Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bipolarbatteriestapels, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Bipolarelektrode, umfassend eine elektrisch leitfähige Trägerfolie mit einem beidseitig mit Elektrodenmaterial beschichteten Trägerfolien- Zentralbereich und einem den Trägerfolien-Zentralbereich vollständig umlaufenden, von Elektrodenmaterial freien Trägerfolien-Randbereich, b) Aufbringen einer ersten Dichtraupe aus einem extrudierbaren Dichtmaterial auf dem Trägerfolien-Randbereich in Form eines vorzugsweise geschlossenen, den Trägerfolien-Zentralbereich umlaufenden Rings, c) Auflegen eines elektrisch isolierenden, ionenpermeablen, flächigen Separators, der in lateraler Richtung vollumfänglich über den Trägerfolien-Zentralbereich hinausragt, auf besagte erste Dichtraupe, d) Aufbringen einer zweiten Dichtraupe aus einem extrudierbaren Dichtmaterial auf dem über den Trägerfolien-Zentralbereich hinausragenden Randbereich des Separators in Form eines vorzugsweise geschlossenen, den Trägerfolien- Zentralbereich umlaufenden Rings, e) Auflegen einer weiteren, gleichartig aufgebauten und ausgerichteten Bipolarelektrode mit ihrem Trägerfolien-Randbereich auf besagter zweiter Dichtraupe und f) Wiederholen der Schritte b bis e bis zum Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von solchermaßen gestapelten Bipolarelektroden.

Die Erfindung betrifft weiter einen Bipolarbatteriestapel, umfassend - eine Mehrzahl von in einer Stapelrichtung gestapelten Bipolarelektroden, jeweils umfassend eine elektrisch leitfähige Trägerfolie mit einem beidseitig mit Elektrodenmaterial beschichteten Trägerfolien-Zentralbereich und einem den Trägerfolien-Zentralbereich vollständig umlaufenden, von Elektrodenmaterial freien Trägerfolien-Randbereich, wobei zwischen je zwei benachbarten Bipolarelektroden ein mit einem Elektrolyten gefüllter Zwischenraum liegt,

- eine der Anzahl von Zwischenräumen entsprechende Mehrzahl von in besagten Zwischenräumen angeordneten, elektrisch isolierenden, ionenpermeablen, flächigen Separatoren, die in lateraler Richtung vollumfänglich über die Trägerfolien- Zentralbereiche hinausragen, und

- eine die Zwischenräume in lateraler Richtung vollumfänglich abdichtende Siegelwandung aus einem Dichtmaterial, in welches die Trägerfolien-Randbereiche sowie die Ränder der Separatoren vollumfänglich eingebettet sind.

Stand der Technik

Ein gattungsgemäßer Bipolarbatteriestapel und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind bekannt aus der DE 102018 201 693 A1.

Im Rahmen der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen gewinnen Traktionsbatterien hoher Leistungsdichte zunehmend an Bedeutung. Auch in anderen Technikbereichen sind kompakte Hochleistungs-Batterien gefragt. Hier hat sich insbesondere das Konzept der sogenannten Stapelbatterie, auch als Bipolarbatteriestapel bezeichnet, bewährt. Es erlaubt eine deutlich gesteigerte Leistungsdichte gegenüber herkömmlichen Batterien, die derzeit noch vorwiegend Einsatz finden. Eine Stapelbatterie umfasst einen Stapel aus Bipolarelektroden. Bei einer Bipolarelektrode handelt es sich um eine elektrisch leitende, oft folienartige Trägerschicht, die beidseitig mit einem Aktivmaterial belegt ist, welches innerhalb der Batterie die Elektroden, d. h. die Anode bzw. die Kathode benachbarter Zellen darstellt. Die für die Anode einerseits und die Kathode andererseits verwendeten Aktivmaterialien sind, je nach speziell gewähltem Batterietyp, unterschiedlich, sollen hier aber gemeinsam als Elektrodenmaterial angesprochen werden. Derartige Bipolarelektroden werden so gestapelt, dass jeweils eine Anode und eine Kathode über einen Freiraum hinweg einander zugewandt sind. In dem Freiraum zwischen den Elektroden ist ein elektrisch isolierender, iononpermeabler Separator, oft in Form eines Keramikvlieses oder einer ionenpermebalen Folie, angeordnet, der eine direkte Kontaktierung der Elektroden zuverlässig verhindert. Der Freiraum ist im Endprodukt mit einem Elektrolyten gefüllt, der zusammen mit der an ihn angrenzenden Anode und Kathode eine funktionale Zelle der Stapel batterie bildet, wobei die Stapelbatterie insgesamt aus einer Vielzahl solcher, zueinander in Reihe geschalteter Zellen besteht. Die spezielle Materialwahl für das Elektrolytmaterial ist ebenso wie das Elektrodenmaterial vom jeweiligen Batterietyp abhängig.

