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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRODE FOIL FOR A BATTERY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/174844
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a method for producing an electrode foil (10) for a battery, wherein the method comprises the following steps: - providing a conductor foil (20); - applying a first active layer (30, 35) to at least a first side of the conductor foil (20); - applying a second active layer (40) to the first side of the conductor foil (20), wherein the first active layer (30, 35) and the second active layer (40) are applied to the conductor foil (20) in such a way that the first active layer (30, 35) borders the second active layer (40), and wherein the first active layer (30, 35) has a higher proportion of binder material than the second active layer (40); and - laser cutting through the first active layer (30, 35) and the conductor foil (20) in order to separate off a portion of the conductor foil (20) and to produce the electrode foil (10).

Inventors:
SCHERNER MARTIN (DE)
PROELL JOHANNES (DE)
RINGK ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/053611
Publication Date:
September 19, 2019
Filing Date:
February 14, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H01M4/04; H01M4/139; H01M10/0525
Foreign References:
EP3211694A12017-08-30
US20160329602A12016-11-10
US20170098857A12017-04-06
US20170179465A12017-06-22
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie (10) für eine Batterie, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

- Bereitstellen einer Ableiterfolie (20);

- Aufbringen einer ersten Aktivschicht (30, 35) auf zumindest eine erste Seite der Ableiterfolie (20);

- Aufbringen einer zweiten Aktivschicht (40) auf die erste Seite der

Ableiterfolie (20),

wobei die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) derart auf die Ableiterfolie (20) aufgebracht werden, dass die erste Aktivschicht (30, 35) angrenzend an die zweite Aktivschicht (40) angeordnet ist, und wobei die erste Aktivschicht (30, 35) einen höheren Anteil an Bindermaterial als die zweite Aktivschicht (40) aufweist; und

- Laserschneiden durch die erste Aktivschicht (30, 35) und die Ableiterfolie (20) zum Abtrennen eines Teils der Ableiterfolie (20) und zum Herstellen der Elektrodenfolie (10).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei

der Anteil an Bindermaterial in der ersten Aktivschicht (30, 35) vorzugsweise mindestens doppelt so hoch, weiter vorzugsweise mindestens viermal so hoch, insbesondere mindestens zehnmal so hoch, wie der Anteil an

Bindermaterial in der zweiten Aktivschicht (40) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei

die erste Aktivschicht (30, 35) einen niedrigeren Anteil an Aktivmaterial als die zweite Aktivschicht (40) aufweist, insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) höchstens einen halb so hohen Anteil an Aktivmaterial wie die zweite Aktivschicht (40) aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Aktivschicht (30, 35) einen höheren Anteil an Leitmaterial, insbesondere an Leitruß, als die zweite Aktivschicht (40) aufweist, insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) einen mindestens doppelt so hohen, vorzugsweise einen mindestens vierfach so hohen, Anteil an

Leitmaterial wie die zweite Aktivschicht (40) aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Aktivschicht (30, 35) als zwei voneinander beabstandete Segmente auf der ersten Seite der Ableiterfolie (20) aufgebracht wird, und

die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) derart angeordnet werden, dass die zweite Aktivschicht (40) zwischen den zwei voneinander beabstandeten Segmenten der ersten Aktivschicht (30, 35) angeordnet ist und jeweils angrenzend an die zwei voneinander

beabstandeten Segmente der ersten Aktivschicht (30, 35) angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei durch beide Segmente der ersten

Aktivschicht (30, 35) zum Abtrennen eines Teils der ersten Aktivschicht (30, 35) und der Ableiterfolie (20) lasergeschnitten wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

das Bindermaterial ein organisches Bindermaterial aufweist, insbesondere ein Polymer-Bindermaterial .

