CN113169370A - 用于制造电极堆叠体的方法和设备 - Google Patents

用于制造电极堆叠体的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113169370A
CN113169370A CN201980081526.8A CN201980081526A CN113169370A CN 113169370 A CN113169370 A CN 113169370A CN 201980081526 A CN201980081526 A CN 201980081526A CN 113169370 A CN113169370 A CN 113169370A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
cathode
anode
electrode stack
dies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980081526.8A
Other languages
English (en)
Inventor
M.乔丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN113169370A publication Critical patent/CN113169370A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于制造尤其电驱动的机动车的锂离子电池的电极堆叠体(2)的方法，该电极堆叠体由阳极(4)和阴极(6)构成，其中，阴极(6)在第一存储室(8)中被提供并且仅沿第一方向(R1)从第一存储室(8)无夹具地被输送到腔室(12)中，其中，阳极(4)在第二存储室(10)中被提供并且仅沿第二方向(R2)从第二存储室(10)无夹具地被输送到腔室(12)中，其中，将阴极(6)和阳极(4)交替地堆叠在腔室(12)中，并且其中，将在所述腔室(12)中交替地堆叠的阴极(6)和阳极(4)对齐地定向并且相互挤压。本发明还涉及一种用于制造这样的电极堆叠体(2)的设备(16)。

Description

用于制造电极堆叠体的方法和设备
本发明涉及用于制造锂离子电池的由阳极和阴极构成的电极堆叠体的方法和设备。
这种锂离子电池具有至少一个电池单体，在该电池单体中容纳有电极堆叠体，该电极堆叠体具有多个片状的阴极(阴极片、阴极膜)和片状的阳极(阳极片、阳极膜)，其中，阴极和阳极例如上下重叠地堆叠，并且其中，在阴极和阳极之间分别布置有隔板。
具有上下重叠地堆叠的阳极和阴极的电极堆叠体例如通过所谓的单片堆叠或所谓的Z形折叠来制造。通常，单独的阳极和阴极在这种情况下借助于夹具系统(抓夹系统)移动。该夹具系统的夹具拾取相应的电极、即相应的阳极或阴极、将该电极抓持着输送到堆叠位置处并且将该电极放置在那里。然而，这样的夹具系统相对较慢。因此，这种电极堆叠体的制造过程不利地比较耗时。
本发明所要解决的技术问题是提供一种特别合适的方法和一种设备用于制造锂离子电池的电极堆叠体。尤其地要通过该方法和/或通过该设备实现电极堆叠体的尽可能省时、节省成本和/或对误差不敏感的制造。
该技术问题在方法方面通过权利要求1的特征解决并且在设备方面通过权利要求4的特征解决。有利的扩展设计和设计方案是从属权利要求的技术方案。
在用于制造例如电驱动的机动车的锂离子电池(Li-Ionen-Batterie)的由阳极和阴极构成的电极堆叠体的方法中，在第一存储室中提供阴极，并且在第二存储室中提供阳极。将阴极仅沿第一方向从第一存储室无夹具地(即不使用夹具地)输送到腔室中。将阳极仅沿第二方向从第二存储室无夹具地输送到腔室中。其中，将阴极和阳极交替地输送到腔室中并且相应地交替堆叠。适宜地，为了输送阳极和阴极使用输送装置，该输送装置例如具有仅旋转驱动的输送滚子。
阳极和阴极统称为电极。这些电极尤其设计为片状。因此，电极在一个空间方向上具有相对小的尺寸，换言之，电极设计为面状的。电极也称为电极片(sheets)，阳极和阴极相应地称为阳极片和阴极片。在提供的阴极的(面)侧上、即在阴极的面状的侧部上适宜地分别布置有隔板。尤其地，阴极在两侧层覆盖有隔板(隔膜)。因此，在电极堆叠体中，在阳极和阴极之间布置有相应的隔板。这些电极适宜地分别具有也称为接片(Tab)的电触点，该电触点由相应的电极的集流体(Stromableiter)构成。其中，集流体的构成触点的部段突伸超出电极的端侧。