Die oben genannte, gattungsbildende Druckschrift beschreibt detailliert ein Verfahren zum Aufbau eines derartigen Bipolarbatteriestapels. Ausgehend von einem Gehäuseboden wird zunächst eine Monopolarelektrode, d.h. eine nur einseitig mit einem Elektrodenmaterial beschichtete Trägerfolie, aufgelegt. Um den Trägerfolien- Zentralbereich herum, d.h. um die mit dem Elektrodenmaterial belegte Fläche herum, wird sodann ein Siegelrand in Form einer Raupe aus einem extrudierbaren, z.B. patösen, gelartigen oder dickflüssigen, Dichtmaterial aufgetragen. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird hierfür der Begriff der Dichtraupe verwendet. Die Dichtraupe wird insbesondere in unmittelbarer Nähe des Außenrandes der Trägerfolie aufgebracht. Die Dichtraupe ist geringfügig höher als die Elektrodenmaterial-Beschichtung. Alsdann wird bei dem bekannten Verfahren ein Separator aufgelegt. Der Separator ist so dimensioniert, dass er zwar den Trägerfolien-Zentralbereich, d.h. den mit Elektrodenmaterial beschichteten Bereich, lateral vollumfänglich überragt, nicht aber die Dichtraupe. Vielmehr liegt sein Rand auf der Dichtraupe auf und kann leicht in das mehr oder weniger weiche Dichtmaterial eingedrückt werden. Insbesondere bei einem vliesartigen Separator durchdringt die Dichtmasse dabei die Poren des Separator-Vlieses. Speziell sieht das bekannte Verfahren vor, ein UV-aushärtendes Dichtmaterial zu verwenden, welches nach dem Auflegen des Separators mit UV-Licht bestrahlt und so ausgehärtet wird. Auf diese Weise wird auch der Separator fixiert. Es folgt im nächsten Schritt das Aufbringen einer zweiten Dichtraupe in Stapelrichtung exakt über der ersten Dichtraupe und deren Aushärten mittels UV-Bestrahlung. Die zweite Dichtraupe bildet dann den ausgehärteten Siegelrand einer Mulde mit der Fläche des Trägerfolien-Zentralbereichs und einer Tiefe, die geringfügig größer ist als die Höhe der Elektrodenmaterial-Beschichtung einer Bipolarelektrode. Eine solche Bipolarelektrode wird im nächsten Schritt auf besagten Siegelrand aufgelegt und zwar derart, dass die Beschichtung ihrer Unterseite in der genannten Mulde zu liegen kommt. Im Anschluss wird eine weitere, erste Dichtraupe im Bereich des Trägerfolien-Randbereichs der Bipolarelektrode exakt über dem bereits ausgehärteten Dichtraupenpaar aufgebracht. Mit dem Auflegen eines weiteren Separators und einer weiteren, zweiten Dichtraupe auf dem Separator setzt sich das Verfahren in der beschriebenen Weise so lange fort, bis ein Bipolarelektrodenstapel der gewünschten Höhe aufgebaut ist. Die genannte Druckschrift beschreibt auch die Anordnung eines Elektrolyten im Freiraum zwischen jeweils zwei einander gegenüberliegenden Elektrodenmaterial-Beschichtungen benachbarter Bipolarelektroden, wobei dieser Aspekt für die vorliegende Erfindung jedoch keine Rolle spielt. In jedem Fall erfährt der aufgebaute Stapel zu einem gegebenen Zeitpunkt eine gezielte Druckbeaufschlagung in Stapelrichtung bzw. gegensinnig dazu, um sämtliche Komponenten miteinander zu verpressen. Dies führt zu einer Kompaktierung des gesamten Aufbaus und insbesondere zu einer Verbesserung der Kontaktierung von Elektrolyt und Elektrodenmaterial, was zu eine Effizienzsteigerung der resultierenden Batterie führt.

