch aus Ethylencarbonat und Diethylcarbonat verwendet ist.In each of the lithium-ion battery cells 10 a liquid electrolyte, not shown, is also included. This has a conductive salt and a solvent for the conductive salt, lithium hexafluorophosphate being used as the conductive salt and a mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate being used as the solvent.

In der 2 ist einer der mit der ersten Schicht 18 und mit der zweiten Schicht 20 beschichtete Partikel des Kathoden-Aktivmaterials 14b schematisch dargestellt. Dabei ist die (substratseitige) erste Schicht 18 zwischen dem Partikel und der zweiten Schicht 20 angeordnet. Die zweite Schicht, also die äußere Schicht, ist dabei im Montagezustand der Lithium-Ionen-Batteriezelle 10 vom Elektrolyten umgeben. Dabei weist die zweite Schicht 20 eine hohe elektrochemische Stabilität mit einem elektrochemischen Fenster (Spannungsfenster) größer als 5V und damit einhergehend eine hohe Schutzwirkung für das Kathoden-Aktivmaterial 14b und für die erste Schicht 18 gegen eine Reaktion mit dem Elektrolyten auf. Das Aufbringen der zweiten Schicht 20 ist aufgrund einer kristallographischen Übereinstimmung oder einer lediglich geringen Abweichung der [001]-Kristallachse von Li4P2O7 mit der [100]-Kristallachse des LiNbO3, der [11-1]-Kristallachse von Li4P2O7 mit der [101]-Kristallachse des LiNbO3 sowie der [010]-Kristallachse von Li4P2O7 mit der [001]-Kristallachse des LiNbO3 vereinfacht.In the 2 is one of those with the first layer 18th and with the second layer 20th coated particles of the cathode active material 14b shown schematically. The (substrate-side) first layer is here 18th between the particle and the second layer 20th arranged. The second layer, i.e. the outer layer, is in the assembled state of the lithium-ion battery cell 10 surrounded by the electrolyte. The second layer 20th a high electrochemical stability with an electrochemical window (voltage window) greater than 5V and, as a result, a high protective effect for the cathode active material 14b and for the first layer 18th against a reaction with the electrolyte. Applying the second layer 20th is due to a crystallographic agreement or only a slight deviation of the [001] crystal axis of Li 4 P 2 O 7 with the [100] crystal axis of LiNbO 3 , the [11-1] crystal axis of Li 4 P 2 O 7 with the [101] crystal axis of LiNbO 3 and the [010] crystal axis of Li 4 P 2 O 7 with the [001] crystal axis of LiNbO 3 .

Die 2 ist zum Zwecke einer besseren Erkennbarkeit nicht maßstabsgetreu. So beträgt eine (Partikelgröße) maximale Ausdehnung a der Partikel zwischen 0,5 µm und 20 µm. eine Schichtdicke b der ersten Schicht 18 und eine Schichtdicke c der zweiten Schicht 20 beträgt zwischen 0,5 nm und 2 nm.The 2 is not to scale for the purpose of better visibility. So a (particle size) is maximum expansion a of the particles between 0.5 µm and 20 µm. a layer thickness b the first layer 18th and a layer thickness c the second layer 20th is between 0.5 nm and 2 nm.

Das in der 3 dargestellte Flussdiagramm repräsentiert einen Verfahrensablauf zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Batteriezellen 10, insbesondere einer der Lithium-Ionen-Batteriezellen 10 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 2.That in the 3 The flowchart shown represents a method sequence for producing a lithium-ion battery cell 10 , especially one of the lithium-ion battery cells 10 of the electrically powered motor vehicle 2 .

Hierbei wird in einem ersten Schritt I das als Pulver bereitgestellte Kathoden-Aktivmaterial 14b, also das LiNi0,5Mn1,5O4, mit der ersten Schicht 18 aus Lithiumniobat, beschichtet. Mit anderen Worten wird die erste Schicht 18 auf die Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers aufgebracht.The first step here is I. the cathode active material provided as a powder 14b , so the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , with the first layer 18th made of lithium niobate, coated. In other words, it will be the first layer 18th applied to the particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder.

In einem zweiten Schritt II werden die mit der ersten Schicht 18 beschichteten Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4-Pulvers mit der zweiten Schicht 20 aus Lithiumdiphosphat beschichtet.In a second step II be the ones with the first layer 18th coated particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder with the second layer 20th coated from lithium diphosphate.

Für den Beschichtungsvorgang des ersten Schritts I und des zweiten Schritts II wird jeweils ein Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet. Bevorzugt wird das Atomlagenabscheidungsverfahren (ALD, atomic layer deposition) und die entsprechenden Präkursoren verwendet. Auf diese Weise werden die Schichtdicken zwischen 0,5 nm und 2 nm realisiert.For the coating process of the first step I. and the second step II a vapor deposition process is used in each case. The atomic layer deposition method (ALD) and the corresponding precursors are preferably used. In this way, the layer thicknesses between 0.5 nm and 2 nm are realized.