由隔膜和阴极构成的复合结构、即覆膜的阴极特别优选地具有与阳极相同的尺寸，必要时例外情况是在电触点的区域中。换言之，由隔膜和阴极构成的复合结构在由相应的阴极界定的平面中的尺寸与阳极在由相应的阳极界定的平面中的尺寸一致。以下为了更容易理解，阴极应当理解为由隔膜和阴极构成的复合结构、即覆膜的阴极。这些关于电极的陈述也适用于关于用于制造电极堆叠体的设备的陈述。
在随后的步骤中，将在腔室中交替堆叠的阴极和阳极尤其借助于压模对齐地定向并且尤其借助于压缩单元相互挤压。尤其地，阳极和阴极沿着其整个外周彼此对齐地定向，例外情况是在阳极或阴极的触点的区域中。
在开头提到的夹具系统的情况下，将电极(电极片)从相应的存储室(料仓)取出、在此通常是提升、输送并且随后放置在例如腔室中。在此，相应的电极被夹具抓持。在此，夹具系统的抓持相应电极的夹具在输送电极的过程中相应地一同移动。在此，在移动、放置和取出时电极移动的方向不同。因此，在阳极或阴极被抓持时，夹具沿一个以上的方向被移动。与这样的夹具系统相比，此处无夹具地、即在不使用夹具系统的情况下将阴极和阳极输送到腔室中。电极仅沿各自的唯一方向从存储室被输送到腔室中。尤其地，在此过程中，电极不被抓持，和/或输送电极的(输送)装置不被移动。尤其地，借助于输送装置仅沿第一方向或第二方向对电极施加动量、例如冲击或驱动电极，从而电极由于其惯性被移动到腔室中。这样的输送特别有利地相对较快。因此，用于制造电极堆叠体的整个过程也更快。因此有利地提高了制造电极堆叠体的生产率，换言之，提高了产量。
在此，第一方向和第二方向分别称为输送方向。例如，第一方向和/或第二方向由导轨确定。
根据适当的扩展设计，第一方向和第二方向在垂直于腔室的腔室底板定向的公共平面中延伸。在此优选地，第一方向和第二方向彼此反平行地定向，或者基本上反平行地定向并且仅略微相对于腔室底板倾斜例如小于30°、尤其小于20°。以此方式，将阴极和阳极从腔室的相对置的侧部引入腔室中。在此，第一和/或第二方向的倾斜使将相应的电极转移到腔室中变得容易。
如果电极借助于导轨被导引，则电极优选被如此输送，使得电触点朝其突出的那个端侧垂直于输送方向、即垂直于导轨定向。这避免了在输送时电触点在导轨上受损。在电极堆叠体中，阳极和阴极的电触点例如布置在电极堆叠体的共同端侧上或者在电极堆叠体的彼此平行且相对置的端侧上。因此，第一(输送)方向和第二(输送)方向适宜地基本上反平行地并且在垂直于腔室的腔室底板定向的公共平面中延伸。
根据适当的扩展设计，借助于空气流将输送到腔室中的阴极和输送到腔室中的阳极朝腔室底板按压。因此提高了阴极和阳极的下降速度，从而借助于该方法的电极堆叠体的生产率相对较高。
所述设备设置并且适合用于制造锂离子电池、例如电驱动的机动车的(牵引用)电池的由阳极和阴极构成的电极堆叠体。为此，该设备具有用于容纳阳极和阴极的腔室，该腔室也称为生产圆筒(Fertigungszylinder)。此外，该设备具有无夹具的输送装置，用于将阳极和阴极从各自的存储室尤其仅沿第一输送方向或仅沿第二输送方向转移到腔室中。即，输送装置不具有在阳极和阴极被转移到腔室中的过程中抓持阳极和阴极的夹具。
该设备具有至少两个布置在腔室中的压模，这些压模平行于腔室的腔室底板并且垂直于彼此地能移动，以便将容纳在腔室中的阳极和阴极彼此对齐地定向。在移动(移置)压模时，阴极和阳极的贴靠在相应的压模上的端侧被彼此对齐地定向。即，阴极和阳极的端侧彼此平行并且平行于相应的压模。
此外，该设备具有垂直于腔室底板能移动的压缩单元。该压缩单元用于产生作用于在腔室中适宜地交替地堆叠的并且彼此对齐地定向的阳极和阴极上的挤压力。
由于借助于压模将阳极和阴极对齐地定向，实现了阳极和阴极相对彼此的对误差特别不敏感的定向。
根据适当的扩展设计，所述输送装置为了转移阳极和阴极具有相应的仅旋转驱动的输送滚子。即，滚子元件不能平移地移动而是位置固定的，其中，滚子元件被旋转驱动以便转移阳极和阴极。滚子元件尤其设计为辊子、轮子或滚子。例如，滚子元件具有粗糙的表面，使得相应的电极由于旋转的滚子元件和该电极之间的摩擦被输送。总之即该设备是无夹具的。类似于上述方法，因此实现一种设备，借助于该设备使得与具有开头提到的夹具系统的设备相比能够省时地制造电极堆叠体。
例如，输送装置还具有导轨，借助于这些导轨将借助于输送滚子输送的阳极或阴极导引到腔室中。