Ein großer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt in seiner Langwierigkeit, die insbesondere in den zwei Aushärteschritten pro Batteriezelle besteht. Versuche, die Aushärtung erst nach Erreichung der Ziel-Stapelhöhe durchzuführen oder zumindest beide Dichtraupen einer Batteriezelle gemeinsam auszuhärten, sind gescheitert. Als Grund hierfür hat der Erfinder Kurzschlüsse zwischen den Trägerfolien benachbarter Bipolarelektroden ausgemacht. Offensichtlich ist das nicht-ausgehärtete Dichtmaterial nicht geeignet, die Trägerfolien-Randbereiche - nicht einmal temporär - zuverlässig auf Abstand zu halten. Erst durch Aushärtung der ersten Dichtraupe wird ein hinreichend stabiles Fundament geschaffen, auf dem die zweite Dichtraupe aufsetzen kann, wobei auch diese zunächst ausgehärtet werden muss, bevor die nächste Bipolarelektrode aufgesetzt werden kann. Anderenfalls würde es zu Verwerfungen der Trägerfolien- Randbereiche innerhalb des noch nicht ausgehärteten Dichtmaterials kommen, die dann zu Kurzschlüssen zwischen benachbarten Batteriezellen führen würden.

Aufgabenstellung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das gattungsgemäße

Herstellungsverfahren derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen einzelnen Batteriezellen ein zügigerer und damit wirtschaftlicherer Aufbau von Bipolarbatteriestapeln ermöglicht wird, bzw. derart hergestellte, wirtschaftlichere Bipolarbatteriestapel zur Verfügung zu stellen.

Darlegung der Erfindung

Im Kontext eines Herstellungsverfahrens wird diese Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass jeder Separator bei seinem jeweiligen Auflegen auf die ihm zugeordnete erste Dichtraupe lateral vollumfänglich über den Trägerfolien-Randbereich der ihm unmittelbar benachbarten Bipolarelektrode hinausragt.

