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原电池的 电极几何形状

阅读：1019发布：2020-11-10

专利汇可以提供原电池的电极几何形状专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种包括电极堆叠(5)的原电池 (1、10)，其至少带有：一个特别是形成为平面的阳极电极(2)，一个特别是形成为平面的阴极电极(3)，和一个布置在电极(2、3)之间的、特别是形成为平面的隔板(4)。本发明设置为，使得隔板(4)在其外部轮廓上具有至少一个关于此外部轮廓向内偏移的凹进(42a、42b)。，下面是原电池的电极几何形状专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种包括基本为棱柱形的电极堆叠(5)的原电池(1、10)，其至少带有：
一个特别是形成为平面的阳极电极(2)，
一个特别是形成为平面的阴极电极(3)，
和一个布置在这些电极(2、3)之间的、特别是形成为平面的隔板(4)，
其特征在于，所述隔板(4)在其外部轮廓上具有至少一个关于此外部轮廓向内偏移的凹进(42a、42b)。
2.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，在电极堆叠(5)内至少一个电极(2、3)基本上覆盖此凹进(42a、42b)。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述隔板(4)具有至少两个凹进(42a、42b)，在电极堆叠(5)内第一个凹进基本上由阳极电极(2)覆盖，且第二个凹进基本上由阴极电极(3)覆盖。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述电极堆叠(5)包括多个隔板(4)，所述隔板的凹进(42a、42b)交替地且优选相互地基本上由阳极电极(2)和阴极电极(3)覆盖。
5.根据前述权利要求中至少一项、尤其根据权利要求1所述的原电池(1、10)，包括基本为棱柱形的电极堆叠(5)，其至少带有：
一个特别是形成为平面的阳极电极(2)，
一个特别是形成为平面的阴极电极(3)，
和一个布置在这些电极(2、3)之间的、形成为平面的隔板(4)，
其特征在于，所述电极(2、3)和所述隔板(4)在其外部轮廓上分别具有至少一个关于其外部轮廓向内偏移的凹进(22、22a、22b、32、32a、32b、42a、42b)，所述凹进在电极堆叠(5)内基本上叠放地布置。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述电极(2、3)和所述隔板(4)分别具有基本上矩形的外部轮廓，至少一个凹进(22、22a、32、32a、42a)以斜角形成，且优选两个凹进(22、22a、22b、32、32a、32b、42a、42b)以斜角形成。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，至少一个凹进(22、22a、22b、32、32a、32b、42a、42b)具有特别是凹入或凸出走向的弓形边界。
8.根据权利要求5至7中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，在电极堆叠(5)内叠放的凹进(22、22a、22b、32、32a、32b、42a、42b)形成至少一个通道，在所述通道内布置了至少一个电极贯穿部分(7a、7b)，其中电极贯穿部分(7a、7b)的横截面特别地与通道的横截面匹配。
9.根据前述权利要求中一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述原电池(1、10)具有至少一个隔板(4)，所述隔板(4)优选地由可透过物质的载体构成，优选部分地可透过物质，即基本上对于至少一种材料可透过，且基本上对于至少另一种材料不可透过，其中所述载体在至少一侧上涂敷以无机材料，
其中作为可透过物质的载体优选地使用有机材料，所述有机材料优选地构造为无纺布，
其中所述有机材料优选地具有聚合物且特别优选地具有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，其中所述有机材料涂敷以无机离子导电材料，所述无机离子导电材料优选在-40℃至
200℃的温度范围内是离子导电的，
其中所述无机离子导电材料优选为至少一种来自如下组的化合物：元素Zr、Al、Li的至少一种的氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐，特别是氧化锆，且其中无机离子导电材料优选地具有最大直径低于100nm的微粒。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述隔板(4)相对于电极(2、3)的外部轮廓突出，优选地以均匀的直至5mm的突出量突出，且特别优选地以均匀的直至3mm的突出量突出。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的原电池(1、10)，其特征在于，所述原电池(1、
10)具有带有密封区域(99)的外壳(8、9)，且所述密封区域(99)与电极堆叠(5)连接，特别地与其外部电极(2、3)特别是材料接合地连接。
12.根据权利要求11所述的原电池(1、10)，其特征在于，在考虑到所述原电池(1、10)运行期间出现的至少一个载荷的情况下，构造该密封区域(99)。
13.带有至少两个根据权利要求8至12中至少一项所述的原电池(1、10)的电池，其特征在于，电极贯穿部分(7a、7b)与至少两个原电池(1、10)导电连接。