例如，压模在将阳极和阴极彼此对齐地定向时分别朝固定的贴靠件(Anlage)、尤其腔室壁被移动，其中，该贴靠件实现阴极和阳极的贴靠在其上的端侧的彼此对齐的定向。但根据该设备的适宜的设计方案，在所述腔室中布置有四个压模，其中，这些压模中的两个压模能沿着和逆着第一移动方向移动(移置)，并且另外的两个压模能沿着和逆着相对于第一方向垂直的第二移动方向移动。如此，阳极和阴极的每个端侧都借助于相应的压模定向。适宜地，第一移动方向或第二移动方向处于输送方向延伸的平面中。压模在将阳极和阴极相互挤压之后能移动离开电极堆叠体。因此易于将电极堆叠体从腔室取出。
压缩单元适宜地能移动到腔室中并且尤其能移动到将阳极和阴极定向的压模之间。
根据有利的扩展设计，压缩单元在其朝向腔室底板的侧部上具有空气喷嘴。优选地，压缩单元在其朝向腔室底板的侧部上具有多个空气喷嘴。这些空气喷嘴用于产生指向腔室底板的空气流。借助于空气流将输送到腔室中的阳极和阴极朝腔室底板按压，使得这些阳极和阴极的下降速度提高。因此有利地提高了电极堆叠体的生产率。
根据适宜的设计方案，所述压模中的至少一个压模具有留空部，该留空部用于在定向时容纳阴极和/或阳极的电触点。即，留空的压模置于相应的电气接头的侧面。分别根据阳极和阴极的电触点设计方案、尤其布置方式，所述压模之一具有用于阳极和阴极的电触点的一个留空部。备选地，所述压模之一具有彼此间隔的两个留空部，其中，一个留空部设置用于阳极的电触点，并且另一个留空部设置用于阴极的电触点。另外备选地，尤其彼此相对置的两个压模具有各一个留空部，其中，这些留空部中的一个设置用于阳极的电触点，并且另一个留空部设置用于阴极的电触点。
根据适当的设计方案，借助于辊子元件能产生负压。由于该负压，电极与存放在相应的存储室中的电极分离并且沿相应的输送方向被加速、即被施加动量。为此，在滚子元件中例如布置有一个或多个与抽气泵耦连的空气通道。总之，既实现了在相应的存储室中提供的阴极的分离和阳极的分离，又实现了借助于相应的输送滚子将阴极和阳极输送到腔室中。
根据该设备的有利的扩展设计，腔室底板由尤其高度可调的输送带构成。在将阳极和阴极相互挤压以形成电极堆叠体之后，电极堆叠体因此简单地通过下降腔室底板能移动离开压模。例如，压缩单元在此与腔室底板一同下降。尤其地，以此方式将电极堆叠体以相对可靠地防止受到损坏的方式从腔室释放，该损坏例如由于电极堆叠体在压模之一或固定的贴靠件之一上挂住而造成。例如，电极堆叠体随后被输送至仓库或被提供用于锂离子电池的进一步装配。
以下借助附图对本发明的实施例进行更详尽的阐述。在附图中：
图1示出表示用于制造电极堆叠体的方法的流程图，其中，提供的阳极和提供的阴极无夹具地被输送到腔室中，
图2a示意性地示出用于制造电极堆叠体的设备的前视图，其中，该设备具有输送装置，该输送装置具有仅旋转驱动的输送滚子，用于将阳极和阴极输送到设备的腔室中，并且其中，该设备具有用于将阴极和阳极彼此对齐地定向的压模，
图2b示意性地示出该设备的前视图，其中，腔室底板由高度可调的输送带构成，借助于该输送带能够运送电极堆叠体，和
图3示意性地示出该设备的俯视图，其中，阳极和阴极的电触点容纳在压模的留空部中。
彼此相应的部件和尺寸在所有附图中总是配设有相同的附图标记。
在图1中示出的流程图表示用于制造由阳极4和阴极6构成的电极堆叠体2的方法。在此，电极堆叠体2规定用于未进一步示出的锂离子电池、例如用于机动车的(牵引用)电池。
在第一步骤A中，在第一存储室8中提供片状的阴极6，并且在第二存储室10中提供片状的阳极4。阳极4和阴极6也统称为电极。在此，阴极6在两侧覆盖有隔板(隔膜)，其中，由隔膜和阴极6构成的复合结构、即覆膜的阴极6具有与阳极4相同的尺寸。因此，在电极堆叠体2中，在阳极4和阴极6之间布置有相应的隔板。
在随后的第二步骤B中，将阴极6仅沿第一(输送)方向R1从第一存储室8无夹具地输送到腔室12中。以类似的方式，将阳极4仅沿第二(输送)方向R2从第二存储室10无夹具地输送到腔室12中。在此过程中，将阴极6和阳极4交替地堆叠在腔室12中，其中，首先将阴极6之一输送到腔室12中。在步骤B中，第一方向R1和第二方向R2在垂直于腔室底板14的公共平面中延伸。
在此，在第三步骤C中，将输送到腔室12中的阴极6和输送到腔室12中的阳极4借助于空气流L朝腔室12的腔室底板14按压，以便阳极4和阴极6朝腔室底板14的下降速度提高。
