DE-102024004603-A1 - Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle, Batteriemodul und Systeme umfassend diese

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) umfassend ein Gehäuse (1) und einem langfristig mechanisch und/oder chemisch widerstandsfähigen und wechselnden thermischen Belastungen standhaltenden Stromabnehmer mit einem Hohlraum (14) mit einem Reservoir zur Aufnahme des Sekundärelektrolyten sowie ein Batteriemodul, System umfassend das Batteriemodul, als auch ein Energiespeichersystem als auch dessen Verwendung.

Inventors

• Martin Hofacker
• Jens Otto Willenbockel
• Maria Richter
• Cornelius Dirksen
• Benjamin Schüßler
• Markus Barthel
• Matthias Schulz
• Roland Weidl
• Carsten Heinrich Baumeister
• Willem Christian Krause

Assignees

• ALTECH BATTERIES GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (20)

1. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) umfassend ein Gehäuse (1) sowie einen im Gehäuse angeordneten, für Natrium-Ionen durchlässigen Separator (2), wobei der Separator eine Separatorwand (2.1) und eine Längsmittelachse aufweist, wobei der Separator (2) als fester Primärelektrolyt einen Anodenraum (5.1) einer Anode (5) von einem Kathodenraum (3.1) einer Kathode (3) abtrennt, und - umfassend eine, den Kathodenraum (3.1) zumindest teilweise bis vollständig füllende Kathode (3) aus einem Gemisch von Metallpulver- und Metallhalogenidpulver und/oder aus einem Granulat enthaltend diese, sowie - umfassend einen Sekundärelektrolyt (7) aus einem Natrium-Metallhalogenid und/oder einer Mischung von Natrium-Metallhalogeniden, insbesondere als flüssige oder als erstarrte Salzschmelze, wobei der Sekundärelektrolyt (7) teilweise bis vollständig den Kathodenraum (3.1) füllt und das Gemisch der Kathode als Matrix umgibt, und - einen im Kathodenraum (3.1) angeordneten, metallischen, kathodenseitigen Stromabnehmer (3.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass der kathodenseitige Stromabnehmer (3.2) einen oberen Einfüllbereich (3.5) mit Stromabnehmerseitenwand (3.8) und innerem Hohlraum (3.5.1) aufweist und optional oben an den Einfüllbereich anschließend einen Kontaktierungsbereich (3.6) des kathodenseitigen Stromabnehmers (3.2) aufweist, und - der Stromabnehmer (3.2) einen unteren, in die Kathode reichenden Bereich (3.4) mit Stromabnehmerseitenwand (3.8) mit Hohlraum (14) aufweist, sowie - zwischen dem oberen Einfüllbereich (3.5) und dem unteren Bereich (3.4) einen Separierbereich (3.3) aufweist, insbesondere wobei der Separierbereich (3.3) oberhalb der Kathode (3) angeordnet ist, und - wobei der Separierbereich (3.3) mindestens ein Durchgangsloch (3.3.1) aufweist, das den inneren Hohlraum (3.5.1) des Einfüllbereiches mit dem Kathodenraum (3.1) verbindet, und - unterhalb des Separierbereiches (3.3) mit mindestens einen Durchgangsloch (3.3.1) weist der Stromabnehmer (3.2) einen Trennbereich (3.7) auf, - wobei der Trennbereich (3.7) für die Kathode (3) nicht passierbar ist, und, - wobei der Stromabnehmer (3.2) im unteren, in die Kathode reichenden Bereich (3.4) mit Stromabnehmerseitenwand (3.8) mit Hohlraum (14) so ausgebildet ist, dass die Kathode nicht in den Hohlraum (14) eindringt und optional der Hohlraum (14) für den Sekundärelektrolyten (7) zugänglich ist.
2. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Hohlraum, insbesondere der Hohlraum im unteren Bereich, eine Hülle aufweist, welche für den Sekundärelektrolyten permeabel ist und für die Kathode nicht permeabel ist, und/oder der Hohlraum, insbesondere der Hohlraum im unteren Bereich, teilweise bis vollständig ein Substrat (6) aufweist, welches für den Sekundärelektrolyten permeabel ist und für die Kathode nicht permeabel ist.
3. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kathode aus einem Gemisch von Metallpulver- und Metallhalogenidpulver und/oder aus einem Granulat enthaltend diese umfasst eine Zusammensetzung ausgewählt aus Nickel, Natriumhalogenid(en), insbesondere Natriumchlorid und optional Natriumfluorid und/oder Natriumjodid oder einem Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumjodid und Natriumfluorid, und Eisen(II)S und optional Aluminium.
4. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kathode ein Granulat umfasst, wobei das Granulat eine Partikelgröße von 400 bis 1500 Mikrometer aufweist.
5. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass der Hohlraum im unteren, in die Kathode (3) reichende Bereich (3.4) der Stromabnehmerseitenwand (3.8) des Stromabnehmers (3.2), insbesondere im unteren Ende des Bereiches (3.4) der Stromabnehmerseitenwand (3.8), ein Substrat als Filter oder Membran aufweist, insbesondere wobei das Substrat das untere Ende des Hohlraumes (14) oder den Hohlraum (14) gegenüber einem Eindringen der Kathode (3) verschließt und ein Eindringen des Sekundärelektrolyten (7), bevorzugt geschmolzenen Sekundärelektrolyten, aus der Natrium-Metallhalogenid-Salzschmelze, ermöglicht.
6. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass der Stromabnehmer (3.2) mehrteilig ist, insbesondere umfasst der Stromabnehmer einen ersten Bereich (11.1), welcher umfasst den Einfüllbereich, Separierbereich (3.3) und Trennbereich und optional einen unten an den Trennbereich anschließenden Übergangsbereich (15), und einen zweiten Bereich (11.2) umfassend den unteren Bereich (3.4) mit Stromabnehmerseitenwand, wobei der erste und zweite Bereich des mehrteiligen Stromabnehmers elektrisch leitend miteinander verbunden sind, insbesondere stoffschlüssig verbunden sind, besonders vorzugsweise mittels einer Nickellegierung, und/oder erster und zweiter Bereich sind mit einer Nickellegierung beschichtet.
7. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , das sie umfasst ein Gehäuse (1) mit einer zentralen Achse (1.1), einen um die zentrale Achse (1.1) des Gehäuses (1) äquidistant zum Gehäuse (1) ausgedehnten für Natrium-Ionen durchlässigen Separator (2), welcher eine integrale Separatorwand (2.1) aufweist, wobei der Separator als fester Primärelektrolyt einen Anodenraum (5.1) einer Anode (5) von einem Kathodenraum (3.1) einer Kathode (3) abtrennt, und - einen im Kathodenraum (3.1) entlang der zentralen Achse (1.1) des Gehäuses langgestreckt ausgebildeten metallischen kathodenseitigen Stromabnehmer (3.2), insbesondere wobei der Stromabnehmer materialeinstückig oder mehrteilig ausgebildet ist, - wobei der Stromabnehmer (3.2) einen oberen zylindrischen Einfüllbereich (3.5) mit Stromabnehmerseitenwand (3.8) und innerem Hohlraum (3.5.1) und optional oben an den Einfüllbereich anschließenden Kontaktierungsbereich (3.6) des kathodenseitigen Stromabnehmers (3.2) aufweist, und der Stromabnehmer einen unteren, in die Kathode (3) reichenden, einen Hohlraum (14) aufweisenden, zylindrisch ausgebildeten Bereich (3.4) der Stromabnehmerseitenwand (3.8) sowie zwischen dem oberen Einfüllbereich (3.5) und dem unteren Bereich (3.4) ausgebildeten Separierbereich (3.3) der Stromabnehmerseitenwand (3.8) aufweist, - insbesondere wobei der Separierbereich (3.3) oberhalb der Kathode (3) angeordnet ist, - wobei der Separierbereich (3.3) mindestens ein Durchgangsloch (3.3.1) und unterhalb des Separierbereiches mit mindestens einen Durchgangsloches (3.3.1) angeordnet einen Trennbereich (3.7) aufweist, das mindestens eine Durchgangsloch (3.3.1) verbindet den inneren Hohlraum des Einfüllbereiches (3.5) mit dem Kathodenraum (3.1), - wobei der Trennbereich (3.7) für die Kathode (3) nicht passierbar ist und optional der unteren, in die Kathode (3) reichenden, einen Hohlraum (14) aufweisenden, zylindrisch ausgebildeten Bereich (3.4) der Stromabnehmerseitenwand ein Substrat aufweist, insbesondere ein für den flüssigen Sekundärelektrolyten permeables Substrat aufweist.
8. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass der Stromabnehmer (3.2) aus einer Nickellegierung, insbesondere einer Nickeleisenlegierung, mit einem Gehalt an Nickel von größer gleich 40 Gew.-%, insbesondere größer gleich 90 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtzusammensetzung von 100 Gew.-% der Nickeleisenlegierung ist.
9. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass der Separator aus einem Natrium-β-aluminat ist, insbesondere umfassend einen Gehalt an Zirkondioxid und optional einen Gehalt an Titandioxid, oder mittels Reaktivsintern erhältlich ist aus einem gepressten Grünling umfassend eine pulverförmige Zusammensetzung von 60 bis 70 Gew.-% Al 2 O 3 , 10 bis 20 Gew.-% Na 2 CO 3 , 8 bis 15 Gew.-% LiAl 5 O 8 , 5 bis 10 Gew.-% ZrO 2 und optional 0,01 bis 5 Gew.-% TiO 2 in Bezug auf die Gesamtzusammensetzung von 100 Gew.-% oder aus einer wässrigen Zusammensetzung der vorgenannten Zusammensetzung umfassend Wasser und optional einem Filmbildner, wobei die Gesamtzusammensetzung der wässrigen Zusammensetzung 100 Gew.-% beträgt.
10. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , dass die die Separatorwand (2.1) bei einer Temperatur oberhalb von 270 °C eine Natrium-Ionenleitfähigkeit von größer gleich 0,2 S/cm aufweist.
11. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kathode (3) eine Zusammensetzung umfassend als Komponenten 50 bis 60 Gew.-% Nickel, 30 bis 40 Gew.-% NaCl, bis zu 0,45 Gew.-% Aluminium, einen Gehalt von bis zu 2,5 Gew.-% Fe(II)S, einen Gehalt von bis zu 5 Gew.-% Nal und/oder einen Gehalt von bis zu 6 Gew.-% NaF umfasst, wobei die Gesamtzusammensetzung 100 Gew.-% beträgt.
12. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , dass das molare Verhältnis von Natrium-Ionen zu metallischem Nickel in der Gesamtzusammensetzung von Kathode und Sekundärelektrolyt von 1 : 1,8 bis 1 : 10, insbesondere von 1 : 1,9 bis 1 : 5.
13. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet , dass der Separator mit einer Kohlenstoff-enthaltenden Paste beschichtet ist, insbesondere mit einer Kohlenstoff-enthaltenden Paste umfassend Graphit und Kohlenstoffruß und ein Bindemittel sowie Mischungen dieser umfassend weitere Komponenten, insbesondere ein Natrium-Ionen umfassendes Bindemittel, bevorzugt ist das Bindemittel eine Mischung von Natrium-Salzen von Polyphosphaten.
14. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (1) aus einem metallischen elektrisch leitfähigen Material ist und das Gehäuse an der Oberseite ein Anodenverschlussteil (9) sowie die Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle einen Kontaktierungsbereich (3.6) des kathodenseitigen Stromabnehmers (3.2) aufweist, wobei ein keramischer Isolatorring (13), insbesondere ein Isolatorfügering (13) mit einer elektrisch leitenden Kontaktierung, insbesondere zylindrischen Kontaktierung, für den Kontaktierungsbereich(3.6) des kathodenseitigen Stromabnehmers (3.2), die Kathode (3) und Anode (5) elektrisch nicht-leitend voneinander separiert.
15. Elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , dadurch gekennzeichnet , dass der Sekundärelektrolyt (7) ein Natrium-Metallhalogenid umfasst, das Natriumaluminiumchlorid umfasst, insbesondere aus Natriumaluminiumchlorid besteht, insbesondere wird der Sekundärelektrolyt flüssig in die elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle (0) über den Kontaktierungsbereich (3.6) des kathodenseitigen Stromabnehmers (3.2) und den daran anschließenden Separierbereich (3.3) durch das mindestens eine Durchgangsloch (3.3.1) und/oder durch den unterhalb des mindestens einen Durchgangslochs angeordneten Trennbereich (3.7) in den Kathodenraum eingefüllt, - wobei der geschmolzene Sekundärelektrolyt (7) in den Kathodenraum (3.1) und/oder in den Hohlraum (14) des unteren Bereiches (3.4), insbesondere des zylindrisch ausgebildeten Bereichs (3.4), mit Stromabnehmerseitenwand (3.8) eindringt.
16. Batteriemodul (A) umfassend eine Anordnung von elektrochemischen Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzellen (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 , dadurch gekennzeichnet , dass die Sekundärzellen an den jeweiligen Kontaktierungsbereichen (3.6) der kathodenseitigen Stromabnehmer und den jeweiligen Kontaktierungsbereich der Anoden jeweils mit elektrisch leitenden Leitern (16) elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere sind die Sekundärzellen an den Kontaktierungsbereichen (3.6) der kathodenseitigen Stromabnehmer und den Kontaktierungsbereich der Anoden in Serie verschaltet oder die Sekundärzellen sind in Gruppen parallel und/oder in Gruppen in Serie verschaltet, wobei die Gruppen von Sekundärzellen wiederum in Serie und/oder parallel verschaltet sein können, und, wobei mindestens ein elektrisch leitender Leiter (16), insbesondere jeder elektrisch leitende Leiter (16) oder mindestens ein elektrischer Leiter (16) jeder Gruppe von Sekundärzellen, mit mindestens einem Sensorkabel (18) verbunden ist, und, wobei das Batteriemodul mindestens einen Stromanschluss aufweist.
17. Batteriemodul (A) nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet , dass die Sekundärzellen an den Kontaktierungsbereichen (3.6) der kathodenseitigen Stromabnehmer und den Kontaktierungsbereich der Anoden jeweils mit elektrisch leitenden Leitern (16) in Serie verschaltet sind.
18. Batteriemodul (A) nach Anspruch 16 oder 17 , dadurch gekennzeichnet , dass die elektrisch leitenden Leiter (16) als eine Anordnung von elektrisch leitenden Leitern (16) angeordnet sind, vorzugsweise als Anordnung an einer Konnektorplatte (17) angeordnet sind, insbesondere festgelegt sind, und insbesondere wobei mindestens ein elektrischer Leiter (16), vorzugsweise jeder elektrisch leitende Leiter (16) oder mindestens ein elektrischer Leiter (16) jeder Gruppe von Sekundärzellen mit mindestens einem Sensorkabel (18) verbunden ist.
19. System (AA) umfassend ein thermisch isoliertes Gehäuse (AA.1) und mindestens ein in dem Gehäuse angeordnetes Batteriemodul, insbesondere mindestens zwei Batteriemodule, nach einem der Ansprüche 16 bis 18 , wobei das thermisch isolierte Gehäuse das mindestens eine Batteriemodul thermisch isolierend vollständig umhüllt, und - optional wobei das System umfasst Temperatursensor(en) mit Kabel(n), insbesondere angeordnet im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und Batteriemodul und/oder außen am thermisch isolierten Gehäuse, - umfassend mindestens einen Kabelbaum umfassend Stromkabel des mindestens einen Batteriemoduls oder Stromkabel, die mit den Stromanschlüssen der Batteriemodule verbunden sind sowie umfassend die Sensorkabel, wobei vorzugsweise der Kabelbaum durch das Gehäuse hindurchführbar ist oder hindurchgeführt ist.