说明书全文

原电池的 电极几何形状

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的原电池。本发明与锂离子电池一起用于为机动车驱动装置供电。应指出的是，本发明也可与原电池的化学特性、结构类型或被供电的驱动装置的类型无关地使用。

背景技术

[0002] 从现有技术中已知锂离子电池，其原电池特别由于机械损坏可能会对电池的其他组件或环境造成损害。例如，化学物质可能从电池中外泄出来。

发明内容

[0003] 本发明的任务在于，可靠地构造原电池。

[0004] 此任务通过带有权利要求1的特征的原电池得以解决。此任务进一步通过带有并列权利要求的特征的原电池得以解决。优选的和有利的改进方案是从属权利要求的对象。根据本发明的原电池的优选应用是并列权利要求的对象。

[0005] 为解决此任务，建议了一种原电池，所述原电池包括基本上棱柱形的电极堆叠，所述电极堆叠至少带有：

[0006] -一个特别是形成为平面的阳极电极，

[0007] -一个特别是形成为平面的阴极电极，

[0008] -和一个布置在这些电极之间的、特别是形成为平面的隔板。

[0009] 根据本发明设置为，隔板在其外部轮廓上具有至少一个关于此外部轮廓向内偏移的凹进。

[0010] 在本发明的意义中，原电池理解为用以存储化学能且释放电能的设备。为此，根据本发明的原电池也具有电极堆叠和电解质。原电池也可构造为在充电时接收电能。这也称为二次电池或蓄电池。

[0011] 在本发明的意义中，电极堆叠理解为作为原电池的组件也用以存储化学能且释放电能的设备。在释放电能前，将所存储的化学能转化为电能。在充电期间，导入电极堆叠或原电池中的电能被转化为化学能且被存储。为此，电极堆叠具有多个层、至少一个阳极电极、一个阴极电极和一个隔板层。层相互叠放或叠置，其中隔板层至少部分地布置在阳极层和阴极层之间。优选地，这些层的次序在电极堆叠内多次重复。优选地，一些电极特别地相互电连接，特别地并联连接。优选地，将层卷绕为电极线圈。

[0012] 在下文中，概念“电极堆叠”也用于电极线圈。

[0013] 在本发明的意义中，阳极电极或阳极理解为在充电时接收电子和/或也在间隙位置上嵌入正电荷离子的装置。阳极优选构成为薄壁，特别优选地，阳极的厚度小于其最大边长的5％。优选地，阳极是弯曲松弛的。优选地，阳极具有金属薄膜或金属网结构。

[0014] 在本发明的意义中，阴极电极或阴极理解为在放电时或在释放电能期间也接收电子和正电荷离子的装置。阴极优选构成为薄壁形，特别优选地，阴极的厚度小于其最大边长的5％。优选地，阴极是弯曲松弛的。优选地，阴极具有金属薄膜或金属网结构。优选地，阴极的构造基本上对应于电极堆叠的阳极的构造。阴极也用于与阳极或与电解质进行电化学能量变换。

[0015] 在本发明的意义中，隔板层或隔板也理解为电绝缘装置，所述隔板层将阳极和阴极分开且使之保持间距。隔板层或隔板也至少部分地容纳着电解质，其中电解质优选含有锂离子。电解质也与电极堆叠的相邻层具有电化学有效连接。优选地，隔板的构造基本上对应于电极堆叠的阳极的构造。优选地，隔板形成为薄壁，特别优选地形成为微孔薄膜。

[0016] 优选地，隔板层或隔板以添加剂润湿，所述添加剂也提高了隔板层或隔板的可运动性。特别优选地，以离子添加剂润湿。优选地，隔板层或隔板至少局部地在至少一个电极的边界边缘上延伸。特别优选地，隔板层或隔板在相邻电极的整个边界边缘上延伸。

[0017] 在本发明的意义中，凹进理解为电极堆叠的层的区域，所述区域在其外部轮廓上形成为不完整的或缺失的。优选地，此缺失位置位于外部轮廓之内，且根据本发明触及外部轮廓或与外部轮廓相交。隔板亦或电极的外部轮廓是其在横向于且优选地垂直于堆叠方向的平面上的概貌。优选地，凹进的边界是弯曲形的。优选地设置为，使得多个阳极电极、阴极电极和隔板包含在电极堆叠内。在此，可为仅一个隔板设置至少一个凹进，或为多个隔板设置至少一个凹进。优选地，所有隔板形成有至少一个凹进。