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) die gleiche Dicke aufweisen, wobei sich die Dicken der ersten Aktivschicht (30, 35) und der zweiten Aktivschicht (40) jeweils senkrecht zu einer Oberfläche der Ableiterfolie (20) erstrecken.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) zusätzlich auf eine zweite der ersten Seite der Ableiterfolie (20) gegenüberliegenden Seite der Ableiterfolie (20) aufgebracht werden, wobei insbesondere die erste Aktivschicht (30, 35) und die zweite Aktivschicht (40) auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Ableiterfolie (20) spiegelbildlich in Bezug auf die Ableiterfolie (20) aufgebracht werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

derart lasergeschnitten wird, dass nach dem Laserschneiden im

Wesentlichen keine erste Aktivschicht (30, 35) angrenzend an die zweite Aktivschicht (40) mehr vorhanden ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie.

Stand der Technik

Eine Vielzahl von Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie ist bekannt. Bei diesen Verfahren wird eine auf eine Ableiterfolie aufgebrachte Aktivschicht sowie die Ableiterfolie selbst mittels eines Lasers geschnitten, um eine flaggenförmige Elektrodenfolie für die Anode oder Kathode herzustellen. Wenn die Elektrodenfolie eine hohe Beladung aufweist, d.h. viel Aktivmaterial und wenig Binder und/oder wenig Leitruß in der Aktivschicht aufweist, können unter ungünstigen Umständen Partikelkontaminationen und/oder

Schmelzaufwürfe auf der Materialoberfläche in Folge thermischen Eintrags bzw. Erwärmung bzw. Erhitzung durch den Laser entstehen. Hierdurch können scharfkantige Bereiche entstehen. Zudem kann die Fläche der Oberfläche sinken. Darüber hinaus können durch die Erwärmung ungewünschte chemische Reaktionen der Aktivschicht stattfinden. Die Schmelzaufwürfe,

Partikelkontaminationen und die chemischen Reaktionen an der Schnittkante stellen eine Schnittkante mit einer niedrigen Qualität dar. Gleichzeitig ist eine hohe Beladung der Aktivschicht, d.h. eine Aktivschicht mit viel Aktivmaterial, wünschenswert, da hierdurch eine hohe Energiedichte bzw. Kapazität der Batterie erreicht werden kann. US 2017098857 Al zeigt einen Elektrodenstapel zur Verwendung in einer Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel einen porösen Separator, eine

Elektrodenschicht und eine Stromkollektorschicht aufweist. Die

Stromkollektorschicht wird auf die Elektrodenschicht aufgetragen, wobei die Stromkollektorschicht gesintertes Metall umfassend Partikel vorliegt.

Aus der US 2017179465 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenplatte für eine Lithium-Ionen-Batterie bekannt. Das Verfahren umfassend das

Herstellen eines Pulvers aus granulierten Partikeln, wobei das Pulver

Aktivmaterialteilchen und ein Bindemittel aufweist. Das fertig hergestellte Pulver wird auf die Kollektorfolie aufgetragen und im Mittelbereich der Kollektorfolie gepresst.

Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine Elektrodenfolie für eine Batterie technisch einfach

herzustellen, bei der eine hochqualitative Schnittkante vorhanden ist und mittels der eine Batterie mit einer hohen Energiedichte gebildet werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie vorgeschlagen, wobei das Verfahren die Schritte des Bereitstellens einer Ableiterfolie, des Aufbringens einer ersten Aktivschicht auf zumindest eine erste Seite der Ableiterfolie, des Aufbringens einer zweiten Aktivschicht auf die erste Seite der Ableiterfolie umfasst. Die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht werden derart auf die Ableiterfolie aufgebracht, dass die erste Aktivschicht angrenzend an die zweite Aktivschicht angeordnet ist. Die erste Aktivschicht weist einen höheren Anteil an

Bindermaterial als die zweite Aktivschicht auf. Zudem umfasst das Verfahren den Schritt des Laserschneidens durch die erste Aktivschicht und die Ableiterfolie zum Abtrennen eines Teils der Ableiterfolie und zum Herstellen der

Elektrodenfolie.