将在腔室12中交替堆叠的阴极6和阳极4在第四步骤D中对齐地定向并且在第五步骤E中彼此挤压。在用于制造锂离子电池的第六步骤F中提供如此形成的电极堆叠体2。
在图2a、图2b和图3中示意性地示出用于尤其根据图1所示的方法制造电极堆叠体2的设备16。
设备16具有第一存储室8和第二存储室10，阴极6或阳极4在存储室中被提供以便制造电极堆叠体2。在此，这两个存储室8和10分别具有提升单元18，在将阴极6之一或阳极4之一取出时，借助于该提升单元将保留在相应的存储室8或10中的阴极6或阳极4朝输送装置22的导轨20移置。
输送装置22还具有两个设计为辊子的输送滚子24，这两个输送滚子分别布置在导轨20之间并且其旋转方向分别由箭头示出。在此，输送滚子24是位置固定的、即不能平移运动并且仅被旋转驱动。输送滚子24以未详细示出的方式具有例如设计为与真空泵或抽气泵连接的空气通道的器件，借助于该器件能产生负压。
当输送滚子24旋转时，在相应的存储室10或8中上方的、即朝向输送装置22的阳极4或阴极6由于该负压与存放在相应的存储室中的阳极4或阴极6分离并且沿相应的输送方向R2或R1被加速。在此过程中，导轨20防止阴极6和阳极4在其被输送的过程不确定地偏离其输送方向R1或R2。总之，导轨20用作输送的阳极4和阴极6的导引装置。
此外，设备16具有具备腔室底板14的腔室12，输送的阳极4和阴极6被交替地引入该腔室12中。如图2a所示，阳极4和阴极6在其被容纳在腔室12中之后相对彼此不确定地布置，即它们未沿垂直于腔室底板14的方向对齐。
设备16还具有四个压模26，其中，为了清楚起见，在图2a、图2b中仅示出两个压模。在此，这些压模26平行于腔室底板14能移动。这些压模26中的两个彼此相对置的压模还能沿着和逆着第一移置方向V1移动，另外的两个压模26能沿着和逆着垂直于第一移置方向V1定向的第二移置方向V2移动。为了将阴极6和阳极4彼此对齐地定向，如尤其在图3中可以看到的那样，将压模26相向移动。在此，第一移置方向V1在第一输送方向R1和第二输送方向R2延伸的平面中或平行于该平面延伸。
设备16包括压缩单元28。压缩单元28在朝向腔室底板14的侧部30上具有多个空气喷嘴32，借助于这些空气喷嘴能够产生指向腔室底板14的空气流L。借助于空气流L将输送到腔室12中的阳极4和阴极6朝腔室底板14按压，使得这些电极朝腔室底板14的下降速度提高。
借助于压缩单元28将定向的阳极4和阴极6相互挤压。为此，压缩单元28垂直于腔室底板14移动到腔室12中并且在那里对阳极4和阴极6施加挤压力FP。
腔室底板14由高度可调的输送带构成。因此，由相互挤压的阳极4和阴极6构成的电极堆叠体2通过使设计为高度可调的输送带的腔室底板14下降能移动离开压模26。在此，腔室底板14的下降由箭头表示。借助于下降的输送带将电极堆叠体2传送到传送带34上。传送带34用于将电极堆叠体2运送至仓库和/或另外的用于制造锂离子电池的设备。
阳极4中的每一个和阴极6中的每一个分别具有电触点36，该电触点由相应的电极4或6的集流体构成。在此，电触点36突伸超出相应的电极4或6的端侧。为了清楚起见，在图2a和图2b中未示出电触点36。从图3中可以看到，阳极4和阴极6的电触点布置在电极堆叠体2的相对置的、彼此平行延伸的侧部上。相应地，两个相对置的压模26分别具有留空部38，其中，这些留空部38中的一个设置用于容纳阳极4的电触点36，并且另一个留空部38设置用于容纳阴极6的电触点36。
本发明不局限于上述实施例。而是本领域技术人员可以从中推导出本发明的其它变型，只要不脱离本发明的技术方案即可。尤其地，所有关于实施例描述的单个特征也可以以不同的方式相互组合，只要不脱离本发明的技术方案即可。
附图标记列表
2 电极堆叠体
4 阳极
6 阴极
8 第一存储室
10 第二存储室
12 腔室
14 腔室底板
16 设备
18 提升单元
20 导轨
22 输送装置
24 输送滚子
26 压模
28 压缩单元
30 侧部
32 空气喷嘴
34 传送带
36 电触点
38 留空部
A 方法步骤，提供
B 方法步骤，输送
C 方法步骤，按压
D 方法步骤，定向
E 方法步骤，挤压
F 方法步骤，提供
FP 挤压力
L 空气流
R1 第一方向
R2 第二方向
V1 第一移动方向
V2 第二移动方向

Claims (10)

1.一种用于制造尤其电驱动的机动车的锂离子电池的电极堆叠体(2)的方法，该电极堆叠体由阳极(4)和阴极(6)构成，