Im Kontext eines resultierenden Bipolarbatteriestapels wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6 dadurch gelöst, dass der Trägerfolien- Randbereich keiner Bipolarelektrode in lateraler Richtung über die ihm unmittelbar benachbarten Separatoren hinausragt.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der zentrale Gedanke der Erfindung besteht darin, den Separator flächenmäßig größer zu gestalten als die Bipolarelektroden. Insbesondere soll der Separator zum Zeitpunkt seines Auflegens auf die erste Dichtraupe über diese sowie über die darunterliegende Trägerfolie lateral vollumfänglich, d.h. an jeder Seite, überstehen. Eine Verwerfung des Trägerfolien- Randbereichs im (noch) nicht ausgehärteten Dichtmaterial, wird dann spätestens durch Anstoßen am Separator begrenzt. Analoges gilt für eine Verwerfung der auf den Separator aufzusetzenden Trägerfolie der nächsten Bipolarelektrode. Selbst bei Anwendung eines Drucks in Stapelrichtung zur besseren Kontaktierung zwischen Elektrolyt und Elektrodenmaterial blockiert der überstehende Separator einen direkten Kontakt zwischen den Trägerfolien benachbarter Bipolarelektroden und unterbindet so zuverlässig die Ausbildung eines Kurzschlusses. Die Relativdimensionierung von Separatorfläche zu Trägerfolienfläche sollte dabei so gestaltet sein, dass selbst unter Annahme einer Verwerfung des (häufig ebenfalls flexiblen) Separators im finalen Stapel noch ein Überstand des Separators über den Trägerfolien-Rand oder zumindest ein bündiger Abschluss zwischen Separator- und Trägerfolienrand beibehalten wird. Die Erfindung erlaubt es, bei der Wahl aushärtbarer Dichtmaterialien die Aushärtung erst am Ende des Stapelaufbaus oder zumindest in nur einem Aushärteschritt für jede einzelne Batteriezelle durchzuführen. Dies bedeutet eine wesentliche Beschleunigung des Stapelaufbaus. Allerdings ermöglicht es die Erfindung auch, statt aushärtbarer Materialien dauerelastische Dichtmaterialien zu verwenden, wie beispielsweise Butyl-Kautschuk, der etwa aus der flüssigkeits- und gasdichten Abdichtung von Isolierglasscheiben bekannt ist und dessen Einsatz auch im Bereich der Hochleistungsbatterien von großem Vorteil ist.

Der Fachmann wird verstehen, dass insbesondere die Abfolge der Schritte c) und d) austauschbar ist. Die Gliederung von Anspruch 1 stellt insofern keine Einschränkung des Verfahrens in zeitlicher Hinsicht, d. h. in Bezug auf die Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte dar. So ist es im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich, den aufzusetzenden Separator bereits außerhalb des Stapels mit der zweiten Dichtraupe zu versehen und dann die Kombination aus Separator und zweiter Dichtraupe auf die erste Dichtraupe aufzusetzen. Umgekehrt ist es auch möglich, den Separator allein auf die erste Dichtraupe aufzusetzen und die zweite Dichtraupe sodann aufzutragen. Tatsächlich hat sich in der Praxis die erstgenannte Variante als besonders vorteilhaft erwiesen.

Ebenso wird der Fachmann verstehen, dass die Dichtraupen nicht zwingend geschlossene Ringe ausbilden müssen. Denkbar ist auch das ringförmige Aufbringen separater Portionen von Dichtmasse, die später, insbesondere bei Beaufschlagung mit einem Druck in Stapelrichtung oder gegensinnig dazu ineinanderlaufen und sich vereinigen.

Als besonders günstig hat sich eine Verfahrensvariante erwiesen, bei der jede zweite Dichtraupe lateral nach außen versetzt zu der jeweils korrespondierenden ersten Dichtraupe aufgebracht wird. D.h. die beiden Dichtraupen einer Batteriezelle liegen nicht in Stapelrichtung senkrecht übereinander. Die versetzte Anordnung ermöglicht es, sofern die Separatoren aus einem flexiblen Material bestehen, dass sich dieses Separatormaterial - wenigstens unter Einwirkung eines in Stapelrichtung aufgebrachten Drucks - zwischen den sich an den jeweiligen Separator angrenzenden Dichtraupen entsprechend deren Konturen wellt. Mit anderen Worten üben die beiden lateral zueinander versetzten Dichtraupen eine Scherkraft auf den Randbereich des Separators aus, sodass sich dieser wellt und damit strukturell stabilisiert, wie dies von Versteifungssicken in Blechen oder von Wellblechen oder Wellpappen her bekannt ist. Der Separator wird - zumindest in seinem Randbereich - dadurch zu einem aktiven Abstandhalter zwischen den benachbarten Bipolarelektroden, der an den Extrempunkten seiner Welle sogar direkt an den Trägerfolien anliegen kann. Gerade im Fall der Wahl von porösen, von dem Dichtmaterial durchdringbaren Separatormaterialien, beispielsweise Keramikvliese, entsteht dadurch eine sehr stabile Struktur, die bei der Wahl aushärtbarer Dichtmaterialien durch eine entsprechende Aushärtung noch weiter stabilisiert werden kann. Selbstverständlich ist aber auch die Wahl anderer Separatormaterialien, wie beispielsweise ein- oder mehrlagiger Kunststofffolien etc., möglich.