Ein Vorteil hiervon ist, dass durch die unterschiedlich ausgestalteten

Aktivschichten in der Regel eine hochqualitative Schnittkante (saubere

Schnittkante) mittels des Lasers technisch einfach erzeugt wird. Somit sind an der Schnittkante in der Regel wenige oder keine scharfkantigen Bereiche vorhanden, die einen Separator durchdringen und folglich zu einem Kurzschluss führen können. Auch wird ein Verringern der Oberfläche in der Regel sicher verhindert. Durch den höheren Anteil an Bindermaterial in der ersten

Aktivschicht, in der mit dem Laser geschnitten wird, wird üblicherweise ein Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemischen Reaktionen stark vermindert oder sogar verhindert. Zudem weist die

Elektrodenfolie im Allgemeinen gleichzeitig eine hohe Energiedichte auf. Durch die zwei Aktivschichten und dem Schneiden in der ersten Aktivschicht wird in der Regel mittels des Lasers eine saubere Schnittkante erzeugt und es kann üblicherweise gleichzeitig aufgrund des niedrigeren Binderanteils in der zweiten Aktivschicht mit der Elektrodenfolie eine Batterie mit einer hohen Kapazität und einer hohe Energiedichte gebildet werden.

Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Anteil an Bindermaterial in der ersten Aktivschicht vorzugsweise mindestens doppelt so hoch, weiter vorzugsweise mindestens viermal so hoch, insbesondere mindestens zehnmal so hoch, ist wie der Anteil an Bindermaterial in der zweiten Aktivschicht. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemischen Reaktionen in der Regel noch stärker unterdrückt wird. Somit steigt die Qualität der Schnittkante im Allgemeinen. Zudem weist die Elektrodenfolie üblicherweise eine besonders hohe Energiedichte auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Aktivschicht einen niedrigeren Anteil an Aktivmaterial als die zweite Aktivschicht auf, insbesondere weist die erste Aktivschicht höchstens einen halb so hohen Anteil an Aktivmaterial wie die zweite Aktivschicht auf. Vorteilhaft hieran ist, dass in der Regel das Entstehen von Schmelzaufwürfen, Partikelkontaminationen und chemische Reaktionen besonders sicher unterdrückt oder sogar verhindert wird. Dies steigert im

Allgemeinen die Qualität der Schnittkante.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Aktivschicht einen höheren Anteil an Leitmaterial, insbesondere an Leitruß, als die zweite Aktivschicht auf, vorzugsweise weist die erste Aktivschicht einen mindestens doppelt so hohen, weiter vorzugsweise einen mindestens vierfach so hohen, Anteil an Leitmaterial wie die zweite Aktivschicht auf. Ein Vorteil hiervon ist, dass in der Regel die Wärme, die beim Laserschneiden entsteht, besonders gut verteilt wird. Zudem absorbiert der Leitruß im Allgemeinen den Laser beim Laserschneiden besonders gut bzw. effektiv, so dass das Laserschneiden besonders schnell und sicher durchgeführt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform wird die erste Aktivschicht als zwei voneinander beabstandete Segmente auf der ersten Seite der Ableiterfolie aufgebracht, und die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht werden derart angeordnet, dass die zweite Aktivschicht zwischen den zwei voneinander beabstandeten Segmenten der ersten Aktivschicht angeordnet ist und jeweils angrenzend an die zwei voneinander beabstandeten Segmente der ersten Aktivschicht angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht einen Laserschnitt durch die erste Aktivschicht

durchzuführen, der zu einer hochqualitativen Schnittkante führt, und/oder durch ein mechanisches Durchschneiden der ersten Aktivschicht (sowie der

Elektrodenfolie) zwei Elemente zu erlangen, die jeweils eine erste Aktivschicht angrenzend an eine zweite Aktivschicht aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform wird durch beide Segmente der ersten

