用于生产储能器的装置的制作方法

本发明涉及一种用于生产储能器的装置，特别是借助于丝网印刷工艺生产储能器的装置。

背景技术：

1、下面，将含有电化学电池的储能器的结构和生产方法作为示例来进行描述。

2、电化学电池包括阴极(即正极)、阳极(即负极)、将正极与负极分离的隔板以及含有正极、负极、隔板和电解质的壳体，所述正极、负极和隔板至少部分地容纳在壳体中。阳极和阴极可以经由触点与耗电元件形成电路。

3、电化学电池可用于一次电池组或二次电池组。一次电池组在下文中被称为不可再充电的电池组，即用于一次性使用的电池组。在下文中，可充电的电池组被称为二次电池组：术语蓄电池通常也用于这种类型的储能器。

4、几十年来，二次电池组已被广泛应用于各种应用中，并且各种材料可用于其电化学电池。二次电池组的用途正在增加，例如，它们在便携式电子装置、医疗装置、交通工具中都有应用，作为备用发电机、作为补偿电力供应波动的存储装置以及作为用于可再生能源的存储系统。

5、特别是对于在身体上或体内使用的便携式电子装置或医疗装置，除了成本之外，这些储能器的尺寸和重量也起着重要作用。

6、出于安全原因，锂离子电池通常含有石墨阳极。然而，具有石墨阳极的锂离子电池的容量是有限的，因此，例如在文献wo2018/005038a1中已经提出，提供具有低熔点的碱金属代替石墨作为阳极。

7、然而，金属熔体，例如锂熔体，必须在使用前进行清洁，并为此使用过滤器。然后可以使用增材制造工艺将经过滤的锂金属沉积到集电体或隔板上。

8、为了使阴极和阳极彼此不直接电接触，在每个阴极和每个阳极之间设置隔板。根据该方法的变型，其中一个电极可以插入隔板袋中。隔板被设计为片状微孔隔离元件，其可渗透电解质、电子或离子，但不可渗透相应的正或负浆料状活性物质的颗粒。

9、阴极、隔板和阳极被捆绑成电池堆，形成一次电池组。电池堆通常含有彼此交替布置的6个阴极、6个阳极以及位于两个相邻阴极和阳极之间的对应数量的隔板。在后续的方法步骤中，阴极以导电方式彼此连接，从而使得当施加电压时，电流可以流向阴极或可以从阴极流出。以同样的方式，阳极以导电方式彼此连接，从而使得当施加电压时，电流可以流向阳极或可以从阳极流出。

10、蓄电池含有多个电池堆。电池堆放置在被配置成容纳电解质的塑料壳体中。相邻的电池堆通过壳体分隔而彼此分开。相邻电池堆的阴极和阳极的触点通常借助于焊接工艺彼此连接。然后用盖将壳体封闭。盖含有用于正触点极和负触点极的开口以及用于供给液体电解质的开口。在盖已安装后，将触点极浇铸在上面。盖通常是不可拆卸的，这就是为什么电解质通过为此目的设置的开口供应到每个电池堆，这些开口在填充完成后也被封闭。初始充电循环(形成)只能在此状态下进行。充电循环完成后，蓄电池即可使用。

11、所描述的制造工艺在实践中非常复杂，因为它包括大量的工艺步骤，其中一些步骤是不连续发生的，例如活性物质的干燥，其在干燥柜中进行且可能需要长达48小时。因此，制造这种蓄电池所需的周转时间可能仍为几天。

12、因此，例如，在fr2690567 a1中，开发了一种用于生产电化学储存器或超级电容器的方法，该方法包含布置在壳体中的电化学电池，该电化学电池包括第一集电体、第一电极、隔板、第二电极和第二集电体。电极和隔板使用丝网印刷油墨来生产。丝网印刷油墨由离子导电聚合物、溶解在聚合物中并离解的盐、聚合物和盐可溶于其中的高挥发性溶剂组成。该丝网印刷油墨还含有活性物质和用于生产电极的电子导体，其重量比例为活性物质的0％至30％。第一集电体和第二集电体以及壳体也使用丝网印刷工艺生产。

13、离子导电聚合物可以包含线性聚合物或交联聚合物。盐含量可以在聚合物的0.1mol/l和2mol/l之间。溶剂可以含有选自碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、松油醇、乙二醇、它们的衍生物及其混合物的元素。电子导体可以包括金属或含碳化合物。活性材料和电子导体的质量分数可占丝网印刷油墨的20％至80％。活性物质可以包含碳、金属氧化物和导电聚合物。阴极的活性物质可以含有锂。除了碳之外，阳极的活性物质还可以含有氧化物、硫化物、硒化物、磷硫化物、氧卤化物和导电聚合物。

14、然而，用先前已知的方法仅生产了表面为20×20毫米至30×30毫米的储能器。

15、发明目的

16、因此，本发明的目的是改进借助于丝网印刷方法生产的储能器，该储能器包括壳体、第一电极和第二电极以及布置在这些电极之间的隔离层，例如隔板或电解质，以此方式使得可以以一致的质量同时生产多个储能器。

技术实现思路

1、该目的特别地通过根据权利要求1所述的装置来实现。有利的变型是根据权利要求2至10所述的主题。

2、当在以下描述中使用术语“例如”时，该术语指的是示例性实施例和/或变型，其不一定被解释为本发明教导的更优选应用。类似地，术语“优选地”、“优选的”应被理解为指一组示例性实施例和/或变型中的一个示例，其不一定被解释为本发明教导的优选应用。因此，术语“例如”、“优选地”或“优选的”可指多个示例性实施例和/或变型。

