JP2013502671A - 電極スタックを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
Claims (13)
- 電気化学式のエネルギー蓄積装置のための3つ又はそれ以上の層を備える電極スタック(1)を製造する方法において、
前記電極スタック(1)は、1つ又は複数のセパレータ層(2,2a,2b)及び2つ又はそれ以上の電極プレート(3,3a,4,4a)を有しており、前記電極プレート(3,3a,4,4a)はそれぞれ第1の極性又は第2の極性を有しており、
a)前記セパレータ層(2,2a,2b)が、案内装置(5)によって特に前記電極プレート(3,3a,4,4a)の上に配置されるステップと、
b)第1の極性の電極プレート(3,3a)が、特に前記セパレータ層(2,2a,2b)の上に配置されるステップと、
c)前記電極スタック(1)の層が、特に第1の極性の前記電極プレート(3,3a)が、第1の保持装置(6)によって固定されるステップとを有している方法。 - 特に5つ又はそれ以上の層を備える電極スタック(1)を製造する先行請求項に記載の方法において、
d)前記セパレータ層(2,2a,2b)が、前記案内装置(5)によって特に前記電極プレート(3,3a,4,4a)のうちの1つの上に配置されるステップと、
e)第2の極性の電極プレート(4,4a)が、特に前記セパレータ層(2,2a,2b)の上に配置されるステップと、
f)前記電極スタック(1)の層が、特に第2の極性の前記電極プレート(4,4a)が、第2の保持装置(6a)によって固定されるステップと、
g)第1又は第2の保持装置(6,6a)が、前記電極スタック(1)から取り外されるステップとを有している方法。 - 前記案内装置(5)が、少なくとも前記ステップa)及びd)の間に、前記セパレータ層(2,2a,2b)に対して引張力を及ぼすことを特徴とする、先行請求項に記載の方法。
- 1つ又は複数の前記電極プレート(3,3a,4,4a)が、前記ステップb)及び/又はe)の間に、前記電極スタック(1)の層と平行に延びる方向ベクトルで供給されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記セパレータ層(2,2a,2b)が、前記ステップa)及び/又はd)の間に、その前に配置されたセパレータ層(2,2a,2b)の折返しによって前記案内装置(5)により配置され、このとき好ましくは前記案内装置(5)が前記セパレータ層(2,2a,2b)に対して引張力を及ぼすことを特徴とする、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記セパレータ層(2,2a,2b)が、前記電極スタック(1)に配置される前又は途中で、第1の流体流、特に電解質を含む流体流を供給されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記電極スタック(1)の製造のための前記セパレータ層(2,2a,2b)が、第1の供給装置(8)から巻かれた状態から引き出されて供給されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記電極プレート(3,3a,4,4a)が、前記電極スタック(1)への配置のために第2の供給装置(8a)から巻かれた状態から引き出されて供給され、特に切断装置(9)によって切断されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 電気化学式のエネルギー蓄積器のための5つ又はそれ以上の特に実質的に方形の層を備える、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法に基づいて製造される電極スタック(1)であって、
前記電極スタック(1)が、2つ又はそれ以上のセパレータ層(2,2a,2b)及び3つ又はそれ以上の電極プレート(3,3a,4,4a)を有しており、
前記電極スタック(1)の各層がほぼ一致し、
1つ又は複数の前記セパレータ層(2,2a,2b)が、極性の異なるそれぞれ2つの隣接する前記電極プレート(3,3a,4,4a)の間に配置されている電極スタックにおいて、
2つ又はそれ以上の前記セパレータ層(2,2a,2b)が、ある領域でそれぞれ隣接する前記電極プレート(3,3a,4,4a)を超えて延びており、
2つ又はそれ以上の前記セパレータ層(2,2a,2b)が一体的に構成されていることを特徴とする電極スタック。 - 1つ又は複数の前記セパレータ層(2,2a,2b)が電子伝導性ではなく、又は電子伝導性が低く、少なくとも部分的に物質透過性の支持体でできており、
前記支持体が、好ましくは少なくとも一方の側において無機材料でコーティングされており、
少なくとも部分的な物質透過性の前記支持体として、好ましくは不織布として構成された有機材料が使用され、
前記有機材料が、好ましくはポリマー及び特に好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)を含んでおり、
前記有機材料が、好ましくはイオン伝導性の無機材料でコーティングされており、該無機材料はさらに好ましくは−40℃から200℃の温度範囲でイオン伝導性であり、
前記無機材料が、好ましくはZr,Al,Liのうちの少なくとも1つの元素の、酸化物、燐酸塩、硫酸塩、チタン酸塩、珪酸塩、アルミノ珪酸塩の群に属する少なくとも1つの化合物、特に好ましくは酸化ジルコンを含んでおり、
イオン伝導性の前記無機材料が、好ましくは100nm未満の最大の直径をもつ粒子を有していることを特徴とする、請求項9に記載の電極スタック(1)。 - 少なくとも1つの前記電極プレート(3,3a,4,4a)、特に少なくとも1つのカソードの電極プレートが式LiMPO4で表される化合物を有しており、
ここでMは元素周期表の第1列の少なくとも1つの遷移金属カチオンであり、
前記遷移金属カチオンは、好ましくはMn,Fe,Ni及びTi又はこれらの元素の組み合わせからなる群から選択されており、
前記化合物が好ましくはオリビン構造を有しており、好ましくは上位のオリビンを有していることを特徴とする、請求項9又は10のいずれか1項に記載の電極スタック(1)。 - 請求項9から11のいずれか1項に記載された、1つ又は複数の電極スタック(1)と、1つ又は複数の前記電極スタック(1)を取り囲む被覆部とを有している電気化学式のエネルギー蓄積装置。
- 先行請求項に記載された2つ又はそれ以上の電気化学式のエネルギー蓄積装置を有しているバッテリ。
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