Wenn weiter oben davon die Rede ist, dass sich der Separator entsprechend den Konturen der Dichtraupen wellt, bedeutet dies nicht, dass diese im Vergleich zu dem Separatormaterial starr sind. Insbesondere im Fall einer Druckbeaufschlagung in Stapelrichtung verformen sich auch die (noch) nachgiebigen Dichtraupen und verändern dabei ihre Kontur. Dichtraupen und Separator schmiegen sich so wechselseitig aneinander an. Die exakte Form des Separators und/oder der Trägerfolien-Randbereiche im fertigen Produkt sind daher auch nicht im letzten Detail vorhersagbar. Dies ist aufgrund der vorliegenden Erfindung aber auch gar nicht erforderlich, denn durch den erfindungsgemäßen Überstand des Separators ist in jedem Fall eine Kontaktierung benachbarter Trägerfolien und damit ein Kurzschluss ausgeschlossen.

Die Verformung der Dichtraupen kann durch ein Aufheizen der gestapelten Struktur nach Schritt f) unterstützt werden. Typische Heiztemperaturen liegen zwischen 50°C und 180°C.

Wie auch bei den bekannten Bipolarbatteriestapeln sollten die Ränder von Trägerfolien und Separatoren beim fertigen Produkt vollständig in der Siegelwandung eingebettet sein. D.h. der Stapel sollte von außen eine einheitliche Wandfläche zeigen, sodass die für die Erzeugung elektrischer Energie essenziellen Bestandteile keinen Kontakt mit der Umgebung haben. Da, wie oben erläutert, die exakte Lage der Separator- und Trägerfolienränder nicht im Detail vorhersagbar ist und damit auch nicht unter allen Umständen sichergestellt ist, dass die erste und zweite Dichtraupe ausreichen, um eine solch vollständige Einbettung zu gewährleisten, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen den Schritten b) und e) eine weitere Dichtraupe in Form eines vorzugsweise geschlossenen, die zweite Dichtraupe umlaufenden Rings auf dem über den Trägerfolien-Zentralbereich hinausragenden Randbereich jedes Separators aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird also ganz außen am Rand des Separators noch eine weitere Dichtraupe aufgebracht, die sich zwischen benachbarten Separatoren erstreckt und lateral so positioniert und dimensioniert ist, dass alle Außenränder von Separatoren und Trägerfolien in das Dichtmaterial eingebettet sind. Gegebenenfalls können diese äußeren Dichtraupen in einem abschließenden Verfahrensschritt zu einer glatten Außenwandung verstrichen werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Schnittdarstellung des unteren Teils eines erfindungsgemäßen Bipolarbatteriestapels,

Figur 2: eine schematische Seitenansicht sowie eine Draufsicht auf eine

Bipolarelektrode sowie

Figur 3: drei Phasen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.

Figur 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung einen Querschnitt durch den unteren Bereich eines erfindungsgemäßen Bipolarbatteriestapels 10. Dieser umfasst im Wesentlichen eine Mehrzahl von übereinander gestapelten Bipolarelektroden 12, wie sie in Figur 2 in Seitenansicht (Figur 2a) und in Draufsicht (Figur 2b) separat gezeigt sind. Jede Bipolarelektrode umfasst, wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, eine elektrisch leitende Trägerfolie 121, die beidseitig mit einem Elektrodenmaterial zur Ausbildung von Elektroden, nämlich einer Anode 122 und einer Kathode 123 beschichtet ist. Die Beschichtung mit dem Elektrodenmaterial erstreckt sich jedoch nur über einen Trägerfolien-Zentralbereich 124, wohingegen ein den Trägerfolien-Zentralbereich 124 vollumfänglich umlaufender Trägerfolien-Randbereich 125 frei von einer Beschichtung mit Elektrodenmaterial bleibt.