Die mit der ersten Schicht 18 und mit der zweiten Schicht 20 beschichteten Partikel des LiNi0,5Mn1,5O4- Pulvers werden in einem dritten Schritt III mit einem Binder, mit einem Lösungsmittel und mit einem elektrisch leitfähigen Leitadditiv, insbesondere Leitruß, Aluminium- oder Nickelpulver, gemischt. Das Gemisch wird auf den Stromableiter 14a aufgebracht und unter Bildung der Kathode 14 getrocknet. Als Binder wird dabei beispielsweise Polyvinylidenfluorid, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, oder Hydroxypropylcellulose und als Lösungsmittel beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon verwendet.The one with the first layer 18th and with the second layer 20th coated particles of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 powder are used in a third step III mixed with a binder, with a solvent and with an electrically conductive conductive additive, in particular conductive carbon black, aluminum or nickel powder. The mixture is applied to the current arrester 14a applied and forming the cathode 14th dried. Polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, or hydroxypropyl cellulose, for example, is used as the binder, and N-methyl-2-pyrrolidone, for example, is used as the solvent.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
KraftfahrzeugMotor vehicle
44th
ElektromotorElectric motor
66th
WechselrichterInverter
88th
TraktionsbatterieTraction battery
1010
Lithium-Ionen-BatteriezelleLithium-ion battery cell
1212
Anodeanode
12a12a
Anodenfolie/ StromableiterAnode foil / current arrester
12b12b
Anoden-AktivmaterialAnode active material
1414th
Kathodecathode
14a14a
Kathodenfolie/ StromableiterCathode foil / current arrester
14b14b
Kathoden-AktivmaterialCathode active material
1616
Separatorseparator
1818th
erste Schichtfirst layer
2020th
zweite Schicht second layer
aa
Ausdehnung eines Partikels des Kathoden-AktivmaterialsExpansion of a particle of the cathode active material
bb
Schichtdicke der ersten SchichtLayer thickness of the first layer
cc
Schichtdicke der zweiten Schicht Layer thickness of the second layer
II.
Beschichtung des Kathoden-Aktivmaterials mit der ersten SchichtCoating of the cathode active material with the first layer
IIII
Beschichtung des mit der ersten Schicht beschichteten Kathoden-Aktivmaterials mit der zweiten SchichtCoating of the cathode active material coated with the first layer with the second layer
IIIIII
Aufbringen des mit beiden Schichten beschichteten Kathoden-Aktivmaterials auf den StromableiterApplication of the cathode active material coated with both layers to the current conductor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • XiaoLong Xu et al., Nano-micro letters, 9(2), 22 [0006]XiaoLong Xu et al., Nano-micro letters, 9 (2), 22 [0006]

Claims (7)

Lithium-Ionen-Batteriezelle (10), aufweisend - eine Kathode (14) mit einem Stromableiter (14a) und mit auf dem Stromableiter (14a) aufgebrachtem LiNi0,5Mn1,5O4 als Kathoden-Aktivmaterial (14b), - wobei auf dem Kathoden-Aktivmaterial (14b) eine erste Schicht (18) aus einem Lithium-Niob-Oxid aufgebracht ist, und - wobei auf der ersten Schicht (18) eine zweite Schicht (20) aus einem Lithiumphosphat aufgebracht ist.Lithium-ion battery cell (10), comprising - a cathode (14) with a current collector (14a) and with LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 applied to the current collector (14a) as cathode active material (14b), - wherein a first layer (18) made of a lithium niobium oxide is applied to the cathode active material (14b), and - a second layer (20) made of a lithium phosphate is applied to the first layer (18). Lithium-Ionen-Batteriezelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lithiumniobat das Lithium-Niob-Oxid ist.Lithium-ion battery cell (10) according to Claim 1 , characterized in that lithium niobate is the lithium niobium oxide. Lithium-Ionen-Batteriezelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Lithiumdiphosphat das Lithiumphosphat ist.Lithium-ion battery cell (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that lithium diphosphate is the lithium phosphate. Lithium-Ionen-Batteriezelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichtdicke (b bzw. c) der ersten Schicht (18) und/oder der zweiten Schicht (20) jeweils zwischen 0,5 nm und 2 nm, insbesondere jeweils 1 nm, beträgt.Lithium-ion battery cell (10) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a layer thickness (b or c) of the first layer (18) and / or the second layer (20) is in each case between 0.5 nm and 2 nm, in particular in each case 1 nm. Verfahren zur Herstellung einer nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildeten Lithium-lonen-Batteriezelle (10), - bei dem LiNi0,5Mn1,5O4 als Kathoden-Aktivmaterial (14b) mit der ersten Schicht (18) beschichtet wird, - bei dem das mit der ersten Schicht (18) beschichtete LiNi0,5Mn1,5O4 mit der zweiten Schicht (20) beschichtet wird, und - bei dem das mit der ersten Schicht (18) und mit der zweiten Schicht (20) beschichtete LiNi0,5Mn1,5O4 auf den Stromableiter (14a) aufgebracht wird.Process for the production of one according to one of the Claims 1 to 4th formed lithium-ion battery cell (10), - in which LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as cathode active material (14b) is coated with the first layer (18), - in which the first layer (18 ) coated LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 is coated with the second layer (20), and - in which the LiNi 0.5 Mn 1 coated with the first layer (18) and with the second layer (20) , 5 O 4 is applied to the current conductor (14a). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der ersten Schicht (18) und/oder der zweiten Schicht (20) ein Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that a gas phase deposition process is used to apply the first layer (18) and / or the second layer (20). Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (2) mit einer Traktionsbatterie (8) mit einer Lithium-lonen-Batteriezelle (10), welche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet und/oder nach Anspruch 5 oder 6 hergestellt ist.Electrically powered motor vehicle (2) with a traction battery (8) with a lithium-ion battery cell (10), which according to one of the Claims 1 to 4th trained and / or after Claim 5 or 6 is made.
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