Aktivschicht zum Abtrennen eines Teils der ersten Aktivschicht und der

Ableiterfolie lasergeschnitten. Vorteilhaft hieran ist, dass auf zwei

gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht ein Laserschnitt durch die erste Aktivschicht ausgeführt wird, so dass in der Regel auf zwei

gegenüberliegenden Seiten der zweiten Aktivschicht jeweils eine hochqualitative Schnittkante, d.h. ohne Schmelzaufwürfe bzw. scharfkantigen Ausstülpungen, Partikelkontaminationen und/oder chemische Reaktionen, entsteht.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bindermaterial ein organisches Material, insbesondere ein Polymer-Bindermaterial. Das Bindermaterial kann auch beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF), SBR/CMC (Styrol-Butadien- Kautschuk bzw. styrene butadiene rubber/Carboxymethylcellulose) aufweisen. Hierdurch können die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht

üblicherweise besonders kostengünstig und zuverlässig ausgebildet werden.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht die gleiche Dicke auf, wobei sich die Dicken der ersten Aktivschicht und der zweiten Aktivschicht jeweils senkrecht zu einer Oberfläche der

Ableiterfolie erstrecken. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Elektrodenfolie in der Regel technisch einfach und raumsparend mit weiteren Elektrodenfolien zusammengebaut werden kann, so dass eine Batterie mit einer hohen

Volumeneffizienz entsteht.

Gemäß einer Ausführungsform werden die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht zusätzlich auf eine zweite der ersten Seite der Ableiterfolie gegenüberliegenden Seite der Ableiterfolie aufgebracht, wobei insbesondere die erste Aktivschicht und die zweite Aktivschicht auf den beiden

gegenüberliegenden Seiten der Ableiterfolie spiegelbildlich in Bezug auf die Ableiterfolie aufgebracht werden. Vorteilhaft hieran ist, dass die Elektrodenfolie zwischen zwei weiteren Elektrodenfolien (mit jeweils einem Separator zwischen zwei Elektrodenfolien) angeordnet werden kann, um eine Batterie mit besonders hoher Kapazität herzustellen. Bei der spiegelbildlichen Ausbildung kann das Laserschneiden in der Regel besonders effektiv und schnell durchgeführt werden, da von einer Seite aus durch die gesamte Elektrodenfolie, d.h. die erste Aktivschicht auf der ersten Seite, die Ableiterfolie und die erste Aktivschicht auf der zweiten Seite, geschnitten werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform wird derart lasergeschnitten, dass nach dem Laserschneiden im Wesentlichen keine erste Aktivschicht angrenzend an die zweite Aktivschicht mehr vorhanden ist. Hierdurch wird im Allgemeinen eine Elektrodenfolie mit einer besonders hohen Energiedichte erreicht. Mittels der Elektrodenfolie kann somit üblicherweise eine Batterie mit einer besonders hohen Energiedichte bzw. Volumeneffizienz gebildet werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen des Verfahrens zum Herstellen einer Elektrodenfolie für eine Batterie beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren

Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elektrodenfolie, die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, vor dem Schritt des Laserschneidens;

Fig. 2 zeigt eine Verteilung des Bindermaterialanteils in der ersten

Aktivschicht und der zweiten Aktivschicht;

Fig. 3 zeigt die Elektrodenfolie aus Fig. 1 nach dem durchgeführten Schritt des Laserschneidens; und

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ausführen der

Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende

Merkmale.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elektrodenfolie 10, die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, vor dem Schritt des

Laserschneidens. Fig. 2 zeigt eine Verteilung des Bindermaterialanteils in der ersten Aktivschicht 30, 35 und der zweiten Aktivschicht 40. Die gestrichelten Linien zwischen Fig. 1 und Fig. 2 kennzeichnen die jeweiligen Bereiche der Fig. 1, für die jeweils der Bindermaterialanteil in Fig. 2 angegeben ist. Die y-Achse in Fig. 2 gibt den Bindermaterialanteil in Gewichts-% an, die x-Achse in Fig. 2 gibt die jeweilige Position an.