Der Bipolarbatteriestapel 10 von Figur 1 umfasst mehrere solcher Bipolarelektroden 12, die in einer Stapelrichtung 14 übereinandergestapelt sind. Sie sind dabei jeweils gleich orientiert, sodass jeweils die Anode 122 einer Bipolarelektrode 12 der Kathode 123 einer unmittelbar benachbarten Bipolarelektrode 12 über einen Zwischenraum 16 hinweg gegenüberliegt. Der Zwischenraum 16 ist mit einem nicht gesondert dargestellten Elektrolyten gefüllt. Auf diese Weise bilden jeweils die Anode 122 und die Kathode 123 benachbarter Bipolarelektroden 12 gemeinsam mit dem zwischen ihnen liegenden Elektrolyten eine einzelne Batteriezelle, von denen der Bipolarbatteriestapel 12 etliche enthält, die über ihre jeweils elektrisch leitenden Trägerfolien 121 miteinander in Reihe verschaltet sind.

Um eine unmittelbare Kontaktierung von Anode 122 und Kathode 123 einer einzelnen Batteriezelle zuverlässig zu verhindern ist jeder Zwischenraum 16 von einem Separator 18 durchzogen. Dieser ist elektrisch isolierend und ionenleitend ausgebildet. Bevorzugt wird er als ein Keramikvlies oder eine ein- oder mehrschichtige, ionenpermeable Kunststofffolie ausgebildet. Wie in der Schnittdarstellung von Figur 1 gut erkennbar, ragt der Separator seitlich, d.h. in Realität vollumfänglich, über die Trägerfolie 121 der jeweils benachbarten Bipolarelektroden 12 hinaus.

In Figur 1 gut erkennbar ist, dass die Batteriezellen seitlich, d.h. in Realität vollumfänglich, von einer Siegelwandung 20 umgeben sind. Die aus einem Dichtmaterial ausgebildete Siegelwandung 20 dient der gas- und flüssigkeitsdichten Abdichtung der Batteriezellen gegen die Umgebung. Man erkennt deutlich, dass sowohl der äußere Rand der Trägerfolien 121 , insbesondere deren gesamte Trägerfolien-Randbereiche 125, sowie die Ränder der Separatoren 18 in besagte Siegelwandung 20 eingebettet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die untere Elektrode der untersten Batteriezelle nicht als Bi- sondern als Monopolarelektrode 12' ausgebildet. Diese besteht bei der gezeigten Ausführungsform lediglich aus der Trägerfolie 121 und einer einseitigen Beschichtung zur Ausbildung einer Anode 122. Nach unten wird der Bipolarbatteriestapel 12 durch einen Gehäuseboden 22 begrenzt, der in nicht dargestellter Weise auch die elektrischen Ableitungen zur Kontaktierung der Batteriezellen enthält.

Figur 3 zeigt in ebenfalls stark schematisierter Darstellung drei Phasen einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bipolarbatteriestapels 10, ähnlich dem in Figur 1 gezeigten. Die Figuren zeigen nur die relevanten Ausschnitte des jeweiligen Bipolarbatteriestapel-Vorproduktes, der Fachmann wird die übrigen Elemente im Geiste ohne Weiteres ergänzen können. Figur 3a zeigt einen Randabschnitt einer Bipolarelektrode 12, umfassend die Trägerfolie 121, die in ihrem Trägerfolien-Zentralbereich 124 mit dem Elektrodenmaterial für eine Anode 122 und eine Kathode 123 beschichtet ist. Auf den überstehenden Trägerfolien-Randbereich 125 wird eine erste Dichtraupe 201 aufgebracht. Diese bildet einen vorzugsweise geschlossenen Ring, der den gesamten Trägerfolien-Zentralbereich 124 umläuft. Bei dem Dichtmaterial, aus welchem besagte Dichtraupe besteht, kann es sich um eine dauerelastische Paste, wie beispielsweise Butylkautschuk handeln oder um ein aushärtbares Material, beispielsweise auf Epoxid-Basis. Je nach spezieller Chemie kann ein lichtaushärtendes Material oder im Sinne eines Ein- oder Mehrkomponenten-Klebers aushärtendes Material handeln.