20. System (AA) umfassend ein thermisch isoliertes Gehäuse, dadurch gekennzeichnet , dass das thermisch isolierte Gehäuse (AA.1) i) mit einem Support (B) verschließbar ist, vorzugsweise ist der Support ein Bodenteil, und umfassend mindestens ein Batteriemodul, insbesondere mindestens zwei Batteriemodule, nach einem der Ansprüche 16 bis 18 , welches auf dem Support, insbesondere umfassend ein thermisch isoliertes Bodenteil, angeordnet ist, wobei das Gehäuse auf oder an dem Support reversibel festlegbar ist oder reversibel festgelegt ist, und, wobei das thermisch isolierte Gehäuse und der Support das mindestens eine Batteriemodul thermisch isolierend vollständig umhüllen, und/oder ii) mit mindestens einem thermisch isoliertem Element, insbesondere mindestens einer Seitenwand und/oder einem Bodenteil und/oder Deckelteil oder einem Teil mindestens eines der Teile, verschließbar ist, wobei das Gehäuse und das mindestens eine Element oder ein Teil davon das mindestens eine Batteriemodul thermisch isolieren vollständig umhüllen, und - optional wobei das System umfasst Temperatursensor(en) mit Kabel(n), insbesondere angeordnet im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und Batteriemodul und/oder außen am thermisch isolierten Gehäuse, - umfassend mindestens einen Kabelbaum umfassend Stromkabel der Batteriemodule oder Stromkabel, die mit dem Stromanschlüssen der Batteriemodule verbunden sind sowie umfassend die Sensorkabel, wobei der Kabelbaum vorzugsweise durch den Support (B) als Bodenteil hindurchführbar ist oder hindurchgeführt ist.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrochemische Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle umfassend ein Gehäuse und einem langfristig mechanisch und/oder chemisch widerstandsfähigen und wechselnden thermischen Belastungen standhaltenden Stromabnehmer mit einem Hohlraum mit einem Reservoir zur Aufnahme des Sekundärelektrolyten sowie ein Batteriemodul, System umfassend das Batteriemodul, ein Batterie-Kit, als auch ein Energiespeichersystem als auch dessen Verwendung. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Natrium-Metallhalogenid-Sekundärzelle erfolgt vorzugsweise als Natrium-Metallhalogenid-Zelle, insbesondere als Natrium-Nickelchlorid-Zelle, in anspruchsvollen stationären Anwendungen und/oder Hochleistungsbatterien. Die vorgenannten elektrochemischen Zellen enthalten eine im geladenen Zustand aus mindestens einem Metall bestehende Anode und eine zumeist in poröser Form ausgebildete Kathode aus mindestens einem Übergangsmetall und mindestens einem Metallhalogenid (z. B. der Metalle Natrium, Nickel, Eisen, Aluminium und/oder Kupfer), die mit einer mindestens im Betriebszustand flüssigen Salzschmelze zur Ionenleitung getränkt ist, und einen metallischen Stromkollektor zur elektrischen Kontaktierung der Kathode. Die Salzschmelze gilt vorliegend als Matrix in die die Kathode, insbesondere die poröse Kathode, im Kathodenraum eingebettet ist. Die Matrix ist je nach Betriebstemperatur fest oder liegt als flüssige Salzschmelze, insbesondere als Natriumaluminiumchlorid-Salzschmelze, vor. Bevorzugt dringt die Matrix in innergranulare und intergranulare Hohlräume oder interpartikulare und innerpartikuläre Poren ein. Aus dem Stand der Technik der Akkumulatoren bzw. Sekundärbatterien ist