Die Elektrodenfolie 10 kann Teil der Anode oder Kathode einer Batterie werden.

Auf eine Ableiterfolie 20, die elektrisch leitend ist, werden eine erste Aktivschicht 30, 35 und eine zweite Aktivschicht 40 auf eine erste obere Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Beispielsweise wird die erste Aktivschicht 30, 35 vor der zweiten Aktivschicht 40 auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht. Es ist jedoch auch die umgekehrte Reihenfolge möglich.

Die erste Aktivschicht 30, 35 weist einen anderen Binderanteil bzw.

Bindermaterialanteil auf als die zweite Aktivschicht 40. Die zweite Aktivschicht 40 weist beispielsweise einen niedrigeren Binderanteil bzw. Bindermaterialanteil als die erste Aktivschicht 30, 35 auf. Die erste Aktivschicht 30, 35 wird in zwei Segmenten bzw. in zwei Bereichen auf der ersten Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Die zweite Aktivschicht 40 ist angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, an die erste Aktivschicht 30, 35 angeordnet. Die zweite Aktivschicht 40 ist zwischen den zwei Segmenten der ersten Aktivschicht 30, 35 angeordnet, wobei die zweite Aktivschicht 40 beide Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 berührt.

Die Dicke, gemessen senkrecht zur Oberfläche der Ableiterfolie 20, der ersten Aktivschicht 30, 35 ist gleich groß wie die Dicke, gemessen senkrecht zur Oberfläche der Ableiterfolie 20, der zweiten Aktivschicht 40.

Die Breite (in Fig. 1 von links nach rechts verlaufend) des jeweiligen Segments der ersten Aktivschicht 30, 35 kann ca. 1/5 der Breite der zweiten Aktivschicht 40 betragen. Die beiden Segmente können jeweils die gleiche Breite aufweisen. Die Breite des jeweiligen Segments der ersten Aktivschicht 30, 35 kann z.B. ca. 1 pm bis ca. 5000 pm, vorzugsweise ca. 20 pm bis ca. 100 pm, z.B. 30 pm, 60 pm oder 80 pm, betragen. Vorzugsweise entspricht die Breite der ersten Aktivschicht 30, 35 bzw. der jeweiligen Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 dem

Durchmesser des Fokus des Laserstrahls 95.

Die erste Aktivschicht 30, 35 und/oder die zweite Aktivschicht 40 kann neben dem Bindermaterial Aktivmaterial und Leitruß umfassen. Beispielsweise weist die erste Aktivschicht 70 Gew.-% Aktivmaterial, 20 Gew.-% Bindermaterial und 10 Gew.-% Leitruß auf, während die zweite Aktivschicht 90 Gew.-% Aktivmaterial, 5 Gew.-% Bindermaterial und 5 Gew.-% Leitruß aufweist. Vorstellbar ist jedoch auch, dass die erste Aktivschicht weniger als 50 Gew.-% Aktivmaterial aufweist und dementsprechend die Anteile an Leitruß und/oder Bindermaterial höher sind.

Die zweite Aktivschicht 40 kann einen Aktivmaterialanteil von ca. 85,0 Gew.-% bis ca. 95,0 Gew.-%, einen Binderanteil von ca. 2,5 Gew.-% bis ca. 10,0 Gew.-% und einen Leitrußanteil von ca. 2,5 Gew.-% bis ca. 5,0 Gew.-% aufweisen. Das Aktivmaterial kann Partikel mit einem Durchmesser von ca. 2 mhh bis ca. 30 mhh, insbesondere von ca. 2 mhh bis ca. 20 mhh, vorzugsweise von ca. 15 mhh bis ca. 20 mhh, aufweisen. Der Leitruß kann Partikel mit einem Durchmesser von ca. 20 nm bis ca. 30 nm aufweisen.

