本發明涉及一種用于制造電池的方法。

背景技術：

1、電池是一種在電化學基礎上用于電能的存儲器，在其放電的情形中所存儲的化學能通過電化學氧化還原反應被轉化為電能。在本發明的背景中，不僅所謂的一次性電池(其僅設置用于一次性放電且不設置用于重復充電)而且所謂的二次電池或者蓄電池(其可設置且相應地設計用于多次充電)被理解為電池。在此，二次電池的充電是在放電的情形中所發生的電化學氧化還原反應的電解逆轉，其通過施加電壓來實現。

2、電池包括一個或通常多個電池元件，其布置在通常經常被稱作“軟包(pouch)”的薄膜外殼或殼體形式的外殼內。電池元件相應地包括兩個電極、布置在電極之間用于電極的電隔離的隔膜(separator，有時也稱為分隔件)和用作離子導體的電解液。電池元件的兩個電極鑒于所包圍的活性材料而區別，由此一個電極以陽極的方式且另一電極以陰極的方式起作用(相應地關于電池單體的放電)。此外，電池通常包括兩個電池極，其被集成到外殼中且在外殼的內側經由所謂的導電體與電極導電地相連接。在此，所有以陽極的方式起作用的電極與電池極中的一個相連接且以陰極的方式起作用的電極與電池極中的另一個相連接。

3、帶有殼體的電池的設計方案可具有電池的相比帶有薄膜外殼的電池更高的結構可承載性的優點。電池的殼體經常由金屬、尤其鋁來設計，以便于結合相對較小的重量在同時良好的且成本適宜的可制造性的情形中實現足夠高的結構強度且進而可承載性。

4、通常在帶有殼體的電池的制造的范疇中，包括一個或多個電池元件的復合物被帶入到基礎殼體(所謂的殼體杯)中，其為此還具有至少一個殼體開口，該殼體開口最后借助于電池殼體的蓋板來封閉。在由金屬構成的殼體的情形中，至少一個蓋板通常與基礎殼體相焊接。電池制造的該形式與顯著成本相聯系。這尤其同樣適用于電池元件復合物到殼體杯中的帶入，這須以較高準確性和細心來實現，以便于避免電池元件復合物的敏感部件的損壞。

5、de?10?2016?121?089?a1公開了一種通過擠壓成型制造呈長方體狀的單側敞開的電池單體容器的方法。

6、de?10?2013?021?398?a1描述了一種帶有殼體的電池，該殼體由兩個形狀相同的殼體半體構成。

7、gb?748?719a描述了一種用于電池的殼體，其包括呈杯狀的在一側敞開的第一殼體部件和作為第二殼體部件的蓋板。蓋板以如下方式被形狀配合地保持在第一殼體部件中，即，蓋板的環形凸緣被卡入到第一殼體部件的對應的凹處(vertiefung)中。

技術實現思路

1、本發明基于如下任務，即，簡化帶有殼體的電池的制造。

2、該任務在一種根據專利權利要求1所述的方法的情形中解決。根據本發明的方法的優選的實施形式是另外的專利權利要求的對象且由本發明的如下說明得出。

3、根據本發明設置有一種用于制造(至少)一個電池、尤其鋰離子電池和/或設置為機動車的牽引電池的電池和/或固態電池的方法。待制造的電池包括至少一個帶有一個電池元件或優選多個電池元件的電池元件復合物，且包括(完全)包圍電池元件復合物的殼體。該殼體包括基礎殼體，其限制用于至少部分、優選完全容納電池元件復合物的殼體內腔且其具有殼體開口，電池元件復合物通過該殼體開口被帶入到殼體內腔中，其中，該殼體開口緊接著以殼體的蓋板來封閉。

4、根據本發明，基礎殼體通過切割坯料(rohling)來制造，其形狀如此地構造，即，該形狀包括基礎殼體中的至少或優選恰好兩個的形狀，它們優選一件式地或者材料統一地連接在一起。該切割可尤其例如切割地、那么尤其通過激光切割或切削地(例如通過鋸切)來執行。在此可作如下設置，即，大致不產生材料廢料或者材料損失，從而那么坯料的形狀大致可與兩個基礎殼體的形狀相符。備選地，然而同樣可作如下設置，即，該坯料包括附加的材料或者至少一個附加的區段，其不是兩個基礎殼體的形狀的一部分。特別優選地可作如下設置，即，基礎殼體在切割坯料之后的后處理不是必要的或僅在切割位置處是必要的。

5、通過切割坯料可以以相對簡單的方式獲得有利地設計的基礎殼體且尤其可獲得兩個相同的基礎殼體，由此可實現至少一種電池的有利的且尤其成本適宜的可制造性。

6、由于通過切割坯料可獲得兩個相同的基礎殼體，所以在根據本發明的方法的范疇中可有利地作如下設置，即，兩個基礎殼體被相應地用于按照根據本發明的方法制造電池。關于對于電池殼體而言的制造成本因此關于各個電池可幾乎被減半。

7、殼體優選形狀穩定地設計。在此，當其三維形狀在無外部負荷的情形中不會由于自身重力而坍塌時，殼體被視為“形狀穩定”。優選地，這樣的殼體可如此形狀穩定地設計，即，該殼體在電池的正常使用的情形中出現的外力引起的負荷的情形中不坍塌，且特別優選地也不以相關程度變形。