3、以下详细描述含有根据本发明的装置和根据本发明的方法的各种示例性实施例。对特定装置或方法的描述仅被视为示例性的。在说明书和权利要求书中，术语“包含”、“包括”和“具有”被解释为“包含但不限于”。

4、一种用于生产储能器的装置包括用于生产储能器的电池的多个模块。所述模块包括第一电极模块、第二电极模块和堆叠模块。所述电池包括第一集电体、第一电极、第二电极、第三集电体和隔离层。所述隔离层布置在所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一集电体布置在所述第一电极的与所述隔离层相对的一侧上，所述第二集电体布置在所述第二电极的与所述隔离层相对的一侧上。所述第一电极模块包括用于生产所述第一电极的第一丝网印刷装置，并且所述第二电极模块包括用于生产所述第二电极的第二丝网印刷装置。

5、根据一个实施例，所述第一丝网印刷装置包含第一印刷垫和第一印刷丝网，所述第一印刷丝网具有第一框架，所述第一框架含有用于接收第一浆料的第一晶格结构。浆料被理解为可流动的物质，例如浆料。第一涂敷装置被配置为将所述第一浆料涂敷到所述第一晶格结构。如果需要，所述第一浆料借助于属于所述装置的第一分配装置分配在所述第一晶格结构上。所述第一晶格结构具有可以用所述第一浆料填充的凹部或开口。设置第一提取元件以用于将所述第一浆料从所述第一晶格结构的所述开口或凹部提取到所述第一印刷垫上。在用所述框架提取所述第一浆料之后，所述晶格结构可以与所述浆料分离，并且所述第一浆料保留在所述第一印刷垫上。

6、特别地，所述第一电极可通过在所述第一干燥单元中干燥所述第一浆料而获得。

7、根据一个实施例，所述第二丝网印刷装置包括第二印刷垫和第二印刷丝网，所述第二印刷丝网具有第二框架，该第二框架含有用于接收所述第二浆料的所述第二晶格结构。特别地，第二涂敷装置可以被配置为将所述第二浆料涂敷到所述第二晶格结构上。如果需要，所述第二浆料可以借助于属于所述装置的第二分配装置分配到第二晶格结构上，其中所述第二晶格结构具有可以用所述第二浆料填充的凹部或开口。可以设置第二提取元件以用于将所述第二浆料从所述第二晶格结构的所述开口或凹部提取到所述第二印刷垫上。在提取所述第二浆料之后，所述第二晶格结构可以通过所述框架与所述第二浆料分离，并且所述第二浆料可以保留在所述第二印刷垫上。

8、根据一个实施例，所述第二电极可以通过在第二干燥单元中干燥所述第二浆料而获得。特别地，所述第一浆料可以不同于所述第二浆料。

9、根据一个实施例，该所述装置包括包含用于生产所述隔离层的第三丝网印刷装置。特别地，所述第三丝网印刷装置可以包括第三印刷垫和第三印刷丝网，所述第三印刷丝网具有第三框架，该所述第三框架包含含有用于接收第三浆料的第三晶格结构，其中至少所述第三晶格结构可以用所述第三浆料填充以便形成所述隔离层，其中所述第三浆料由第三涂敷装置涂敷到所述第三晶格结构上，所述第三浆料借助于属于该所述装置的第三分配装置分配到所述第三晶格结构上。所述第三晶格结构可以具有可以用所述第三浆料填充的凹部或开口。可以设置第三提取元件以用于将所述第三浆料从所述第三晶格结构的所述开口或凹部提取到所述第三印刷垫上。在用所述第三框架提取所述第三浆料之后，所述第三晶格结构可以与所述第三浆料分离，并且所述第三浆料可以保留在所述第三印刷垫上。特别地，所述隔离层可以通过在第三干燥单元中干燥所述第三浆料而获得。

10、特别地，所述第三丝网印刷装置可以包括第三印刷垫和第三印刷丝网，所述第三印刷丝网具有第三框架，所述第三框架含有用于接收所述第三浆料的所述第三晶格结构，其中至少所述第三晶格结构可以用所述第三浆料填充以便形成所述隔离层，其中所述第三浆料经由第三涂敷装置涂敷到所述第三晶格结构，其中所述第三浆料借助于属于所述装置的第三分配装置分配到所述第三晶格结构上。所述第三晶格结构可以具有可以用所述第三浆料填充的凹部或开口。可以设置第三提取元件以用于将所述第三浆料从所述第三晶格结构的所述开口或凹部提取到所述第三印刷垫上。在用所述第三框架提取所述第三浆料之后，所述第三晶格结构可以与所述第三浆料分离，并且所述第三浆料可以保留在所述第三印刷垫上。特别地，所述隔离层可以通过在所述第三干燥单元中干燥所述第三浆料而获得。

11、根据一个实施例，所述第一电极或所述第二电极中的至少一个可以由多层组成。特别地，根据一个实施例，所述第一电极可以具有1μm至300μm(包含300μm)的厚度。例如，所述第一电极可以具有10μm至300μm(包含300μm)的厚度。还可以借助于丝网印刷工艺生产厚度在1μm至10μm范围内的第一电极，以用于箔或膜状储能器。特别地，根据一个实施例，所述第二电极可以具有1μm至300μm(包含300μm)的厚度。例如，所述第二电极可以具有10μm至300μm(包含300μm)的厚度。还可以借助于丝网印刷工艺生产厚度在1μm至10μm范围内的第二电极，以用于箔或膜状储能器。

12、特别地，根据一个实施例，所述隔离层可以具有1μm至50μm(包含50μm)的厚度。特别地，根据一个实施例，所述第一集电体可以具有1μm至50μm(包含50μm)的厚度。特别地，根据一个实施例，所述第二集电体可以具有1μm至50μm(包含50μm)的厚度。还可以借助于丝网印刷工艺生产厚度在1μm至10μm范围内的隔离层，以用于箔或膜状储能器。