Die Ableiterfolie 20 kann ein Metall, z.B. Kupfer, Aluminium oder Nickel bzw. eine Metalllegierung daraus sein. Auch kann die Ableiterfolie 20 eine Legierung umfassend Kupfer, Aluminium und Nickel aufweisen, wobei die Legierung insbesondere mit einer Nickelbeschichtung und/oder Kohlenstoffbeschichtung (z.B. mit einer Dicke von ca. 0,5 pm bis ca. 1,0 pm) versehen ist. Durch die Beschichtung wird eine bessere Bindung bzw. eine bessere Haftung zwischen der Ableiterfolie 20 und den Aktivschichten 30, 35, 40 erreicht. Die Ableiterfolie 20 kann als Netz (Mesh) ausgeformt sein.

Der Leitrußanteil der ersten Aktivschicht 30, 35 kann höher sein als der

Leitrußanteil der zweiten Aktivschicht 40. Der Aktivmaterialanteil der ersten Aktivschicht 30, 35 kann niedriger sein als der Aktivmaterialanteil der zweiten Aktivschicht 40. Das Aktivmaterial kann Übergangsmetalle, wie z.B. Nickel, Mangan und/oder Kobalt, umfassen. Das Aktivmaterial kann beispielsweise Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide (LiNiCoAI0 2 ; NCA), Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (LiNiCoMn0 2 ; NMC) und/oder Lithium Nickel Manganese Spinei (LiNi0.5Mnl.5O4; LNMO) umfassen. Vorstellbar ist auch, dass das Aktivmaterial Konversionsmaterialien, wie z.B. Zinnoxid (SnO x , wobei x 1, 2, 3 oder 4 betragen kann) und/oder Silizium umfasst.

Wie in Fig. 1 zu sehen, steht die Ableiterfolie 20 zu beiden Seiten in Richtung der jeweiligen seitlichen Außenkante der Ableiterfolie 20, d.h. parallel zu der

Oberfläche der Ableiterfolie 20, über die erste Aktivschicht 30, 35 hinaus, d.h. ein Teil der Ableiterfolie 20 ist nicht durch die erste Aktivschicht 30, 35 und/oder auch nicht durch die zweite Aktivschicht 40 bedeckt.

Nach dem Aufbringen der beiden Aktivschichten 30, 35, 40 wird mittels eines Lasers durch die erste Aktivschicht 30, 35 bzw. die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 sowie durch die Ableiterfolie 20 geschnitten. Hierdurch werden ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 und ein Teil der Ableiterfolie 20 (vom in Fig. 1 mittleren Teil der Ableiterfolie 20) abgetrennt. Möglich ist auch, dass die erste Aktivschicht 30, 35, wenn z.B. ihre Breite dem Durchmesser des Laserstrahls 95 bzw. des Fokus des Laserstrahls 95 entspricht, verschwindet, d.h. kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 ist nach dem Laserschneiden noch vorhanden.

Fig. 3 zeigt die Elektrodenfolie 10 aus Fig. 1 nach dem durchgeführten Schritt des Laserschneidens. In Fig. 3 ist kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 noch vorhanden. Denkbar ist jedoch, dass links und/oder rechts von der zweiten Aktivschicht 40 noch jeweils ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 vorhanden ist.

Auf der Unterseite bzw. zweiten Seite der Ableiterfolie 20 in Fig. 1 können ebenfalls die erste Aktivschicht 30, 35 und die zweite Aktivschicht 40 aufgebracht werden. Dies geschieht vorzugsweise spiegelbildlich zueinander auf der ersten Seite (Oberseite in Fig. 1) und der zweiten Seite (Unterseite in Fig. 1), wobei die Ableiterfolie 20 die Spiegelebene bildet. Beim Schneiden werden dann die erste Aktivschicht 30, 35 auf der ersten Seite, die Ableiterfolie 20 selbst, und die erste Aktivschicht 30, 35 auf der zweiten Seite mit dem Laser durchgeschnitten.

Dadurch dass die erste Aktivschicht 30, 35 einen höheren Binderanteil als die zweite Aktivschicht 40 hat und dadurch, dass durch die erste Aktivschicht 30, 35 geschnitten wird, entsteht eine hochqualitative Schnittkante (auch saubere Schnittkante genannt), d.h. keine Schmelzaufwürfe und Partikelkontaminationen sind an der Schnittkante vorhanden und es haben keine unerwünschten chemischen Reaktionen an der Schnittkante stattgefunden.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Ausführen der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ableiterfolie 20 wird in Fig. 4 von vorne links nach hinten rechts transportiert bzw. bewegt. Zunächst wird mittels einer ersten Aufbringvorrichtung 50, 55, die zweigeteilt ist, die erste Aktivschicht 30, 35 bzw. die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 in der Nähe der Ränder der Ableiterfolie 20 auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht. Die erste Aktivschicht 30, 35 kann z.B. in Form eines Slurry, d.h. in Form einer gießfähigen Masse, auf die erste Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht werden. Anschließend wird die Oberseite getrocknet und kalandriert mittels eines ersten Ofens oder IR-Strahlers und eines ersten Kalanders 70. Hier wird das Slurry bzw. die erste Aktivschicht 30, 35 platt- bzw. flachgedrückt und (mittels Wärme) getrocknet. Auch ist es möglich, dass das Slurry zuerst getrocknet wird und anschließend platt- bzw. flachgedrückt wird. Nun wird zwischen den beiden Segmenten der ersten Aktivschicht 30, 35 die zweite Aktivschicht 40 auf die Oberseite bzw. erste Seite der Ableiterfolie 20 aufgebracht. Dies kann z.B. mittels einer zweiten Aufbringvorrichtung 60 geschehen. Die zweite Aktivschicht 40 kann ebenfalls als Slurry, d.h. in Form einer wässrigen Masse, auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht werden. Die zweite Aktivschicht 40 wird derart auf die Ableiterfolie 20 aufgebracht, dass die zweite Aktivschicht 40 die beiden Segmente der ersten Aktivschicht 30, 35 unmittelbar berührt bzw. kontaktiert.

Die zweite Aktivschicht 40 weist einen höheren Anteil an Bindermaterial auf als die erste Aktivschicht 30, 35. Der Anteil an Leitruß der zweiten Aktivschicht 40 kann niedriger sein als der Anteil an Leitruß in der ersten Aktivschicht 30, 35. Der Aktivmaterialanteil der zweiten Aktivschicht 40 kann höher sein als der

Aktivmaterialanteil der ersten Aktivschicht 30, 35.

Anschließend wird die zweite Aktivschicht 40 mittels eines zweiten Ofens oder IR-Strahlers getrocknet und mittels eines zweiten Kalanders 80 kalandriert, d.h. flachgedrückt.

Eine weitere Möglichkeit ist, dass die erste Aktivschicht 30, 35 links und rechts aufgebracht bzw. aufgegossen werden und zeitgleich oder zeitlich versetzt die zweite Aktivschicht 40 aufgebracht wird. Dass die erste Aktivschicht 30, 35 und die zweite Aktivschicht 40 in diesem zähflüssigen Zustand nicht ineinander verlaufen, kann verhindert werden, indem die Viskosität der gießfähigen Massen bzw. Slurries der ersten Aktivschicht 30,35 und der zweiten Aktivschicht 40 entsprechend eingestellt wird. Somit wird das Fließverhalten der beiden

Aktivschichten 30, 35, 40 vorhersagbar und nach den Gesetzen der

Strömungsmechanik beschreibbar. Anschließend können mit nur einem Ofen oder IR-Strahler beide Aktivschichten 30, 35, 40 gleichzeitig getrocknet und mit nur einem Kalander beide Aktivschichten 30, 35, 40 gleichzeitig verdichtet werden.

Nun wird ein Laserstrahl 95 aus einem Lasergerät 90 durch die erste Aktivschicht 30, 35 und die Ableiterfolie 20 geführt, wodurch ein Teil der Ableiterfolie 20 vom übrigen Teil der Ableiterfolie 20 getrennt wird. Sofern auf der unteren bzw.

zweiten Seite der Ableiterfolie 20 auch Aktivschichten vorhanden sind z.B.

spiegelbildlich zu den beiden Aktivschichten 30, 35, 40 auf der ersten Seite der Ableiterfolie 20, wird auch hier durch den gleichen Laserstrahl 95 durch die erste Aktivschicht 30, 35 auf der unteren Seite der Ableiterfolie 20 geschnitten. Es kann ein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 nach dem Laserschneiden mit dem Laserstrahl 95 noch angrenzend an die zweite Aktivschicht 40 vorhanden sein. Alternativ ist es möglich, dass nach dem Laserschneiden mit dem Laserstrahl 95 kein Teil der ersten Aktivschicht 30, 35 angrenzend an die zweite Aktivschicht 40 mehr vorhanden ist.

Nun ist die Elektrodenfolie 10 umfassend die Ableiterfolie 20 und die erste Aktivschicht 30, 35 sowie, falls nach dem Laserschneiden noch vorhanden, die zweite Aktivschicht 40 hergestellt. Diese kann nun für eine Batterie oder eine Batteriezelle verwendet werden, wodurch die Batterie eine hohe Energiedichte bzw. Volumeneffizienz aufweist, da durch die erste Aktivschicht 30, 35 geschnitten wurde. Die zweite Aktivschicht 40 mit hohem Aktivanteil bleibt also vom Laser bzw. Laserschneiden unberührt und trägt zur hohen Energiedichte und Volumeneffizienz der Zelle bzw. Batterie bei. Auch ist es vorteilhafter durch eine erste Aktivschicht 30, 35 zu schneiden als durch die unbeschichtete Ableiterfolie, da sich in Produktionsanlagen Toleranzen verschiedener

Prozessschritte aufsummieren, weshalb es unter ungünstigen Umständen schwierig sein kann, die zweite Aktivschicht 40 mit hohem Aktivanteil nicht zu treffen und/oder nicht zu verletzen. Es würden statistisch immer Bereiche vom Laser beeinflusst werden, wobei es zu Partikeln und/oder chemischen

Modifikationen kommen kann, mit den oben genannten Nachteilen.

Der Laserstrahl 95 kann so geführt werden, dass vom Rand der Elektrodenfolie 10 hervorstehende Ableitfähnchen 12, 14, 16 zum Verbinden der Elektrodenfolie 10 mit weiteren Elektrodenfolien am Rand stehenbleiben, wie dies in Fig. 4 zu sehen ist.

Mehrere Elektrodenfolien können jeweils durch einen Separator getrennt zusammengefügt bzw. zusammengelegt werden und mittels der Ableitfähnchen 12, 14, 16 die jeweiligen Anoden und Kathoden miteinander verbunden werden. Somit kann eine Batterie mit einer hohen Energiedichte bzw. Volumeneffizienz gebildet werden.

Der Anteil kann insbesondere den jeweiligen Gewichtsprozentwert an der jeweiligen Aktivschicht bezeichnen bzw. angeben. Der Bindermaterialanteil bzw. Anteil an Bindermaterial der Aktivschicht 30, 35, 40 kann somit insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent (Gew.-%) die Aktivschicht 30, 35, 40 aus Bindermaterial besteht. Der Anteil an Aktivmaterial bzw. Aktivmaterialanteil kann insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent (Gew.-%) die Aktivschicht 30, 35, 40 aus Aktivmaterial besteht. Der Anteil an Leitmaterial bzw.

Leitmaterialanteil kann insbesondere angeben, zu wieviel Gewichtsprozent

(Gew.-%) die Aktivschicht aus Leitmaterial, z.B. Leitruß, besteht.