[发明专利]用于制造电池电极的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造电池电极(4)的方法，在所述方法中，在预定的切割位置(20)上将带有薄膜(24)的和施加在所述薄膜上的活性材料涂层(26)的电极带材料(14)切割成多个电池电极(4)，其中，将电极带材料(14)在平坦的真空带(6)上沿输送方向(16)输送至切割间隙(12)，其中，在第一方法步骤中，在所述切割位置(20)达到切割间隙(12)之前，利用第一激光射束(46)使切割位置(20)的活性材料涂层(26)部分烧蚀，并且其中，在第二方法步骤中，当切割位置(20)处于切割间隙(12)的区域中时，利用第二激光射束(46’)完全切断切割位置(20)的活性材料涂层(26)和薄膜(24)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造电池电极的方法，在所述方法中，在预定的切割位置上将带有薄膜和施加在薄膜上的活性材料涂层的电极带材料切割成多个电池电极。此外，本发明还涉及一种用于实施所述方法的设备以及具有按照所述方法制备的电池电极的车载电池。

背景技术

可电驱动或电驱动的车辆、例如电动车或混合动力车通常具有作为驱动机的电动机，所述电动机与车辆内部的电(高压)蓄能器耦连从而供应电能。该类型的蓄能器例如设计为(车载)电池的形式。

电化学电池在此尤其被理解为车辆的所谓次级电池(二次电池)，其中，被消耗的化学能能够借助充电过程重新制造。该类型的电池尤其实施为电化学蓄电池、例如实施为锂离子蓄电池。为了产生或提供足够高的工作电压，所述电池通常具有多个单独的电池单池，所述多个单独的电池单池模块化地连接。

上述类型的电池在电池单池平面上具有阴极和阳极以及隔板和电解质。电极、也即阳极以及阴极分别由相应的(电极)活性材料制成。

为制造电池可以使用例如挤压工艺，通过挤压工艺由塑性物料制备电池单池的电池电极。电极浆料在此作为活性材料涂层施加到相应的放电器上、尤其铜箔或铝箔上。由此制备条状或带状的电极带材料或电极基材，所述电极带材料或电极基材尤其被制备成连续材料或成卷材料、制备成所谓的电极卷(电极线圈)，并且被继续加工。无端头的或者说连续的电极带材料在此具有的长度明显大于其宽度或厚度或者说高度。

随后由电极带材料制备多个电池电极。为此，在预定的切割位置切割、也即隔断或切断电极带材料。在此所述切割位置尤其沿电极带材料的宽度延伸。这意味着，所述切割位置基本上垂直于或横向于无端头的电极带材料的纵向定向。

例如机械地、尤其借助冲裁方法或借助激光射束进行电池电极的切割。

在机械切割中例如能够实现的是，利用全切割将电池电极从电极带材料上分割，或者利用二次分割的分离方法通过对切割位置的上缘和下缘刻槽(Notching)并且随后横向剖切至完全断裂来分割电池电极。

在激光切割中，激光射束例如利用(振镜)扫描在切割位置上导引。激光射束在此烧蚀活性材料涂层以及薄膜。所谓的“烧蚀操作”或“烧蚀”在此尤其是指激光烧蚀，其中，激光射束对材料局部加热，从而形成等离子体，并且材料通过加热被剥除。激光射束在此聚焦在电极带材料上，其中，在热量输入区或热量影响区中剥除材料，并且由此切断切割位置。

为进行切割，例如借助输送装置将电极带材料沿其纵向导引至加工区域或切割区域。随后，输送装置停驻，从而在输送装置的静止状态下以机械方式或借助激光器在相应的切割位置分割电极带材料。随后，重新启动输送装置，并且由此将分割过的电池电极从切割区域运走，并且电极带材料的新的切割位置运动至切割区域。

电极带材料的薄膜或放电器相对较薄，并且具有例如仅仅大致6至12μm(微米)的薄膜厚度。由于输送装置在切割过程中规则的或周期性的、也即节律性的停驻和启动，在电极带材料上施加加速力，所述加速力会导致薄膜的和/或活性材料的损伤。然而为了降低生产周期，并且为了提供经济的制备，必须降低输送装置的加速度和制动速度，由此不利地影响用于制备电池电极的时长。