bekannt, dass elektrochemische Zellen auf Basis von Natrium-Metallhalogenid-Chemie, insbesondere für Hochleistungsbatterien in elektrischen Fahrzeugen und anspruchsvollen stationären Anwendungen eingesetzt werden, weil sie hohe spezifische Leistungs-, Energiedichten und eine hohe Zyklenlebensdauer aufweisen. Dabei handelt es sich um eine Thermalbatterie, bei der die Anode durch ein thermisch verflüssigtes Alkali-Metall, hier Natrium, und die Kathode durch eine flüssige Salzschmelze, die ein poröses Material aus Metallen und Metallhalogeniden, bspw. Nickelchlorid und Natriumchlorid, durchtränkt, gebildet wird und die beiden Elektroden durch einen elektrisch isolierenden Separator getrennt sind, der als fester Elektrolyt wirkt, bspw. Natrium-β-Aluminat (Natrium-beta-Aluminat) mit größtmöglicher β''-Phase, die ab 270°C sehr gut Natriumionen leitet, d. h. für Natriumionen durchlässig ist. Derartige Batterien weisen keine elektrochemische Selbstentladung auf und haben einen Energiewirkungsgrad von ca. 90% und einen Coulomb- Wirkungsgrad von 100 %. US2014/0295237A offenbart einen Stromsammler aus einem Gitternetz mit Gitteröffnungen bzw. Maschenweite von 2 bis 4 mm aus einem Drahtgeflecht von 0,1 bis 1 mm. Nachteilig an diesem Stromsammler ist eine verminderte Haltbarkeit des Gitters aufgrund von möglichen Ladungen bis 100 % SoC oder Überladungen der Zelle über einen langen Zeitraum kann je nach Dicke des Drahtgeflechtes problematisch werden. Darüber hinaus weist ein solcher Stromsammler unterschiedliche Stromdichten am Gitternetz aufgrund unterschiedlicher Geometrien des Gitternetzes auf, insbesondere an den Kontaktstellen der übereinanderliegenden Drähte, die die Maschen des Gitternetzes ausbilden. Die Gitternetzelektrode ist so ausgebildet, dass sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gitternetzes Kathodenmaterial und Sekundärelektrolyt nach dem Einfüllen vorliegt. Das Gitternetz der Kathode weist bis in die Kathode herein Durchgangslöcher (258) auf. Auch ist das Gitternetz nach unten offen ausgebildet. Zudem ist die Maschenweite des Gitternetztes mit 2 bis 4 mm angegeben. Die Geometrie des Gitternetzes stört den Ionenfluss. Es ist keine Kathode in dem normalerweise performantesten Bereich des Kathodenraumes vorhanden (kleiner Abstand zum Festelektrolyten). Es ist kein Reservoir für NaAlCl4 vorgesehen, das beim Laden der Zelle und der damit einhergehenden Volumenabnahme eine komplette Benetzung der Kathode ermöglicht. Aus GB 2,281,436 B mit einem Anmeldetag in 1994 ist bekannt, einer Elektrode Aluminium, insbesondere bis zu 1 Gew.-%, zuzusetzen, um eine Porosität in der Kathode zu erzeugen, da es Natriumtetrachloroaluminat [NaAlCl4] bildet und so die volle Aufladung bei der ersten Aufladung fördert. Außerdem wird eine kleine Menge Natrium erzeugt, um die Anodenseite des Festelektrolytabscheiders zu benetzen, und es wird auch eine gewisse Überentladekapazität bereitgestellt. Aus EP 2306580 A1 ist aus den Vergleichsversuchen ebenfalls die Verwendung von metallischem Aluminium in der Kathodenzusammensetzung bekannt In der US 2015/0004456 A1 ist ein Stromkollektor für eine Natrium-Metallhalogenid-Zelle beschrieben, bei dem eine lamellenförmige Ausbildung des Stromkollektors ein hohes Leistungsvermögen und Kostenersparnisse der elektrochemischen Zell