13、特别地，根据一个实施例，第一集电体可以由铝或铝化合物组成。根据该示例性实施例，第一集电体被配置为正集电体。特别地，根据一个实施例，第二集电体可以由铜或铜化合物组成。根据该示例性实施例，第二集电体被配置为负集电体。

14、特别地，根据一个实施例，第一电极的第一浆料可以具有50％至90％(包含90％)质量分数的活性物质，其中剩余的质量分数包括粘结材料和/或溶剂和/或导电添加剂。

15、特别地，根据示例性实施例，第二电极的第二浆料可以具有50％至90％(包含90％)质量分数的活性物质，其中剩余的质量分数包括粘结材料和导电添加剂。

16、特别地，根据一个实施例，隔离层可以由两个由聚丙烯制成的覆盖层和布置在两个覆盖层之间的由聚乙烯制成的中间层组成。根据该示例性实施例，特别地隔离层的厚度可以达到38μm。根据一个实施例，隔离层包含基质材料中无机物质颗粒和微孔聚烯烃的混合物，其适于防止离子从阳极流到阴极。

17、无机物质颗粒可以含有来自由sio2、al2o3、caco3、tio2、sis2、sipo4组成的群组的至少一种元素。基质材料可含有来自由聚环氧乙烷、聚偏二氟乙烯(pvdf)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、羧甲基纤维素(cmc)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氨酯(pu)、聚丙烯腈(pan)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或聚四乙二醇二丙烯酸酯的至少一种元素。微孔聚烯烃可以包括聚烯烃膜，如聚乙烯膜。隔离层可以具有范围在20％至80％的孔隙率。

18、特别地，根据一个实施例，隔离层可以含有由50摩尔％lipf6和50摩尔％碳酸亚乙酯(ec)和碳酸二乙酯(dec)的混合物组成的电解质。

19、根据一个实施例，电池可以包含被配置为阴极的第一电极。特别地，阴极包含锂钴氧化物。例如，有机基电解质可以在碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的混合物中含有磷酸锂。优选的电解质由1mol/dm3的lipf6按1:1(体积％)ec(碳酸亚乙酯)/dmc(碳酸二乙酯)组成。第二电极可以被配置为阳极。特别地，阳极可以含有钛酸锂。

20、根据另一实施例，阴极可以含有锂钴氧化物。可以使用基于水性凝胶的电解质，例如h2o中的lino3和聚乙烯吡咯烷酮，任选地添加二氧化硅。根据该实施例，阳极可以含有锂锰氧化物(limn2o4)。

21、根据另一实施例，阴极可以含有锂钴氧化物。如果合适，可以添加碳，特别地含有碳纳米管的碳。可以使用聚乳酸基电解质。

22、根据另一示例性实施例，可以使用linimncoo2电极，以下称为nmc电极。nmc电极被提供为可在丝网印刷工艺中加工的浆料。为此，将nmc与粘结剂混合。特别地，聚偏二氟乙烯(pvdf)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)或羧甲基纤维素(cmc)或表面活性剂可以用作粘结剂，特别是非离子表面活性剂，例如醇烷氧基化物，例如异丙醇或2-[4-(2,4,4-三甲基戊烷-2-基)苯氧基]乙醇。

23、根据一个实施例，可以使用含有磷酸铁锂(lifepo4)的阴极，并在下文中称为lfp电极。以粉末形式，lfp可与导电添加剂混合，并与水和粘结剂混合，由此可获得可通过丝网印刷方法加工的剪切浆料。例如，pvdf、nmp或cmc可以用作粘结剂。另选地或附加地，可以使用包含氟化聚丙烯酸酯乳液的乳液。

24、根据一个实施例，可以使用含有石墨的阳极。用于按丝网印刷方法生产阳极的含有石墨的浆料可以含有聚苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)作为粘结剂。

25、为了能够通过丝网印刷方法加工用于阴极、阳极或隔离层或隔板的浆料，如果浆料具有假塑性性能，即浆料的粘度随着剪切力的增加而降低，则是有利的。当剪切力施加于浆料时，例如当浆料被涂敷到丝网印刷装置的丝网时，其粘度降低，从而使丝网印刷更容易。

26、当剪切力作用于浆料时，其粘度对应于动态粘度。动态粘度有利地达到不大于100pas，特别是不大于75pas，特别优选地不大于60pas。在丝网印刷方法完成之后，由于剪切力的影响被取出，粘度增加到静态粘度。例如，静止时相应浆料的静态粘度可以达到大于150pas。例如，静态粘度可以在150pas至1000pas的范围内。浆料的静态粘度可以通过随后的干燥过程进一步增加。此外，浆料可以例如通过压延或轧制来压缩。

27、根据另一实施例，可以使用固体电解质。固体电解质可以含有硼烷阴离子。硼烷可以包含来自由氢化硼或硼烷、氯化硼、氟化硼、溴化硼或碘化硼组成的群组的至少一种化合物。

28、特别地，根据一个实施例，所述储能器可以含有形成至少一个电池堆的多个电池。特别地，根据一个实施例，多个电池可以以并联连接或串联连接布置。当以串联连接进行连接时，可以获得至少12v的工作电压。

29、特别地，根据一个实施例，所述电池堆包括至少第一电池和第二电池，其中中间层被布置在所述第一电池和所述第二电池之间，其中所述中间层将所述第一电池的所述第一电极的所述集电体与所述第二电池的所述第二电极的所述集电体分开，从而使得所述第一集电体和所述第二集电体之间的总电压由所述第一电池和所述第二电池的电池电压之和产生。特别地，根据一个实施例，所述中间层可以是导电的，从而使得可以发生从所述第一电池到所述第二电池中的电流或离子流。