-其中，阴极(6)在第一存储室(8)中被提供并且仅沿第一方向(R1)从第一存储室(8)无夹具地被输送到腔室(12)中，
-其中，阳极(4)在第二存储室(10)中被提供并且仅沿第二方向(R2)从第二存储室(10)无夹具地被输送到腔室(12)中，其中，将阴极(6)和阳极(4)交替地堆叠在腔室(12)中，并且
-其中，将在所述腔室(12)中交替地堆叠的阴极(6)和阳极(4)对齐地定向并且相互挤压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一方向(R1)和第二方向(R2)在垂直于腔室底板(14)定向的公共平面中延伸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于空气流(L)将输送到腔室(12)中的阴极(6)和输送到腔室(12)中的阳极(4)压向腔室底板(14)。
4.一种用于制造尤其电驱动的机动车的锂离子电池的电极堆叠体(2)的设备(16)，该电极堆叠体由阳极(4)和阴极(6)构成，所述设备具有
-用于容纳阳极(4)和阴极(6)的腔室(12)；
-无夹具的输送装置(22)，用于将阳极(4)和阴极(6)从各自的存储室(8、10)转移到腔室(12)中；
-至少两个布置在腔室(12)中的压模(26)，这些压模平行于腔室底板(14)并且垂直于彼此地能移动，以便将容纳在腔室(12)中的阳极(4)和阴极(6)彼此对齐地定向；和
-垂直于腔室底板(14)能移动的压缩单元(28)，用于产生作用于在腔室(12)中堆叠并且彼此对齐地定向的阳极(4)和阴极(6)上的挤压力(FP)。
5.根据权利要求4所述的设备(16)，其特征在于，所述输送装置(22)为了转移阳极(4)和阴极(6)具有相应的仅旋转驱动的输送滚子(24)。
6.根据权利要求4或5所述的设备(16)，其特征在于，在所述腔室(12)中布置有四个压模(26)，其中，这些压模(26)中的两个压模能沿着和逆着第一移动方向(V1)移动，并且另外的两个压模(26)能沿着和逆着相对于第一方向(V1)垂直的第二移动方向(V2)移动。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备(16)，其特征在于，所述压缩单元(28)在其朝向腔室底板(14)的侧部(30)上具有空气喷嘴(32)，该空气喷嘴用于产生指向腔室底板(14)的空气流。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备(16)，其特征在于，所述压模(26)中的至少一个压模具有留空部(38)，该留空部用于容纳阴极和/或阳极(4)的电触点(36)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的设备(16)，其特征在于，借助于辊子元件(24)能产生负压，其中，阳极(4)或阴极(6)由于该负压从各自的存储室(8、10)被转移到腔室(12)中。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的设备(16)，其特征在于，所述腔室底板(14)由尤其高度可调的输送带构成。
CN201980081526.8A 2018-12-12 2019-11-25 用于制造电极堆叠体的方法和设备 Pending CN113169370A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018221571.5 2018-12-12
DE102018221571.5A DE102018221571A1 (de) 2018-12-12 2018-12-12 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels
PCT/EP2019/082347 WO2020120109A1 (de) 2018-12-12 2019-11-25 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrodenstapels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113169370A true CN113169370A (zh) 2021-07-23