[0018] 根据本发明的解决方法的优点是，通过隔板内的凹进特别为电极的接触部分建立了位置。接触部分因此仅部分地从电极堆叠的外部轮廓中突出。在根据本发明的原电池的构造中，接触部分可安装在电池的被保护区域内，所述区域在机动车故障情况下受到损坏影响的可能性更低。尤其通过将接触部分布置在原电池或电池的被保护区域内，在出现损坏的力时，例如在机动车故障时，提高了原电池的运行安全性。因此，解决了作为本发明的基础的任务。

[0019] 下面描述本发明的另外的有利实施方式。

[0020] 有利地，隔板的凹进基本上由其电极堆叠的至少一个电极覆盖。电极在隔板的凹进的区域内突出，且在平面图中覆盖或遮挡隔板中的此凹进。表达“基本上”在此意味着，隔板内的凹进不必完全被覆盖。优选地，电极是指在电极堆叠内与隔板相邻的电极。为此，也改进了可接近性，用来导电地接触覆盖凹进的电极。以此实现了例如另外的电接触装置和/或比现有技术更大的接触面积，这改进了安全性。优选地，电极的接触部分的区域不从电极堆叠的外部轮廓中突出。

[0021] 有利地设置为，隔板具有至少两个凹进，其中在电极堆叠内第一凹进基本上由阳极电极覆盖，且第二凹进基本上由阴极电极覆盖。优选地，在此指与隔板相邻的电极。

[0022] 有利地设置为，电极堆叠包括多个隔板，所述隔板的凹进交替地且优选相互地基本上由阳极电极和阴极电极覆盖。在此，覆盖优选地也通过与隔板相邻的电极完成。为此，可进一步改进根据本发明的原电池的安全性。这在下文中结合附图更详细地解释。

[0023] 为解决任务，进一步建议了包含电极堆叠的原电池，所述电极堆叠至少带有：

[0024] -特别是形成为平面的阳极电极(阳极)，

[0025] -特别是形成为平面的阴极电极(阴极)，

[0026] -和布置在电极之间的、特别是形成为平面的隔板。根据本发明设置为，使得电极和隔板在其外部轮廓上分别具有至少一个关于此外部轮廓向内偏移的凹进，所述凹进在电极堆叠内基本上重叠地布置或对齐。此解决方法的优点在于，在电极堆叠内重叠的凹进提供了结构空间，此结构空间可用来如在下文详细解释地提高安全性，而在此不必改变原电池的外部结构尺寸。在现有技术中，提高安全性的措施通常导致构造上的外部余量，且因此加重外部结构尺寸的负担。

[0027] 有利地设置为，使得电极分别具有基本上矩形的外部轮廓或概貌，且分别具有至少一个凹进。优选地，电极布置在电极堆叠内，使得至少两个极性相同的电极的凹进基本上相符(decken)，而使得极性不同的电极的凹进不相符。优选地，至少一个隔板具有多个凹进，所述凹进设置得在电极堆叠中与电极内的凹进基本上相符。在本发明的意义中，“覆盖”理解为在电极堆叠内至少一个隔板的第一凹进与至少一个第一电极的凹进重合，且基本上被至少一个极性相反的电极覆盖。至少一个隔板的第二凹进基本上被至少一个第一电极覆盖，且与至少一个极性相反的电极的凹进重合。优选地，隔板的两个凹进特别地形成在矩形外部轮廓的相邻角上。表达“基本上”在此意味着与矩形形状有微小偏差也是可以的。

[0028] 有利地设置为，使得隔板的至少一个凹进具有凹入的走向(Verlauf)或凹入的轮廓。优选地也设置为，使得电极的至少一个凹进具有凸出的走向或凸出的轮廓。此走向此外在机械载荷方面也是有利的。特别地设置为，使得该走向特别在过渡位置也形成为切线连续的。

[0029] 有利地设置为，使得电极的在电极堆叠内重叠的凹进形成至少一个通道。优选地，通道内布置有至少一个电极贯穿部分。通道的纵向方向基本上对应于堆叠方向。通过凹进的错开布置，也实现了与堆叠方向倾斜的通道走向。在本发明的意义中也设置了电极贯穿部分，用来将电极相互连接，特别地将多个极性相同的电极相互连接。优选地，电极贯穿部分形成为导电的，特别地以金属和/或石墨形成。优选地设置为，使得电极贯穿部分的横截面与通道的横截面匹配。横截面分别通过形状和面积来限定。通道的横截面基本上通过凹进的形状来确定。电极贯穿部分的横截面可特别是椭圆形、圆形或多边形的。优选地设置为，使得电极贯穿部分不突出于电极或隔板的外部轮廓。优选地设置为，使得横截面在电极贯穿部分的纵向延伸上是恒定的。通过凹进形成的通道可另外也用于布置电引线和/或电池管理系统(BMS)。优选地，电极的至少一个区域具有切口，此区域在电极堆叠内基本上覆盖了至少一个隔板的凹进。优选地，此缺口布置在电极堆叠的通道的区域内。优选地，至少两个极性不同的电极分别具有缺口。优选地，缺口的构造与电极贯穿部分匹配。优选地，电极贯穿部分通过极性相同的电极的多个缺口引导。优选地，电极贯穿部分在贯穿部分的区域内与电极导电连接。优选地，多个极性相同的电极的缺口相符。

[0030] 有利地，优选地使用隔板，它由可透过物质的载体构成，优选部分地可透过物质，即基本上对于至少一种材料可透过且基本上对于至少另一种材料不可透过。载体在至少一侧上涂敷以无机材料。作为可透过物质的载体，优选地使用有机材料，所述有机材料优选地构造为无纺布。优选为聚合物且特别优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的有机材料涂敷以无机离子导电材料，所述无机离子导电材料优选地在-40℃至200℃的温度范围内是离子导电的。无机离子导电材料优选地包括至少一种来自如下组的化合物：带有元素Zr、Al、Li的至少一种的氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐，特别优选氧化锆。优选地，无机离子导电材料具有最大直径低于100nm的微粒。这样的隔板例如由德国由Evonik股份公司以商品名“Separion”销售。

[0031] 有利地设置为，使得隔板相对于电极的外部轮廓突出。隔板优选以基本上均匀的直至5mm的突出量突出，且特别优选以基本上均匀的直至3mm的突出量突出。所给出的突出量范围在根据本发明的原电池的测试运行中被证明是特别有利的。尽管如此，除了仅部分相符的各凹进外，电极和隔板还具有基本上全等的几何形状或外部轮廓。

[0032] 有利地，根据本发明的原电池包含带有密封区域的外壳。外壳也用于将电极堆叠以及电解质与环境尤其气密地分离。优选地，此外壳在密封区域内与电极堆叠特别地材料接合地(stoffschlüssig)连接。优选地，外壳在密封区域内与两个极性不同的电极特别是材料接合地连接。优选地，外壳形成为复合薄膜。优选地，复合薄膜也具有金属，特别是铝。优选地，密封区域至少部分地沿电极和/或隔板的凹进延伸。优选地，至少一个电极至少部分地从外壳中延伸出来。优选地，至少两个极性不同的电极至少部分地从外壳中延伸出来。
优选地，从外壳中延伸出来的电极区域具有缺口。优选地，电极贯穿部分通过此缺口引导，且与电极在缺口的区域内至少导电连接。优选地，至少一个电极的带有缺口的区域从外壳中延伸出来。优选地，外壳在电极内的缺口区域内被打孔，且围绕着此孔与电极特别是材料接合地连接。

[0033] 有利地，密封区域的设计考虑到在原电池运行期间出现的应力。密封区域的应力特别地也理解为由于温度、压力、作用在外壳上的力、来自环境的载荷、大气或化学物质所导致的载荷。在运行期间，特别地可能出现密封区域的剪应力和/或切应力，这通过密封区域的合适的构造来应对。优选地，密封区域形成为局部扩宽，特别地在剪切应力增大的区域内扩宽。密封区域优选在电极堆叠的或电极的范围内构造得更宽。优选地，密封区域的弓形走向构造得尤其宽。优选地，外壳在密封区域内局部地形成有更大的壁厚。因此，改进了原电池的持久密闭。

[0034] 有利地，电池具有至少两个根据本发明的原电池。优选地，电极和/或隔板的在电极堆叠内重叠的凹进形成至少一个通道，在所述通道内布置了至少一个电极贯穿部分。优选地，带有缺口的区域从至少一个原电池的至少两个极性不同的电极延伸出其外壳。优选地，隔板的两个凹进基本上由至少两个极性不同的电极覆盖，特别地基本上由极性不同的两个电极的分别带有至少一个缺口的区域覆盖。优选地，电极贯穿部分通过不同的原电池的电极的缺口引导，且与此电极至少导电连接。优选地，电极贯穿部分具有至少两个导电区域，其中此至少两个区域相互电绝缘。优选地，至少两个原电池通过电极贯穿部分特别地串联连接。

[0035] 优选地，根据本发明的原电池安装在带有电驱动或混合动力驱动的机动车上。优选地，根据本发明的原电池用于为机动车的驱动供电。

附图说明

[0036] 本发明进一步的优点、特征和使用可能性从如下结合附图的示例描述中得到。相同或作用相同的部件在此设有相同的附图标号。各图中：

[0037] 图1在透视图示中示出了根据现有技术的原电池的示意性堆叠结构；

[0038] 图2在透视图示中示出了根据本发明的第一实施例的电极和隔板的布置；

[0039] 图3在平面图中示出了根据图2的实施例的隔板和相邻的电极；

[0040] 图4在透视图示中示出了根据本发明的第二实施例的电极和隔板的布置；

[0041] 图5在平面图中示出了根据图4的实施例的电极；

[0042] 图6在平面图中示出了根据本发明的电极的替代实施方式；

[0043] 图7在平面图中示出了根据本发明的电极的其它实施方式；

[0044] 图8在示意性截面图中示出了根据本发明的带有外壳和电极贯穿部分的原电池；

[0045] 图9在示意性截面图中示出了根据本发明的带有外壳的其它原电池；

[0046] 图10在平面图中示出了根据本发明的带有外壳的原电池的密封区域的构造；

[0047] 图11在平面图中示出了根据本发明的带有合适电极的原电池的其它实施方式；

[0048] 图12在平面图中示出了根据本发明的带有合适电极的原电池的其它实施方式；

[0049] 图13在透视图中示出了两个根据本发明的原电池的电极堆叠；

[0050] 图14示出了串联的四个根据本发明的原电池。

具体实施方式

[0051] 图1示出了根据现有技术的原电池1的结构。此原电池1包括多个阳极电极2、阴极电极3和隔板4，所述隔板4形成平面的矩形堆叠片，且交替布置或叠置以形成电极堆叠5。堆叠方向通过箭头D给出。

[0052] 从现有技术中已知用于堆叠片的不同布置次序。电极2和3设置有接触元件21和31，所述接触元件形成为接触旗片且从电极堆叠5中突出。未示出的电极贯穿部分或导体将多个相同电极2或3的接触元件21和31相互连接。此电极贯穿部分用于导入充电电流和/或导出使用电流。用于电极堆叠5的外壳未图示。

[0053] 图2示出了根据本发明的第一实施例的电极2和3以及隔板4的布置。隔板4分别具有两个凹进42a和42b，所述凹进根据图示在上部区域内在右侧和左侧以斜角形成。阳极电极2在上部区域中在右侧分别具有凹进22。阴极电极3在上部区域中在左侧分别具有凹进32。电极堆叠5内的电极2和3以不具有凹进的各个上部角部分别覆盖着相邻隔板4的凹进42a或42b。因此得到了堆叠5的结构，其中隔板4的右侧和左侧凹进42a和42b交替地且相互地由阳极电极2和阴极电极3覆盖。通过此结构，虽然存在凹进22、32、42a和42b，但避免了极性相反的电极2和3电短路的风险。另一方面，凹进22、32、42a和42b实现了电极2和3的更好的电接触，这通过使用例如至此尚未使用的电接触装置来实现，和/或通过实现了比现有技术更大的接触面积来实现。

[0054] 图3在平面图中示出了在图2的实施例中所使用的隔板4和所使用的电极2和3，即以逆着堆叠方向D的观察方向进行观察。隔板4构造得比电极2和3大数个毫米，且在电极堆叠5中因此突出超过电极2和3的外部轮廓，如上文所解释。隔板4具有两个凹进42a和42b。此凹进42a和42b相对于中心线M基本上镜像对称地形成。阳极电极2具有凹进22，且阴极电极3具有凹进32。凹进22、32、42a和42b以斜角形成，且分别具有凹入的轮廓。但凹进22、32、42a和42b也可具有另外的形式或轮廓，如在下文中结合第二实施例进一步详细解释。

[0055] 图4示出了根据本发明的第二实施例的电极2和3以及隔板4的布置。隔板4和电极2和3分别具有两个凹进42a、42b、22a、22b、32a、32b，所述凹进在两个相邻的上部角部斜靠地形成为带有凹入的走向。隔板4具有与电极2和3基本上相同的几何形状，但在此也相对于电极2和3的外部轮廓突出，优选地带有相同的突出量，如上文所描述。

[0056] 在电极堆叠5中，电极2和3的凹进22a、22b和32a、32b以及隔板4的凹进42a、42b形成了两个通道，在所述通道中分别布置了电极贯穿部分7a和7b，以用于接触电极2和3。电极贯穿部分7a和7b在此分别仅与相关的电极2或3接触，这例如可通过凹进22a、
22b、32a和32b的形状和/或尺寸变化和/或其他接触装置实现。接触未详细图示。

[0057] 在图4中示出的布置具有许多优点：由于电极贯穿部分7a和7b布置在通过凹进22a、22b、32a、32b、42a和42b形成的通道内，所以电极2和3的从电极堆叠5突出的接触元件21和31(如在图1中图示)被取消。原电池1可因此在其外部尺寸上构造为更紧凑。
电极贯穿部分7a和7b设置得不突出电极2和3以及隔板4的矩形外部轮廓，这同时有助于实现紧凑的结构形式。考虑到其外部尺寸，因此实质上提高了原电池1的能量密度。

[0058] 此外，外壳在凹进22a、22b、32a、32b、42a和42b的区域内可构造为实心的，因此构造为更稳健，这明显提高了局部的机械强度且因此明显提高了安全性，而不会增加紧凑结构形式的负担。这在下文中结合图8和图9还将详细解释。

[0059] 图5在平面图中示出了来自图4的实施例的电极，即以逆着堆叠方向D的观察方向。此电极是阳极电极2或阴极电极3。电极2或3具有两个凹进22a和22b(或32a和32b)，它们在相邻的角部形成为带有凹入走向的斜角。凹进22a和22b基本上相对于电极2或3的中心线M镜像对称地形成，但其中凹进22a和22b不强制必须相同。隔板4具有基本上相同的几何形状，而不考虑其突出量。在附图中未图示的是，电极2优选地仅具有凹进
22a或22b，这基本上覆盖了在电极堆叠内相邻的隔板的凹进。

[0060] 图6示出了电极2或3的不同的实施方式。凹进22a和22b具有凸出的走向。所属的隔板5优选地以相同的方式构造。电极贯穿部分7a和7b的横截面也优选地与此凹进22a和22b匹配。在附图中未图示的是，电极2优选地仅具有凹进22a或22b，所述凹进22a或22b基本上覆盖了电极堆叠内的相邻的隔板的凹进。

[0061] 图7示出了电极2或3的另外的实施方式。凹进22a和22b在此构造得基本上达到直至电极2的中心线M，以此电极2在其上部外部轮廓形成为弓形。所属的隔板5优选地以相同的方式构造。这样的设计在考虑到外壳内其处的机械材料负担时是特别有利的，如在下文中进一步解释。在附图中未图示的是，电极2优选地仅具有凹进22a或22b，所述凹进22a或22b基本上覆盖了电极堆叠内相邻的隔板的凹进。

[0062] 如在图5、图6和图7中所示，电极2或3的上部角部上的凹进22a和22b或者32a和32b的设计是优选的。同样的情况适用于隔板4。表述“上部”指优选竖直的安装位置。与之不同的是，凹进22a和22b或者32a和32b也可形成在下部角部上。对角布置也是可以的。一般说来，对于凹进的构造和布置可能性也总是取决于空间可能性。此外，也可设置仅一个凹进或可设置超过两个凹进。也可以具有不同的外部轮廓，例如圆形、三角形或圆桶形，来替代电极2和3的矩形外部轮廓，这也适用于隔板4。

[0063] 图8在示意性截面视图中示意性地示出了原电池1的外壳。外壳8包围了堆叠的电极2和3以及突出的隔板4，且在此也导致原电池1的机械结合。外壳8可与电极2和3以及隔板4在外部轮廓的区域内形成形配合(formschlüssige)和/或材料接合的连接，这通过虚线区域81示意性地示出。这提高了原电池1的机械强度。