30、特别地，根据一个实施例，电池可以含有电解质。特别地，根据一个实施例，电解质可以含有在第一浆料或第二浆料或隔离层中。

31、特别地，根据一个实施例，第一电极或第二电极和隔离层可以堆叠在电池中，从而使得隔离层布置在第一电极上方，并且第二电极布置在隔离层上方。根据该实施例，隔离层位于第一电极上。

32、特别地，根据一个实施例，所述第一电极或所述第二电极或所述隔离层可以含有多孔材料。

33、特别地，根据一个实施例，第一集电体或第二集电体可以至少部分地被配置为壳体。特别地，根据一个实施例，第一集电体或第二集电体可以至少部分地被配置为冷却元件。根据一个实施例，储能器包含一个或多个电池以及第一集电体和第二集电体。例如，铝箔或镍箔可以用作集电体。

34、特别地，根据一个实施例，用于多个电池的多个对应的第一电极或第二电极或隔板可以并排布置在所述第一印刷垫或所述第二印刷垫或所述第三印刷垫上。

35、电池可以封闭在壳体中。这样的壳体可以优选地含有对用于第一电极和第二电极、隔离层和电解质的所有物质都具有抗性的塑料材料。可以使用增材制造工艺来制造壳体。壳体可以被配置为如下所述的丝网印刷壳体。例如，壳体可以含有下面提到的一种塑料材料。

36、根据前述实施例中的一项的可充电电池组包括壳体、第一集电体、第一电极、隔离层、第二电极、第二集电体。所述壳体包含壳体元件，其中所述壳体元件包含来自由壳体基座、壳体盖和至少一个壳体侧元件组成的群组的元件。所述第一集电体布置在壳体基座上。所述第一电极布置在所述第一集电体上。所述隔离层布置在所述第一电极上。第二电极布置在隔离层上。所述第二集电体布置在所述第二电极上。所述壳体盖布置在所述第二集电体上。至少所述第一电极被配置为丝网印刷电极，所述隔离层被配置为丝网印刷隔离层，并且所述第二电极被配置为第二丝网印刷电极。所述第一集电体邻近所述壳体基座定位并部分地定位在所述壳体侧元件内。所述第二集电体邻近所述壳体盖布置并且部分地设置在所述壳体侧元件内。

37、特别地，所述第一电极或所述第二电极中的至少一个含有多个丝网印刷电极子层。所述第一电极或所述第二电极中的一个可以包含第一丝网印刷电极子层，所述第一丝网印刷电极子层组成不同于第二丝网印刷电极子层。所述第一集电体和所述第二集电体中的至少一个可以包含丝网印刷集电体层。所述壳体可以包含至少一个丝网印刷壳体元件。所述壳体可以含有液体电解质，或者至少所述隔离层可以含有固体电解质。

38、下面描述了一种用于生产储能器的方法，其中所述储能器包括电池、第一集电体、第一电极、第二电极、第二集电体和隔离层，所述隔离层布置在所述第一电极和所述第二电极之间，其中所述第一电极借助于第一丝网印刷装置生产，并且所述第二电极借助于第二丝网印刷装置生产。所述第一电极放置在所述第一集电体上，所述隔离层被涂敷在所述第一电极上。所述第二电极被涂敷在所述隔离层上，并且所述第二集电体放置在所述第二电极上。

39、特别地，所述第一集电体布置在所述第一电极的与所述隔离层相对的一侧上，并且所述第二集电体布置在所述第二电极的与所述隔离层相对的一侧上。根据一个实施例，所述隔离层借助于所述第三丝网印刷装置生产。根据一个实施例，所述第一集电体借助于所述第一集电体丝网印刷装置生产。根据一个实施例，所述第二集电体借助于所述第二集电体丝网印刷装置生产。

40、根据一个实施例，设置了第一电极模块，所述第一电极模块含有第一丝网印刷装置、任选的第一干燥单元和第一堆叠装置，所述第一电极借助于所述第一丝网印刷装置、任选的第一干燥单元和第一堆叠装置进行丝网印刷、任选地干燥并放置在所述第一集电体上。

41、根据一个实施例，设置了第二电极模块，所述第二电极模块含有所述第二丝网印刷装置、任选的第二干燥单元和第二堆叠装置，所述第二电极借助于所述第二丝网印刷装置、所述任选的第二干燥单元和所述第二堆叠装置进行丝网印刷、任选地干燥并放置在所述隔离层上。干燥可以通过供热、借助于uv或在真空中进行。

42、根据一个实施例，设置了隔离层模块，所述隔离层模块含有所述第三丝网印刷装置、任选的第三干燥单元和第三堆叠装置，隔离层借助于所述第三丝网印刷装置、所述任选的第三干燥单元和所述第三堆叠装置进行丝网印刷、任选地干燥并放置在所述第一电极上。

43、根据一个实施例，设置了第一集电体模块，所述第一集电体模块含有所述第一集电体丝网印刷装置、任选的第一集电体干燥单元和第一集电体堆叠装置，所述第一集电体通过所述第一集电体丝网印刷装置、所述任选的第一集电体干燥单元和所述第一集电体堆叠装置进行丝网印刷、任选地干燥并放置在所述壳体元件上。

44、根据一个实施例，设置了第二集电体模块，所述第二集电体模块含有所述第二集电体丝网印刷装置、任选的第二集电体干燥单元和第二集电体堆叠装置，所述第二集电体借助于所述第二集电体丝网印刷装置、所述任选的第二集电体干燥单元和所述第二集电体堆叠装置进行丝网印刷、任选地干燥并放置在所述第二电极上。