Family

ID=68731965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980081526.8A Pending CN113169370A (zh) 2018-12-12 2019-11-25 用于制造电极堆叠体的方法和设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220102747A1 (zh)
EP (1) EP3878041B1 (zh)
KR (1) KR20210096269A (zh)
CN (1) CN113169370A (zh)
DE (1) DE102018221571A1 (zh)
WO (1) WO2020120109A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020210440A1 (de) * 2020-08-17 2022-02-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels
KR102622321B1 (ko) * 2022-01-12 2024-01-08 (주)하나기술 전고체용 이차전지 고온 가압시스템 및 방법
DE102022107942A1 (de) 2022-04-04 2023-10-05 Mb Atech Gmbh Stapeleinheit zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010055611A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Elektrodenstapels aus Kathode, Anode und Separator
DE102012000616A1 (de) * 2012-01-14 2012-10-11 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Elektrodenstapels
CN103460490A (zh) * 2011-04-07 2013-12-18 日产自动车株式会社 层叠装置以及层叠方法
JP2017076489A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4893254B2 (ja) * 2006-11-15 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池の製造方法およびリチウム二次電池
KR101269943B1 (ko) * 2010-12-02 2013-05-31 주식회사 엘지화학 전지셀 제조 장치
DE102010055608A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Elektrodenstapels aus Kathode, Anode und Separator
KR101280068B1 (ko) * 2011-06-10 2013-06-28 주식회사 나래나노텍 전극 적층 시스템
US9887429B2 (en) * 2011-12-21 2018-02-06 Front Edge Technology Inc. Laminated lithium battery
TWI484686B (zh) * 2012-06-28 2015-05-11 Lg Chemical Ltd 電極組及包含其之電化學電池
JP5778124B2 (ja) * 2012-12-27 2015-09-16 プライムアースＥｖエナジー株式会社 極板積層装置
WO2017073677A1 (ja) * 2015-10-28 2017-05-04 株式会社豊田自動織機 積層装置、及び電極積層方法
US10581108B2 (en) * 2016-01-26 2020-03-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Electrode stacking device and electrode stacking method