In jedem Fall vor der evtl. Aushärtung wird, wie in Figur 3b dargestellt, im nächsten Schritt ein Separator 18 auf die erste Dichtraupe 201 aufgelegt. Er steht mit seinem Randbereich deutlich über den Rand der Trägerfolie 121 über. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf diesem überstehenden Bereich des Separators 18 eine zweite Dichtraupe 202 aufgetragen. Diese umläuft den gesamten Separator 18 in Form eines vorzugsweise geschlossenen Rings. Wie in Figur 3b gut zu erkennen, ist der von der zweiten Dichtraupe 202 gebildete Ring aus Dichtmaterial gegenüber dem von der ersten Dichtraupe 201 gebildeten Ring von Dichtmaterial leicht nach außen versetzt. Denkbar ist auch die umgekehrte Reihenfolge der Schritte: So kann die zweite Dichtraupe 202 auch erst im Anschluss an das Aufsetzen des Separators 18 auf die erste Dichtraupe 201 erfolgen. Die Dichtmaterialien der Dichtraupen 201, 202 können identisch oder verschieden voneinander sein.

Auf diese Weise wird ein Stapel aufgebaut, der in einem nächsten Schritt, der in Figur 3c dargestellt ist, in Stapelrichtung 14 (bzw. gegensinnig dazu) mit einem mechanischen Druck 24 beaufschlagt wird. Dies führt zu einem Verpressen der Dichtraupen 201 , 202 zu einer einheitlichen, geschlossenen Siegelwandung 20. Je nach relativer Materialsteifigkeit der Dichtraupen 201, 202 einerseits und des Separators 20 bzw. der Trägerfolien- Randbereiche 125 andererseits kann es dabei zu einer Wellung der Folienmaterialien kommen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Wellung des Separators 18 dargestellt. Allerdings ist wegen dessen deutlichen Überstandes über die Trägerfolien 121 sichergestellt, dass sich auch unter ungünstigen Verfahrensbedingungen benachbarte Trägerfolien 121 in keinem Fall direkt berühren und so einen internen Kurzschluss bilden. Vielmehr wirkt der Separator 18 auch im gewellten Zustand als ein zuverlässiger Abstandhalter, der Kurzschlüsse in jedem Fall sicher unterbindet.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere hat der Fachmann hinsichtlich der konkreten Batteriechemie und/oder der Chemie des gegebenenfalls aushärtbaren Dichtmaterials der Dichtraupen 201 , 202 die Möglichkeit, unter sämtlichen bekannten und gegebenenfalls noch zu entwickelnden Varianten zu wählen. Auch hinsichtlich der Wahl des Elektrolyten zwischen den Bipolarelektroden 12 ist der Fachmann weitgehend frei. Insbesondere bei Wahl eines wenigstens zum Einfüllzeitpunkt flüssigen Elektrolyten kann das Aufbringen der Dichtraupen 201 , 202 mit dem Einlegen von die später entstehende Siegelwandung durchsetzenden Kanülen verbunden sein, durch die der flüssige Elektrolyt in die Zwischenräume 16 zwischen den Bipolarelektroden 12 eingefüllt wird. Bezugszeichenliste

10 Bipolarbatteriestapel

12 Bipolarelektrode

121 Trägerfolie

122 Anode

123 Kathode

124 T rägerfolien-Zentralbereich

125 T rägerfolien-Randbereich

12' Monopolarelektrode

14 Stapelrichtung

16 Zwischenraum

18 Separator

20 Siegelwandung

201 erste Dichtraupe

202 zweite Dichtraupe

22 Gehäuseboden

24 Druck