45、根据一个实施例，其中设置了壳体元件模块，所述壳体元件模块含有壳体元件丝网印刷装置，至少一个壳体元件借助于所述壳体元件丝网印刷装置进行丝网印刷。特别地，所述壳体元件模块可以含有壳体元件干燥装置。特别地，所述壳体元件模块可以含有壳体元件堆叠装置。

46、根据一个实施例，所述第一电极、所述第二电极或所述隔离层中的至少一个可以在干燥之后进行压缩。压缩可以例如借助于压延或轧制进行。

47、根据一个实施例，所述第一丝网印刷装置可以包含第一印刷垫和第一印刷丝网，所述第一印刷丝网具有第一框架，所述第一框架含有用于接收第一浆料的第一晶格结构，其中所述第一浆料通过第一涂敷装置涂敷到所述第一晶格结构。如果需要，所述第一浆料可以借助于属于所述第一丝网印刷装置的第一分配装置分配到所述第一晶格结构上，其中所述第一晶格结构具有用所述第一浆料填充的凹部或开口。所述第一浆料可以借助于第一提取元件从所述第一晶格结构的所述开口或凹部移除并且涂敷在所述第一印刷垫上，其中在用所述框架提取所述第一浆料之后所述晶格结构与所述浆料分离，并且所述第一浆料保留在所述第一印刷垫上。

48、根据一个实施例，所述第一电极可以通过在第一干燥单元中干燥所述第一浆料而获得。

49、根据一个实施例，所述第二丝网印刷装置可以包含第二印刷垫和第二印刷丝网，所述第二印刷丝网具有第二框架，所述第二框架含有用于接收第二浆料的第二晶格结构，其中所述第二浆料通过第二涂敷装置涂敷到所述第二晶格结构，并且如果需要，所述第二浆料可以借助于属于所述第二丝网印刷装置的第二分配装置分配在所述第二晶格结构上，其中所述第二晶格结构具有用所述第二浆料填充的凹部或开口，其中所述第二浆料通过第二提取元件从所述第二晶格形结构的所述开口或凹部提取并且被涂敷到所述第二印刷垫，其中在用第二框架提取第二浆料之后第二晶格结构与所述第二浆料分离，并且所述第二浆料保留在所述第二印刷垫上。

50、根据一个实施例，所述第二电极可以通过在第二干燥单元中干燥所述第二浆料而获得。特别地，所述第一浆料可以不同于所述第二浆料。

51、根据一个实施例，所述隔离层可以借助于第三丝网印刷装置来生产。根据一个实施例，所述第三丝网印刷装置可以包括第三印刷垫和第三印刷丝网，所述第三印刷丝网具有第三框架，所述第三框架包含用于接收第三浆料的第三晶格结构，其中至少第三晶格结构用第三浆料填充以形成隔离层。根据一个实施例，所述第三浆料可以借助于所述第三涂敷装置涂敷到所述第三晶格结构。根据一个实施例，所述第三浆料可以借助于属于所述装置的第三分配装置分配在所述第三晶格结构上。根据一个实施例，所述第三晶格结构可以具有用所述第三浆料填充的凹部或开口。根据一个实施例，所述第三浆料可以借助于第三提取元件从所述第三晶格结构中的所述开口或凹部移除并且涂敷到所述第三印刷垫上。根据一个实施例，在提取第三浆料之后所述第三晶格结构可以通过所述第三框架与所述第三浆料分离，并且所述第三浆料可以保留在所述第三印刷垫上。

52、根据一个实施例，用不同的浆料填充多个晶格结构以便形成至少一个第一电极和一个第二电极，它们通过隔离层彼此分离。

53、不限于任何特定配置，第一电极可以被配置为阴极，而第二电极可以被配置为阳极。当然，如果第一电极配置为阳极而第二电极配置为阴极，也可以以相同的方式使用该方法。根据一个实施例，储能器由此可以包括电池，其中电池含有第一正极集电体、阴极、阳极、第二负极集电体和隔离层，其中隔离层布置在阴极和阳极之间，其中第一集电体布置在阳极的与隔离层相对的一侧上，其中第二集电体布置在阴极的与隔离层相对的一侧上。阴极使用阴极丝网印刷装置生产，而阳极使用阳极丝网印刷装置生产。

54、根据一个实施例，阳极或阴极可以包括借助于相应的阳极丝网印刷装置或阴极丝网印刷装置生产的多个层。

55、根据一个实施例，可以用相应的阳极丝网印刷装置或阴极丝网印刷装置同时生产多个阳极或阴极。

56、根据一个实施例，第一电极或第二电极和隔离层可以堆叠。

57、根据一个实施例，当电池或电池堆的生产已经完成时，可以设置中间层。

58、根据一个实施例，用于多个电池的多个对应的第一电极或第二电极或隔离层可以彼此相邻地布置在第一印刷垫或第二印刷垫或第三印刷垫上。

59、根据一个实施例，第一电极、第二电极和隔离层可以在相应的第一干燥单元、第二干燥单元或第三干燥单元中干燥后彼此分离。

60、根据一个实施例，在第一电极或第二电极离开第一丝网印刷装置或第二丝网印刷装置之后，在第一电极放置在印刷垫上或者第二电极放置在第一隔离层上之前，在干燥设备或硬化设备中干燥或硬化第一电极或第二电极。根据一个实施例，在第二干燥设备或硬化设备中干燥或硬化第二电极，然后将第二电极放置在第一隔离层上。如果电池或电池堆尚未完成，则在第二电极上放置第二隔离层。

61、另选地或附加地，根据一个实施例，当电池的生产已经完成时，可以设置外壳。外壳可以包括塑料层。外壳可以是容纳一个电池或多个电池(即电池堆)的塑料壳体的一部分。根据一个实施例，电池堆由此包含多个电池。外壳可以包含冷却元件。

62、根据一个实施例，电池含有电解质。电解质可以包括固体、液体或气体。根据一个实施例，电解质含有在第一浆料或第二浆料中。

63、根据一个实施例，电池堆被搁置或放置在壳体中，其中壳体随后用至少部分包围电池的电解质填充。然后可以用壳体盖封闭壳体，从而使得例如可以防止流体电解质泄漏。特别地，壳体可以被配置为塑料壳体。

64、根据一个实施例，一个或多个隔离层被配置为使得它们能够通过电解质在第一电极和第二电极之间交换电子或离子，但防止电流从第一电极流向第二电极。根据一个实施例，隔离层含有含孔的材料。根据一个实施例，隔离层包含多孔材料。隔离层可以例如在烧结工艺中制造。根据一个实施例，隔离层含有多个通道，这些通道含有电解质并允许离子或电子从第一电极传输到第二电极，反之亦然。

65、根据一个实施例，第一集电体或第二集电体中的每一个都具有触点端，该触点端连接到属于具有相同极性的电极的电池堆的每个电池的所有第一集电体和第二集电体。

66、根据一个实施例，当电池或电池堆的生产完成时，设置被配置为壳体层的壳体元件。根据一个实施例，壳体层被配置为壳体壁。根据一个实施例，电池或电池堆容纳在壳体中。根据一个实施例，电池或电池堆布置在第一流体密封壳体层和第二流体密封壳体之间。根据一个实施例，第一流体密封壳体层位于印刷垫上，并且第一电极布置在第一流体密封壳体层上。

67、根据一个实施例，用于多个电池或电池堆的多个第一电极在第一印刷垫上彼此相邻地布置。根据一个实施例，用于多个电池或电池堆的多个第二电极在第二印刷垫上彼此相邻地布置。特别地，用于多个电池或电池堆的多个第一电极和第二电极可以彼此相邻地印刷在印刷垫上。

68、根据一个实施例，第一电极在干燥单元中干燥后彼此分离。根据一个实施例，第二电极在干燥单元中干燥后彼此分离。为此可以设置分离装置，例如冲压装置或切割装置。以这种方式分离的第一电极可以布置在壳体中。位于壳体中的第一电极可以通过隔离层与第二电极分离。第一电极和第二电极以及隔离层可以至少部分地被电解质包围，该电解质已经含有在第一电极或第二电极或隔离层中或者在组装后被添加到电池。另选地，可以在电池或电池堆放置在壳体中之后添加电解质。

69、根据一个实施例，电池或电池堆在完成后彼此分离。为此可以设置分离装置，例如冲压装置或切割装置。以这种方式分离的电池或电池堆可以布置在壳体中。位于壳体中的电池或电池堆可以至少部分地被电解质包围，电解质在电池或电池堆叠被布置在壳体中之后被填充到壳体中。

70、根据一个实施例，晶格结构或浆料可以含有金属或金属离子。根据一个实施例，金属或金属离子可以是粉末颗粒的形式。金属或金属离子可以包含来自由al、au、ag、ba、bi、ca、ce、cd、co、cr、cu、er、fe、hf、ga、gd、in、k、la、li、na、nb、nd、ni、mo、mn、mg、pb、pr、pt、sc、sn、re、rh、ru、ta、te、th、ti、v、w、y、yb、zn、zr组成的群组的元素。颗粒可以含有多种金属或金属离子，特别地颗粒可以含有合金或离子晶格。根据一个实施例，颗粒可以含有核和壳，其中核的金属可以不同于壳的金属。根据一个实施例，粉末可以包括含有金属间化合物的颗粒。

71、根据一个实施例，晶格结构或浆料可以包括来自由塑料、陶瓷和金属组成的群组的至少两种元素的混合物。根据一个实施例，浆料可以由颗粒组成，其中颗粒包括来自由塑料、陶瓷和金属组成的群组的至少两种元素的混合物。

72、根据一个实施例，用于第一电极、第二电极或隔离层的浆料可以含有固体电解质。这种固体电解质可以含有盐，特别地含有超离子导电盐，例如硼盐。根据一个实施例，使用聚硼酸盐的至少一种盐，例如含有(b10h10)2-或(b12h12)2-阴离子中至少一种的盐。例如，可以使用氢硼烷钠na2(b10h10)、na2(b12h12)或na4(b12h12)(b10h10)。

73、根据一个实施例，浆料可以含有涂敷的颗粒。例如，含有塑料或陶瓷的颗粒可以涂上金属。塑料可以含有上面或下面描述的塑料材料的元素。

74、为了达到显著效果，混合物中金属的比例可以为0.01重量％至10重量％。0.05重量％至5重量％的浓度已被证明是特别有利的。

75、因此，本发明包括将塑料、金属和陶瓷浆料与粘结剂以合适的方式混合，以适合于丝网印刷工艺中的加工，这些浆料具有用于所需应用的有利性能。

76、这种混合物可以在例如搅拌槽、超声均质器、高压均质器中，在含有动态混合器或静态混合器的管中进行处理。

77、粉碎在适用于此目的的研磨装置中进行，如球磨机、搅拌球磨机、循环磨机(带销式研磨系统的搅拌球磨机)、圆盘磨机、环形室磨机、双锥磨机、三辊磨机和分批磨机。研磨装置可以配备有带有冷却装置的研磨室，以用于耗散在研磨过程期间引入的热能。