8、該殼體可優選如此地設計，即，其最終被氣密地封閉，這鑒于電池的性能和運行安全性可積極地起作用。

9、根據本發明待制造的電池的電池元件復合物的至少一個電池元件包括(各)兩個電極、布置在電極之間用于電極的電隔離的隔膜和用作在電極之間的離子導體的電解液。該電解液可液態或固態地設計，且尤其在固態設計方案的情形中還充當隔膜。此外，根據本發明待制造的電池可包括第一電池極和第二電池極，其中，電池極設置用于將電池電連結到外部電路處。為此，電池極可被如此地集成到殼體中，即，其第一區段布置在殼體外部且由此對于連結到外部電路處可接近，而處在外殼內部的第二區段用于與一個或多個電池元件的電氣連接。在此，(每個)電池元件的第一電極與第一電池極且(每個)電池元件的第二電極與第二電池極電氣連接。根據本發明待制造的電池的電池元件復合物本身優選不包括外殼且尤其不包括(形狀穩定的)殼體。

10、優選可作如下設置，即，該殼體部分或完全由至少且優選恰好一種金屬(例如鋁)構造。由此可相對成本適宜地獲得相對較高可承載的殼體。

11、優選地可作如下設置，即，基礎殼體在外側且/或在內側以長方體形狀來制造，因為其形狀包括兩個呈長方體狀的基礎殼體的形狀的坯料可相對容易制造。此外，帶有長方體形狀的基礎殼體且因此同樣殼體可有利地與同樣具有長方體形狀的電池元件復合物相組合。電池元件復合物的這樣的長方體形狀可尤其由以下得出，即，電池元件的部件(電極和隔膜)本身呈長方體狀地(尤其以相對小的厚度)來設計且經由其主側(groβseite，有時也稱為大面)來堆疊。此外，殼體的長方體形狀使得電池的鑒于所需空間需求而言有利的利用成為可能。

12、長方體且因此同樣呈長方體狀的殼體具有長度、寬度和高度，其中，根據本發明長度是(棱邊)尺寸中最大的、寬度是中間的且高度是最小的(如果存在相應差異)。長方體且因此同樣呈長方體狀的殼體那么包括兩個由長度和寬度撐開的主側、兩個由長度和高度撐開的縱側(有時也稱為縱面)以及兩個由寬度和高度撐開的端側(stirnseite，有時也稱為端面)。在此，電池的電池極可優選被集成到端側中的僅一個中或到兩個中。

13、有利地可作如下設置，即，殼體開口至少同樣構造在呈長方體狀的基礎殼體的主側中，其中，殼體開口特別優選延伸經過大致(也就是說除了構造縱側和端側的壁厚之外)整個主側。由此可實現電池元件復合物到基礎殼體中的相對容易的帶入。這尤其適用，因為由此使得如下成為可能，即，隨著殼體開口的封閉相對較大的壓力才被施加到電池元件復合物上。這樣的相對較大的壓力(例如至少3.5bar)可尤其在一個或多個帶有固態電解液的電池元件的設計方案(且因此電池作為所謂的固態電池)的情形中對于電池的功能有效性而言是必要的或有利的。該壓力在一個或多個電池元件的部件按堆疊方式布置的情形中在堆疊方向上起作用。

14、按照根據本發明的方法的一種優選的實施形式可作如下設置，即，坯料以開口或者不完全閉合地制造，由此可實現將坯料相對容易地制造為空心體。進一步優選地那么還可作如下設置，即，該開口構造在具有長方體形狀的坯料的端側處，這鑒于帶有包括兩個一件式彼此相連接的基礎殼體的形狀的形狀的坯料的可制造性可有利地起作用。坯料的開口那么可進一步優選地是殼體開口或基礎殼體或兩個基礎殼體中的每一個的殼體開口的區段。在此，該殼體開口或者其區段可優選布置在基礎殼體的端側中。

15、按照根據本發明的方法的一種優選的實施形式可作如下設置，即，基礎殼體的殼體開口的第一區段首先以第一蓋板件來封閉且緊接著殼體開口的第二區段以第二蓋板件來封閉。在此，殼體開口的第一區段可特別優選地在帶有長方體形狀的設計方案的情形中布置在基礎殼體的端側中，而殼體開口的第二區段布置在呈長方體狀的殼體的主側中。在該情況中，第一蓋板件可優選包括電池的一個或多個、特別優選地所有電池極，這使得如下成為可能，即，在殼體開口借助于第二蓋板件完全封閉之前將電池極與電池元件復合物導電地相連接。為此可作如下設置，將電池元件復合物的導電體與一個或多個電池極機械連接、例如焊接。

16、按照根據本發明的方法的一種優選的實施形式可作如下設置，即，殼體開口以單個的、優選一件式的蓋板來封閉。這可將對于電池而言的制造成本保持得相對較低。

17、在根據本發明的方法的范疇中所使用的坯料可有利地通過擠壓成型(根據din8583)、尤其冷擠壓成型來制造。這以相對成本適宜的方式使得帶有包括兩個基礎殼體的形狀的形狀的坯料的制造成為可能。

18、按照根據本發明的方法的一種實施形式可作如下設置，即，在封閉殼體開口之前將變形元件如此地帶入到殼體內腔中，即，其最終布置在電池元件復合物與殼體、尤其呈長方體狀設計的殼體的主側中的一個之間。如下部件被理解為變形元件，其(主要或專門)設置用于通過變形平衡一方面電池元件復合物和另一方面殼體的不同的膨脹。這使得如下成為可能，即，將電極和隔膜始終無間隙地定位在殼體內且同時使得這些部件相比殼體的相對更大的膨脹成為可能。

19、按照根據本發明的方法的一種優選的實施形式可作如下設置，即，基礎殼體制造成帶有至少一個用于貼靠蓋板的貼靠面。這使得蓋板尤其在蓋板以基礎殼體的緊接著的封閉期間的有利的定位成為可能，其可尤其材料配合地、特別優選地通過焊接、尤其通過激光焊接實現。

20、基礎殼體與蓋板的連接原則上可作如下設置，其中，這樣的連接同樣可唯一地或附加地形狀配合且/或力配合地實現。