[0064] 在图示的凹进22a和22b的区域内，外壳8构造得为原电池1赋予了希望的矩形外部轮廓，以此在凹进22a和22b的区域内给出了由外壳材料构成的材料堆积82a和82b，即增加的壁厚。材料堆积82a和82b提高了原电池1的局部机械强度，而不增加外部结构尺寸的负担。

[0065] 在外壳8的材料堆积82a和82b中整合了电极贯穿部分7a和7b，其中此电极贯穿部分7a和7b牢固地固定且很好地电绝缘。但电极贯穿部分7a和7b不必布置在此区域内，而是例如也可在侧面延伸。

[0066] 图9示出了由外壳材料9制成的原电池10的外壳9。如前所述，原电池10由阳极电极(阳极)2、阴极电极(阴极)3和布置在这些电极之间的隔板4形成。此单元的外壳用于机械保护原电池10，且应阻止电解质的流出和/或排气。优选地，外壳9由密封薄膜形成，特别地由复合薄膜形成。

[0067] 外壳9可与电极2和3以及隔板4在外部轮廓的区域内过渡为形配合和/或材料接合的连接，这通过虚线区域91示意性地示出。这提高了原电池10的机械强度。在图示的凹进22a和22b的区域内，外壳9具有材料堆积92a和92b。此材料堆积92a和92b提高了外壳9的局部机械强度，且也改进了此关键区域内的密封。此外，在此凹进22a和22b的区域内，可能的密封线可形成得更宽。如在图9中图示，接触元件或接触旗片21和31可构造得穿过外壳9。内部接触未详细图示。

[0068] 在带有矩形堆叠片的原电池中，特别地，外壳9的角部区域受到很高的机械载荷，因为在此处在外壳材料或封装材料中出现了由载荷决定的剪切应力峰值，所述剪切应力峰值例如由原电池1的扭转载荷导致。通过在凹进22a、22b、32a、32b、42a和42b区域内的封装或外壳材料的材料堆积，明显地局部提高了此区域内的机械强度。因此，优选地设置为，使得可能的凹进在空间上布置在此机械高载荷区域的附近。此外，凹进的无边棱(例如凹入的)走向有利于此区域内的和谐力流。

[0069] 图10示出了根据本发明的带有外壳8、9的原电池1、10的密封区域99的两种构造。图10a示出了电极2、3的角部区域内的外壳8、9如何优选地圆滑地延伸。因此，电极2、3的外壳8、9的缩窄(Abschaelen)特别地在电极2、3的角部附近减小。在此，密封区域
99具有均匀的宽度。图10b示出了，密封区域99的宽度如何在电极2、3的角部附近优选地特别地与剪切应力走向匹配。

[0070] 图11示出了根据本发明的带有匹配电极2、3的原电池的其它实施方式。电极堆叠被外壳8包围。密封区域99与界定外壳8边缘的圆滑走向匹配，其中外壳8在密封区域99中与隔板匹配。在角部区域内，电极2、3分别设置有圆滑的接触旗片21、31。接触旗片
21、31优选地在原电池或电池的区域内延伸，所述原电池或电池受到机械损坏的风险程度更低。

[0071] 图12示出了根据本发明的带有匹配电极2、3的原电池的其它实施方式。在角部区域内，电极2、3分别设置有接触元件21、31。接触元件21、31在此不从以虚线图示的假想的矩形外部轮廓中延伸出来。因此，除特别保护了接触元件21、31的布置，也节约了结构空间。

[0072] 图13示出了两个原电池1、10的电极堆叠。原电池1、10的外壳未图示。电极堆叠基本上相同地组装。基本上形成为矩形的隔板4具有布置在上部角部上的第一凹进42a和第二凹进42b。基本上形成为矩形的电极2、2a、3a分别具有布置在角部上的凹进。电极的另一角部具有缺口，所述缺口与电极贯穿部分的基本呈圆形的横截面匹配。第一极性的电极基本上覆盖了电极堆叠内相邻的隔板的第一凹进42a。第二极性的电极基本上覆盖了电极堆叠内相邻的隔板的第二凹进42b。电极的覆盖了隔板凹进的区域具有缺口，电极贯穿部分7a、7b通过所述缺口延伸。在附图中，原电池1、10并联连接。

[0073] 图14示出了四个原电池的并联。在此，每第二个原电池侧向反转地布置。电极贯穿部分被引导通过电极内的缺口。电极贯穿部分优选地具有至少两个导电区域，所述导电区域相互电绝缘。

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