78、粉碎优选在加入大部分，特别是至少80％至100％的载体介质的情况下进行。粉碎所需的时间以已知的方式分别本身取决于颗粒的期望细度和颗粒的粒度。例如，研磨时间在30分钟到72小时(包含72小时)的范围内已经证明是有用的，尽管更长的时间也是可以想象的。

79、粉碎过程中的压力和温度条件通常并不关键，例如，常压已被证明是合适的。例如，10℃至100℃(包含100℃)范围内的温度已被证明是合适的。

80、基于制剂的总重量，浆料中含有的电子供体或离子供体的含量优选为至少10重量％，特别优选地为至少20重量％。

81、基于浆料中电子供体或离子供体的比例，活性组合物中反应金属或反应离子的含量优选地为至少50重量％，特别优选地为至少70重量％。

82、陶瓷浆料例如可以包括含有铝的粉末，例如氧化铝al2o3或氮化铝aln。也可以使用各种氧化物或非氧化化合物，如碳化物、氮化物或硼化物。陶瓷粉末可以含有来自由zro2、tio2、tic、tib、tib2、tin、mgo、sic、sio2、si3n4、bn、b4c、wc组成的群组的元素。陶瓷粉末可以包括至少两种上述组分的混合物。

83、浆料可以含有作为相干相的载体介质，其在标准条件下是固体或可流动的。载体介质可以包括陶瓷或塑料。因此，载体介质由其不是液体。烷基的酯和芳基羧酸的酯、芳基羧酸的氢化酯、多元醇、醚醇、聚醚多元醇、乙醚、饱和无环烃和环状烃、矿物油、矿物油衍生物、硅油、非质子极性溶剂和混合物被用作载体介质。

84、根据一个实施例，隔离层或浆料含有石墨，特别是石墨烯。

85、根据一个实施例，隔离层或浆料含有塑料。塑料尤其可以包括含有聚合物组分或由聚合物组分组成的聚合物组合物，聚合物组分优选地选自由以下组成的群组：聚烯烃、聚烯烃共聚物、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯酮、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯共混物、聚酯、聚酯共混物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物共混物、聚甲基)丙烯酸-聚偏二氟乙烯共混物、聚氨酯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚醚、聚醚酮和聚砜及它们的混合物。

86、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有至少一种聚氨酯或由至少一种聚氨基甲酸酯组成。聚氨酯优选地为至少一种聚醚聚氨酯，特别优选地为至少一种聚四氢呋喃聚醚聚氨酯。优选热塑性聚醚聚氨酯。

87、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚烯烃，其含有至少一种聚合单体，该聚合单体选自乙烯、丙烯、丁-1-烯、异丁烯、4-甲基-1-戊烯、丁二烯和它们的异戊二烯混合物、作为共聚单体的单体(如乙烯基芳烃)。例如，可以使用由没有进一步官能度的烯烃构成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1或聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、环烯烃聚合物(如环戊烯)和单烯烃或二烯烃共聚物(例如聚乙烯基环己烷)。

88、根据一个实施例，可以使用低密度聚乙烯均聚物(ldpe)和聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物。

89、聚乙烯(pe)均聚物可含有选自以下群组的元素，该群组由以下群组元素组成：pe-uld(uld＝超低密度)、pe-vld(vpl＝极低密度)、pe-ld(ld＝低密度)、pe-lld(lld＝线性低密度)、e-md(md＝中密度)、pe-hd(hd＝高密度)、pe-hd-hmw(hmw＝高分子量)、pe-hd-uhmw(uhmw＝超高分子量)。

90、聚乙烯(pe)均聚物可根据其密度进行分类。pe-uld或pe-vld的密度低于0.905g/cm3。

91、pe-ld的密度为0.915g/cm3至0.935g/cm3。例如，ldpe可以通过高压工艺(ici)在1000巴至3000巴和150℃至300℃下在高压釜或管式反应器中使用氧气或过氧化物作为催化剂获得。结晶度可以为40％至50％，平均摩尔质量高达600000g/mol。pe-ld可以是高度支化的，其中支链具有不同链长。

92、pe-lld可与低压工艺中的金属络合物催化剂一起从气相、溶液(例如汽油)、悬浮液或改性高压工艺中获得。pe-lld是弱支化的，具有未支化侧链，摩尔质量高于ldpe。pe-lld的密度在0.92g/cm3和0.93g/cm3之间。

93、lld可与低压工艺中的金属络合物催化剂一起从气相、溶液(例如汽油)、悬浮液或改性高压工艺中获得。pe-lld是弱支化的，具有未支化侧链，摩尔质量高于pe-ld。pe-md的密度在0.92g/cm3和0.93g/cm3之间。

94、pe-md的密度在0.93g/cm3和0.94g/cm3之间。

95、pe-hd的密度为0.942g/cm3至0.965g/cm3。pe-hd可用于中压(菲利普斯)和低压(齐格勒)工艺。在菲利普斯工艺中，使用30巴至40巴的压力以及85℃至180℃的温度。通常，氧化铬用作催化剂。摩尔质量约为50000g/mol。

96、在齐格勒工艺中，使用1巴至50巴的压力以及20℃至150℃的温度。烷基铝、卤化钛和钛酯用作催化剂。摩尔质量在约200000g/mol至400000g/mol的范围内。根据齐格勒工艺生产pe-hd的可以在悬浮液、溶液或气相中进行。pe-hd通常是非常弱支化的，并且结晶度为60％至80％。

97、pe-hd-hmw可以使用齐格勒工艺、菲利普斯工艺或气相工艺获得。pe-hd-hmw的密度大于0.965g/cm3。

98、pe-hd-uhmw(uhmw＝超高分子量)可以使用具有改性齐格勒催化剂的齐格勒工艺获得。摩尔质量在3000000g/mol至6000000g/mol的范围内。pe-hd-hmw的密度大于0.97g/cm3。

99、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料可以含有聚丙烯。术语聚丙烯应理解为丙烯的均聚物和共聚物。丙烯共聚物含有少量可与丙烯共聚的单体，例如c2-c8-1-烯烃，如乙烯、丁-1-烯、戊-1-烯或己-1-烯。也可以使用两种或多种不同的共聚单体。

100、根据iso 1133，合适的聚丙烯在230℃下且重量为2.16kg时的熔体流动速率(mfr)通常为0.1至200g/10分钟(包含200g/10分钟)，特别是0.2至100g/10分钟(包含100g/10分钟)。

101、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有含卤素聚合物。含卤素聚合物包含聚四氟乙烯均聚物和共聚物、氯丁橡胶、氯化橡胶和氟化橡胶、异丁烯-异戊二烯的氯化和溴化共聚物(卤素橡胶)、氯化聚乙烯和磺氯化聚乙烯、乙烯和氯化乙烯的共聚物和氯化乙烯、氯甲代氧丙环化合物共聚物、特别是含有卤素的乙烯基化合物的聚合物，例如聚氯乙烯(pvc)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯及其共聚物，例如氯乙烯-偏二氯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、偏二氯乙乙烯共聚物或乙酸乙烯共聚物。聚氯乙烯与不同级别的增塑剂一起使用，增塑剂含量为硬pvc的0％至12％，软pvc的增塑含量超过12％，或pvc浆料的增塑剂含量非常高。通常的增塑剂是例如邻苯二甲酸酯、环氧化物、己二酸酯。

102、聚氯乙烯是通过氯乙烯本体自由基聚合、悬浮、微悬浮和乳液聚合生产的。聚合通常由过氧化物引发。

103、聚偏二氯乙烯是由偏二氯乙烯的自由基聚合产生的。偏二氯乙烯也可以与(甲基)丙烯酸酯、氯乙烯或丙烯腈共聚。

104、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚酯。聚酯是一种或多种多元醇和一种或几种多元羧酸的缩合产物。在线性聚酯中，多元醇是二醇，多元羧酸是二羧酸。二醇组分可以选自乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,2-环己二醇、1,4环己二醇、1,2-环己烷二甲醇和1,3-环己烷二甲醇。其亚烷基链被非相邻氧原子中断一次或几次的二醇也是合适的。这些包含二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇等。通常，二醇将含有2至18个碳原子，优选地2至8个碳原子。脂环族二醇可以以其顺式异构体或反式异构体或异构体混合物的形式使用。酸组分可以是脂肪族、脂环族或芳香族二羧酸。线性聚酯的酸组分通常选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、2,6-萘二羧酸及它们的混合物。

105、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚对苯二甲酸亚烷基酯，例如聚对苯二酸乙二醇酯(pet)，其可以通过用乙二醇缩合对苯二甲酸来获得。pet也可以通过对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换，除去甲醇形成对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯及其缩聚，释放乙二醇而获得。其他优选的聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)，其可通过对苯二甲酸与1,4-丁二醇、聚萘二甲酸亚烷基酯(pan)缩合而获得，如聚乙烯-2,6-萘甲酸酯(pen)、聚1,4-环己二亚甲基对苯二甲酸酯(pct)，以及聚对苯二酸乙二醇酯与环己烷二甲醇(pdct)的共聚酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯与环己烷二甲醇的共聚酯。pet和pbt作为热塑性材料具有高电阻。

106、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚碳酸酯或聚酯碳酸酯。聚碳酸酯例如由光气或碳酸酯如碳酸二苯酯或碳酸二甲酯与二羟基化合物缩合而成。

107、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚酰胺(简称pa)或共聚聚酰胺，其在聚合物主链中具有酰胺基作为基本结构元素。聚酰胺可以通过例如二胺和二羧酸或它们的衍生物的缩聚来生产。聚酰胺可以任选地用弹性体作为改性剂制备。合适的共聚聚酰胺是例如上述聚酰胺与聚烯烃的嵌段共聚物、烯烃共聚物、离聚物或化学键合或接枝的弹性体；或与聚醚的嵌段共聚物，例如与聚乙二醇、丙二醇或聚四亚甲基二醇；以及用epdm或abs改性的聚酰胺或共聚酰胺。

108、根据一个实施例，浆料中使用的隔离层或塑料含有聚合物组合物，该聚合物是聚合物共混物。术语“聚合物共混物”是指两种或多种聚合物或共聚物的混合物。聚合物共混物用于改善基础组分的性能。

109、如果要同时生成多个电池，则可以特别有利地使用该方法。印刷垫的尺寸可高达60cm×60cm。

110、晶格结构可以具有任何形状。特别地，晶格结构可以具有l形形式或具有矩形表面。晶格结构的厚度可以在4微米至200微米(包含200微米)的范围内，这意味着可以用该方法生产用于便携式装置、传感器等的储能器。

111、如果要使用固化方法来处理晶格结构中的浆料，则可以选择对所使用的材料组合最佳的固化方法。根据一个实施例的固化方法可将浆料暴露于超过50℃的温度。例如，当必须蒸发溶剂(例如油基溶剂或水基溶剂)时，可以使用这种固化方法。根据一个实施例的固化方法可以将浆料暴露于低于0℃的温度。根据一个实施例的固化方法可以包含烧结方法。根据一个实施例的固化方法可以包含使用uv光源。