JP2018006216A (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 株式会社豊田自動織機 積層装置
DE102019204868B3 (de) * 2019-04-05 2020-10-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010055611A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Elektrodenstapels aus Kathode, Anode und Separator
CN103460490A (zh) * 2011-04-07 2013-12-18 日产自动车株式会社 层叠装置以及层叠方法
DE102012000616A1 (de) * 2012-01-14 2012-10-11 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Elektrodenstapels
JP2017076489A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3878041B1 (de) 2023-06-07
DE102018221571A1 (de) 2020-06-18
EP3878041A1 (de) 2021-09-15
US20220102747A1 (en) 2022-03-31
KR20210096269A (ko) 2021-08-04
WO2020120109A1 (de) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113169370A (zh) 用于制造电极堆叠体的方法和设备
CN114342104A (zh) 用于制造电极堆叠的方法和设备
US11515563B2 (en) Stacking apparatus and stacking method
KR102193318B1 (ko) 전지 부품 분배장치 및 이를 갖는 이차전지 셀 제조 시스템
US20190036149A1 (en) Electrode stacking device and electrode stacking method
CN114207893A (zh) 用于制造电极堆叠件的方法和设备
KR101806939B1 (ko) 이차전지의 스택형 전극조립체의 제조방법
KR20150111551A (ko) 이차 전지용 극판 스태킹 장치
JPWO2014034363A1 (ja) シート材の接着剤塗布方法
KR20220020192A (ko) 리튬 배터리 셀의 멀티 플레이트 적층 장치 및 적층 방법
US10910664B2 (en) Apparatus for manufacturing stack of sheet-shaped electrodes
CN215451492U (zh) 叠片设备
CN1211878C (zh) 用于锂二次电池自动生产系统的叠层设备
US20210057775A1 (en) Stack holding apparatus
US20130298389A1 (en) Method and apparatus for manufacturing an electrochemical energy store
US11274002B2 (en) Placement method
KR101280068B1 (ko) 전극 적층 시스템
KR20220154584A (ko) 전극조립체 제조장치
CN111755756B (zh) 电芯叠片方法及装置
TW202112636A (zh) 用於將板狀物體上下堆疊的方法及裝置
KR20170111234A (ko) 전극 조립체 제작 시스템
WO2023277327A1 (ko) 이차전지 전극조립체의 단면 전극 스택용 분리막 핸들링장치 및 이를 이용한 이차전지 전극조립체 제조 방법
CN209896201U (zh) 一种极片上料模组及叠片机
JP5711020B2 (ja) 活物質層の形成装置および形成方法
CN212366048U (zh) 一种锂电池电芯多张叠片设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination