DE102016200496A1 - Method and plant for producing a cell module - Google Patents

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Abstract

Bei dem Verfahren und der Anlage (43) zur Herstellung eines Zellmoduls (25), insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, wird ein Stapel (21) von Speicherzellen (23) mit einem Band (24), insbesondere ein faserverstärktes Kunststoffband, umwickelt. Hierbei werden zunächst die Speicherzellen (23) in einer Spanneinheit (10) gegeneinander verspannt. Anschließend wird der gespannte Stapel (21) zusammen mit der Spanneinheit (10) von einem Greifer (30) gegriffen und einer Bandierungsvorrichtung (44) zugeführt. Der Stapel (21) und die Bandierungsvorrichtung (44) werden zueinander automatisiert derart geführt, dass das Band (24) um den Stapel (21) gewickelt wird. Nach der Bandierung wird die Spanneinheit (10) wieder gelöst und der Stapel (21) freigegeben.In the method and the system (43) for producing a cell module (25), in particular for an electric or hybrid vehicle, a stack (21) of storage cells (23) is wrapped with a band (24), in particular a fiber-reinforced plastic band. Here, first, the memory cells (23) in a clamping unit (10) are braced against each other. Subsequently, the tensioned stack (21) is gripped together with the clamping unit (10) by a gripper (30) and fed to a banding device (44). The stack (21) and the banding device (44) are automatically guided to each other such that the band (24) is wound around the stack (21). After banding, the clamping unit (10) is released again and the stack (21) released.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zum Herstellen eines Zellmoduls, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, wobei hierbei ein Stapel von Speicherzellen mithilfe eines Bandes umwickelt wird. The invention relates to a method and a system for producing a cell module, in particular for an electric or hybrid vehicle, wherein in this case a stack of memory cells is wrapped by means of a tape.

Aus der DE 10 2014 204 737 A1 ist ein derartiger, mithilfe eines faserverstärkten Kunststoffbandes umwickelter Stapel von Speicherzellen für einen Hochvoltspeicher eines Kraftfahrzeugs zu entnehmen. From the DE 10 2014 204 737 A1 Such a stack of storage cells wrapped in a fiber-reinforced plastic band for a high-voltage accumulator of a motor vehicle can be taken from such a stack.

Die Umwicklung des Stapels dient zum Verspannen des Stapels, um die einzelnen Speicherzellen kompakt in definierter Lage zueinander zu halten und um eine Ausdehnung des Stapel infolge beispielsweise von Entlade- und Ladezyklen während des Betriebes möglichst zu vermeiden. The wrapping of the stack serves to clamp the stack in order to keep the individual storage cells compact in a defined position relative to one another and to avoid expansion of the stack as a result of, for example, discharging and charging cycles during operation.

Herkömmlich wurden die Stapel in einen Metallrahmen eingeschweißt. Durch die Verwendung eines faserverstärkten Bandes gemäß der DE 10 2014 204 737 A1 wird zum Einen der Vorteil einer Gewichtseinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Metall-Spannrahmen erzielt. Zum Anderen lässt sich mit der Bandierung eine einfachere Anpassung an unterschiedliche Stapelgrößen umsetzen. Traditionally, the stacks were welded into a metal frame. By using a fiber reinforced tape according to the DE 10 2014 204 737 A1 On the one hand the advantage of a weight saving compared to conventional metal tenter is achieved. On the other hand, the banding makes it easier to adapt to different stack sizes.

Bei den vorliegend interessierenden Speicherzellen handelt es sich insbesondere um Lithium-Ionen Speicherzellen, speziell prismatische Speicherzellen, die insgesamt zu einem quaderförmigen Stapel zur Ausbildung des Zellmoduls zusammengefasst sind. Mehrere solcher Zellmodule werden üblicherweise in einer Speichereinheit zur Ausbildung eines Hochvolt-Speichers speziell zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug angeordnet. The memory cells of interest in the present case are, in particular, lithium-ion memory cells, especially prismatic memory cells, which are combined overall to form a cuboid stack for forming the cell module. Several such cell modules are usually arranged in a memory unit for forming a high-voltage memory especially for use in a motor vehicle.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und effiziente Fertigung derartiger Zellmodule zu ermöglichen. Proceeding from this, the object of the invention is to enable a cost-effective and efficient production of such cell modules.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Zellmoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 16. The object is achieved according to the invention by a method for producing a cell module having the features of claim 1 and by a system having the features of claim 16.

Die im Hinblick auf das Verfahren angeführten Vorteile und bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sinngemäß auch auf die Anlage zu übertragen. Hierbei wird zur Ausbildung eines Zellmoduls ein Stapel von Speicherzellen, insbesondere Lithium-Ionen-Speicherzellen, mithilfe eines Bandes umwickelt, insbesondere ein Kunststoffband, speziell ein faserverstärktes Kunststoffband. Bei dem Kunststoff des Bandes handelt es sich vorzugsweise um einen thermoplastischen Kunststoff. Alternativ kann auch ein insbesondere faserverstärktes Klebeband eingesetzt werden, wie es in der DE 2014 204 737 A1 beschrieben ist. Um ein automatisiertes Wickeln zu ermöglichen, nachfolgend auch als Bandierung bezeichnet, werden die Speicherzellen des Stapels zunächst in einer Spanneinheit gegeneinander verspannt. Schließlich wird der gespannte Stapel gemeinsam mit der Spanneinheit von einem Greifer gegriffen und einer Bandierungsvorrichtung zugeführt. Schließlich werden der gespannte Stapel und die Bandierungsvorrichtung relativ zueinander und automatisiert derart geführt, dass das Band automatisiert um den gespannten Stapel gewickelt wird, sodass der Stapel nach der Bandierung vom Band im gespannten Zustand gehalten wird. Schließlich wird nach der Bandierung die Spanneinheit wieder gelöst und der Stapel wird für nachfolgende Konfektionierungsschritte freigegeben. Insbesondere werden mehrere derartige Stapel oder Zellmodule in eine Speichereinheit zur Ausbildung eines Hochvoltspeichers für ein Kraftfahrzeug zusammengefügt. Das Greifen des gespannten Stapels, die Bandierung sowie das anschließende Freigeben des bandierten Stapels erfolgen dabei insbesondere vollautomatisch ohne manuelle Eingriffe. The advantages and preferred embodiment cited with regard to the method are to be transferred analogously to the system. In this case, to form a cell module, a stack of memory cells, in particular lithium-ion memory cells, is wrapped by means of a band, in particular a plastic band, especially a fiber-reinforced plastic band. The plastic of the band is preferably a thermoplastic. Alternatively, a particular fiber-reinforced adhesive tape can be used, as in the DE 2014 204 737 A1 is described. In order to enable an automated winding, hereinafter also referred to as banding, the memory cells of the stack are first braced against each other in a clamping unit. Finally, the tensioned stack is gripped together with the clamping unit by a gripper and fed to a banding device. Finally, the tensioned stack and the banding device are guided relative to each other and automated so that the belt is automatically wrapped around the tensioned stack, so that the stack is held in tension by the belt after banding. Finally, after the banding the clamping unit is released again and the stack is released for subsequent confectioning steps. In particular, a plurality of such stacks or cell modules are assembled in a memory unit for forming a high-voltage accumulator for a motor vehicle. The gripping of the taut stack, the banding and the subsequent release of the banded stack are carried out in particular fully automatically without manual intervention.

Durch die beschriebene Prozessabfolge mit dem Spannen der Speicherzellen in einer Spanneinheit und dem anschließenden Greifen und Zuführen zu der Bandierungsvorrichtung gemeinsam mit der an dem Stapel befindlichen Spanneinheit wird eine einfache automatisierte Fertigung ermöglicht. Durch die Spanneinheit wird nämlich – unabhängig von dem Greifer – der Stapel der Speicherzellen im gespannten Zustand zuverlässig gehalten, bis die erforderliche Spannkraft von dem Band aufgenommen wird. The described process sequence with the clamping of the memory cells in a clamping unit and the subsequent gripping and feeding to the banding device together with the clamping unit located on the stack enable a simple automated production. By the clamping unit namely - regardless of the gripper - the stack of memory cells in the tensioned state held reliable until the required clamping force is absorbed by the tape.

Hierdurch wird insgesamt ein prozesssicheres automatisiertes und zuverlässiges Bandieren des Stapels erreicht. Von besonderem Vorteil ist weiterhin, dass das Verfahren und auch die Anlage ohne besondere Anpassungen für unterschiedliche Modulgrößen des Zellmoduls geeignet sind, dass also für unterschiedliche Modulgrößen keine unterschiedlichen Anlagenkomponenten erforderlich sind. Insgesamt ist dadurch ein kostengünstiges und effizientes Herstellverfahren auch für eine Serienfertigung erreicht. As a result, a process-reliable automated and reliable banding of the stack is achieved overall. It is furthermore of particular advantage that the method and also the system are suitable for different module sizes of the cell module without special adaptations, ie that no different system components are required for different module sizes. Overall, a cost-effective and efficient manufacturing process is thus achieved for mass production.

Zum Verspannen des Stapels in der Spanneinheit weist die Anlage weiterhin zweckdienlicherweise eine Vorspanneinrichtung auf. Die Spanneinheit umfasst zudem ein Spannelement, insbesondere ein Federelement. Über dieses Spannelement wird die Spannkraft auf den Stapel ausgeübt. Innerhalb der Vorspanneinrichtung wird nunmehr das Spannelement vorgespannt, anschließend wird der Stapel eingelegt und verspannt. Schließlich wird die Spanneinheit mit dem darin gespannten Stapel mithilfe des Greifers aus der Vorspanneinrichtung entnommen. Über das Spannelement ist daher der Stapel während des Bandierungsvorgangs durch die vorzugsweise passiv wirkende Federkraft des Spannelements gespannt. Durch die Vorspanneinrichtung, die allgemein zum Vorspannen des zumindest einen Spannelements ausgebildet ist und hierbei insbesondere Klemmbacken der Spanneinheit auseinanderzieht, wird zunächst das Einlegen des ungespannten Zellstapels bzw. der einzelnen Speicherzellen ermöglicht. Auch dieser Teilprozess ist daher in einfacher Weise automatisiert umsetzbar und erfolgt vorzugsweise ohne manuelle Interaktion. For clamping the stack in the clamping unit, the system further expediently has a pretensioning device. The clamping unit also comprises a clamping element, in particular a spring element. About this clamping element, the clamping force is exerted on the stack. Within the biasing device now the clamping element is biased, then the stack is inserted and clamped. Finally, the clamping unit with the stack clamped therein is removed from the pretensioner by means of the gripper. About the clamping element is therefore the Stack stretched during the Bandierungsvorgangs by the preferably passive acting spring force of the clamping element. By the biasing means, which is generally designed for biasing the at least one clamping element and in this case in particular pulls jaws of the clamping unit apart, the insertion of the unstretched cell stack or of the individual memory cells is initially made possible. Also, this sub-process is therefore automatically implemented in a simple manner and preferably takes place without manual interaction.

Um das automatisierte Vorspannen prozesssicher zu gewährleisten weist die Vorspanneinrichtung in zweckdienlicher Ausgestaltung eine Vorspanneinheit mit einem Greifelement auf. Dieses greift das Spannelement zum Zwecke des Vorspannens vorzugsweise automatisch beim Einlegen der Spanneinheit in die Vorspanneinrichtung. Das Spannelement weist ein korrespondierendes Greifelement auf. In bevorzugter Ausführungsvariante handelt es sich bei dem Greifelement-Paar um eine Aufnahme, insbesondere eine Ringöse, sowie ein Eingriffselement, insbesondere ein Bolzen, Stift oder eine Kralle. Speziell ist das Greifelement-Paar zu einem wechselseitigen formschlüssigen Greifen ausgebildet. Durch die Vorspanneinheit wird das Spannelement in einen gespannten Zustand überführt. In order to reliably ensure automated pretensioning, the pretensioning device, in an expedient embodiment, has a pretensioning unit with a gripping element. This preferably grips the clamping element for the purpose of biasing automatically when inserting the clamping unit in the biasing device. The clamping element has a corresponding gripping element. In a preferred embodiment variant, the gripper element pair is a receptacle, in particular a ring eyelet, as well as an engagement element, in particular a bolt, pin or a claw. Specifically, the gripping element pair is designed for mutual positive engagement. By the biasing unit, the clamping element is transferred to a tensioned state.

Beim automatisierten Prozessablauf wird die Spanneinheit daher an definierter Position innerhalb der Vorspanneinrichtung abgelegt. Hierzu weist die Vorspanneinrichtung insbesondere einen Halter auf, welcher beispielsweise als eine Ablage(-Platte) ausgebildet ist. In the automated process sequence, the clamping unit is therefore stored at a defined position within the pretensioner. For this purpose, the biasing device in particular a holder, which is formed for example as a shelf (plate).

Nach der Bandierung wird der mit dem Band umwickelten Stapel wieder zurück in die Vorspanneinrichtung gebracht und dort insbesondere automatisiert freigegeben. After banding the wrapped with the tape stack is brought back into the biasing device and released there in particular automated.

Dies erfolgt in vergleichbarer Weise wie das automatisierte Vorspannen des Spannelements und Einspannen des Stapels: Mithilfe der zueinander korrespondierenden Greifelemente der Vorspanneinheit und des Spannelements wird das Spannelement wieder (auf-)gespannt, wodurch der Stapel freigegeben wird. This is done in a similar manner as the automated biasing of the clamping element and clamping the stack: Using the mutually corresponding gripping elements of the biasing unit and the clamping element, the clamping element is again (up) stretched, whereby the stack is released.

Zweckdienlicherweise ist weiterhin an zumindest einer Endseite und vorzugsweise an beiden gegenüberliegenden (Stirn-)Endseiten des Stapels eine Druckplatte angeordnet. Diese ist weiterhin vorzugsweise jeweils mithilfe eines Klemmbackens der Spanneinheit gegen den Stapel gepresst. Hierdurch werden die von der Spanneinheit ausgeübten Spann- und Presskräfte möglichst gleichmäßig und vollflächig über die gegenüberliegenden Stirnseiten auf den Stapel übertragen. Die hierzu erforderlichen Klemmbacken der Spanneinheit ragen hierbei nur über eine begrenzte Höhe des Stapels, um beim nachfolgenden Bandierungsvorgang nicht zu stören. Die Klemmbacken überlappen beispielsweise den Stapel nur maximal bis zu einem Drittel und vorzugsweise maximal bis zu einem Viertel seiner Höhe. Conveniently, a pressure plate is further arranged on at least one end side and preferably on both opposite (end) end sides of the stack. This is further preferably each pressed using a jaw of the clamping unit against the stack. As a result, the clamping and pressing forces exerted by the clamping unit are transmitted to the stack as uniformly as possible and over the entire surface over the opposite end faces. The necessary jaws of the clamping unit protrude here only over a limited height of the stack, so as not to interfere with the subsequent banding process. The jaws overlap, for example, the stack only a maximum of up to a third and preferably a maximum of up to a quarter of its height.

In bevorzugter Weiterbildung weist die Druckplatte randseitige Erhebungen zur Aufnahme von Befestigungselementen für eine spätere Montage des Zellmoduls auf. Zwischen zwei gegenüberliegenden derartigen Erhebungen wird das Band hindurchgeführt. Die beiden Erhebungen definieren daher einen Zwischenraum nach Art einer Nut für das Band. Das Band wird daher an einer Querseite der Druckplatte zwischen zwei Erhebungen durchgeführt. In a preferred development, the pressure plate on the edge-side elevations for receiving fasteners for subsequent assembly of the cell module. Between two opposite such elevations, the tape is passed. The two surveys therefore define a gap in the manner of a groove for the band. The tape is therefore performed on a transverse side of the printing plate between two surveys.

Ergänzend ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass die Druckplatte insgesamt an ihren vier Ecken jeweils eine Erhebung hat und dass zwischen zwei in Längsrichtung voneinander beabstandeten Erhebungen eine Klemmbacke der Spanneinheit eingreift. In addition, it is provided in a preferred embodiment that the pressure plate in total at its four corners in each case has a survey and that engages between two longitudinally spaced elevations a jaw of the clamping unit.

Die Druckplatte selbst ist dabei vorzugsweise ohne Befestigungselemente wie Schrauben, Klemmen etc. am Stapel anliegend angeordnet. Im Bereich des Bandes definiert die Druckplatte vorzugsweise eine unterbrechungsfreie Oberfläche. The pressure plate itself is preferably arranged without fasteners such as screws, clamps, etc. adjacent to the stack. In the region of the band, the printing plate preferably defines an uninterrupted surface.

Weiterhin ist die Druckplatte zweckdienlicherweise aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff und speziell aus Polyamid. Durch diese Materialwahl ist insbesondere eine gute Erstlagen-Fixierung des (Kunststoff-)Bands, insbesondere durch Schweißen, gewährleistet, was z.B. bei der Verwendung von Metall oder auch duroplastischen Kunststoffen in der Regel nicht möglich ist. Furthermore, the pressure plate is expediently made of plastic, in particular of a thermoplastic plastic and especially of polyamide. By this choice of material in particular a good first-layer fixation of the (plastic) tape, in particular by welding, ensures, which is e.g. in the use of metal or thermosetting plastics in general is not possible.

Um eine Beschädigung des Bandes im Kantenbereich zu vermeiden weist die Druckplatte randseitig abgerundete Kanten auf. In order to avoid damage to the band in the edge region, the printing plate has rounded edges on the edge.

Die Druckplatte wird vor Beginn der Bandierung, an der Stirnseite des Stapels fixiert, insbesondere angeklebt, beispielsweise durch eine Klebefolie oder auch einen sonstigen Kleber. The printing plate is fixed before the beginning of the banding, on the front side of the stack, in particular glued, for example by an adhesive film or other adhesive.

Im Hinblick auf eine automatisierte Bandierung ist der Greifer vorzugsweise an einer Roboterhand eines Industrieroboters befestigt. Bei dem Industrieroboter handelt es sich allgemein um einen Gelenkarmmechanismus, mit dessen Hilfe der Greifer und damit der Stapel frei im Raum bewegt werden kann. Insbesondere handelt es sich um einen zumindest sechsachsigen Industrieroboter. Die Roboterhand ist üblicherweise über ein Gelenk um mehrere Achsen drehbar an einem Roboterarm gelagert. Grundsätzlich ist ein Umwickeln auch bei nur einer Achse möglich, um die der Greifer gedreht wird. With regard to automated banding, the gripper is preferably attached to a robot hand of an industrial robot. The industrial robot is generally a Gelenkarmmechanismus, with the help of the gripper and thus the stack can be moved freely in space. In particular, it is an at least six-axis industrial robot. The robot hand is usually supported by a joint about several axes rotatably mounted on a robot arm. In principle, wrapping is also possible with only one axis around which the gripper is rotated.

Aufgrund der freien Steuerbarkeit derartiger Industrieroboter wird in zweckdienlicher Weiterbildung die Spanneinheit mit dem darin eingespannten Stapel an der feststehenden Bandierungsvorrichtung durch geeignete Bewegungsoperationen während der Bandierung vorbeigeführt. Diese Bewegungsoperationen umfassen insbesondere Drehbewegungen, aber auch translatorische Bewegungen. Durch die Bewegung des Stapels wird das Band vorzugsweise automatisch von der Bandierungsvorrichtung abgezogen. Es ist also kein zusätzlicher Antrieb für das Band erforderlich. Due to the free controllability of such industrial robots, the clamping unit with the stack clamped therein is guided past the stationary banding device by suitable movement operations during the banding in an expedient development. These movement operations include in particular rotational movements, but also translational movements. By the movement of the stack, the tape is preferably automatically withdrawn from the banding device. So there is no additional drive for the band required.

Insbesondere zu Beginn des Bandierungsvorgangs wird in bevorzugter Ausgestaltung das Band am Stapel durch einen Fixierungsvorgang fixiert. Dies erfolgt insbesondere durch ein Anschweißen des Bandes am Stapel und insbesondere an einer der Druckplatten. Insbesondere durch die Ausgestaltung des Bandes als (faserverstärktes) Kunststoffband und der Ausgestaltung der Druckplatte aus Kunststoff ist ein Verschweißen dieser Elemente miteinander durch einfaches Erwärmen möglich, bei dem zumindest eines und vorzugsweise beide dieser Teile zumindest an ihrer Oberfläche angeschmolzen werden. Insgesamt wird durch das Verschweißen eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Band und der Druckplatte ausgebildet. Alternativ zum Schweißen kann das Band auch angeklebt oder klemmend befestigt werden. In particular, at the beginning of the Bandierungsvorgangs the band is fixed to the stack by a fixing operation in a preferred embodiment. This is done in particular by welding the tape to the stack and in particular to one of the printing plates. In particular, by the design of the band as (fiber-reinforced) plastic tape and the design of the pressure plate made of plastic welding these elements together by simple heating is possible in which at least one and preferably both of these parts are melted at least on its surface. Overall, a cohesive connection between the band and the pressure plate is formed by the welding. As an alternative to welding, the tape can also be glued or clamped.

Zweckdienlicherweise sind keine weiteren Fixierungsvorgänge des Bandes am Stapel vorgesehen. Das Band ist daher ausschließlich durch den Fixierungsvorgang, vorzugsweise durch das Schweißen, am Stapel befestigt. Conveniently, no further fixing operations of the tape are provided on the stack. The band is therefore attached to the stack exclusively by the fixing process, preferably by welding.

In zweckdienlicher Weiterbildung wird das Band weiterhin vor dem Bandieren und insbesondere kontinuierlich während des gesamten Bandierungsprozesses vorerwärmt und insbesondere zumindest an seiner Oberfläche angeschmolzen. Durch diese Maßnahme wird allgemein die Oberfläche des Bandes klebrig, sodass sie nicht nur mit der Druckplatte verschweißt sondern beispielsweise auch eine Haftung zu zwischen den Druckplatten liegenden Seitenabschnitten eingeht. Das kontinuierliche Wärmen hat weiterhin den Vorteil, dass bei einer mehrlagigen Bandierung eine Fixierung zwischen aufeinander folgenden Lagen erfolgt, insbesondere eine Verschweißung, also eine stoffschlüssige Verbindung. In an expedient development, the band is further preheated prior to banding and in particular continuously during the entire banding process and, in particular, melted at least on its surface. By this measure, the surface of the tape is generally sticky so that they not only welded to the pressure plate but also, for example, assumes an adhesion to lying between the printing plates side portions. Continuous heating also has the advantage that, in the case of multi-layer banding, a fixation takes place between successive layers, in particular a welding, that is to say a cohesive connection.

Alternativ ist auf ein Vorerwärmen verzichtet. Das Band wird insbesondere nicht angeschmolzen. Weiterhin werden die verschiedenen Lagen auch nicht zwingend mit den Druckplatten (ggf. bis auf eine Erstlagenfixierung zumindest an einer der Druckplatten) und / oder untereinander verschmolzen. Im Vergleich zu einer Vorerwärmung können in diesem Fall z.B. höhere Prozessgeschwindigkeiten erreicht werden. Alternatively, preheating is dispensed with. In particular, the tape is not melted. Furthermore, the various layers are not necessarily merged with the printing plates (possibly up to a Erstlagenfixierung at least on one of the printing plates) and / or with each other. In comparison with preheating, in this case e.g. higher process speeds can be achieved.

Um dies in einfacher Weise zu gewährleisten weist die Bandierungsvorrichtung eine Erwärmungszone auf, die nachfolgend zu einer Abwickeleinheit für das Band angeordnet ist. Das Band durchläuft während der Bandierung kontinuierlich die Erwärmungszone, so dass das Band darin vorerwärmt und insbesondere angeschmolzen wird. To ensure this in a simple manner, the banding device has a heating zone, which is subsequently arranged to form a unwinding unit for the band. The band continuously passes through the heating zone during banding, so that the band is preheated therein and in particular fused.

Weiterhin zeichnet sich die Bandierungsvorrichtung in zweckdienlicher Ausgestaltung durch eine Bremseinheit für das Band auf. Durch das Abziehen des Bandes von der Abwickeleinheit in Kombination mit der Bremseinheit wird dadurch das Band vorgespannt, sodass insgesamt der Stapel mit einer hohen Spannkraft gespannt wird. Furthermore, the banding device is characterized in an expedient embodiment by a brake unit for the band. By pulling off the tape from the unwinding unit in combination with the brake unit, the tape is thereby pre-tensioned, so that overall the stack is tensioned with a high clamping force.

Die Bremseinheit weist hierbei zumindest zwei Laufrollen auf, zwischen denen das Band verläuft, wobei einer der Laufrollen abgebremst wird. The brake unit in this case has at least two rollers between which the belt extends, wherein one of the rollers is braked.

Weiterhin umfasst die Bandierungsvorrichtung eine Anpressrolle, mit deren Hilfe das Band bei der Bandierung gegen den Stapel gepresst wird. Hierdurch wird eine zuverlässige Anlage des Bandes am Stapel gewährleistet. Furthermore, the banding device comprises a pressure roller, with the aid of which the band is pressed against the stack during the banding. As a result, a reliable system of the tape is guaranteed at the stack.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise vereinfachten Darstellungen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. These show in partially simplified representations:

1 eine Seitenansicht einer Vorspanneinrichtung mit Spanneinheit und darin einliegendem Stapel, 1 a side view of a pretensioner with clamping unit and stack therein,

2 eine perspektivische Aufsicht auf die Vorspanneinrichtung mit darin angeordneter Spanneinheit, 2 a perspective view of the biasing device with therein arranged clamping unit,

3 eine Draufsicht auf die Unterseite der Spanneinheit, 3 a plan view of the underside of the clamping unit,

4A, 4B Seitenansichten einer Druckplatte, 4A . 4B Side views of a printing plate,

5 eine Schnittansicht durch einen Greifer, 5 a sectional view through a gripper,

6A eine ausschnittsweise vereinfachte Darstellung einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Industrieroboter, einem Greifer mit daran gehaltener Spanneinheit und einer Bandierungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung, 6A 1 a fragmentary simplified representation of a system for carrying out the method with an industrial robot, a gripper with a clamping unit held thereon and a banding device in a perspective view,

6B die Anlage gemäß 6A in einer Seitenansicht, 6B the system according to 6A in a side view,

7 eine Schnittdarstellung einer Bremseinheit für das Band. 7 a sectional view of a brake unit for the band.

In den Figuren sich gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same parts with the same reference numerals.

Die in den 1 und 2 dargestellte Vorspanneinrichtung 2 weist eine Grundplatte 4 auf, auf der eine Vorspanneinheit 6 sowie im Ausführungsbeispiel als Tragstelen ausgebildete Halter 8 angeordnet sind. Auf den Haltern 8 ist eine Spanneinheit 10 abgelegt. Im Ausführungsbeispiel sind die Halter dabei derart ausgebildet, dass sie bezüglich der Grundplatte 4 geneigt sind. The in the 1 and 2 shown biasing device 2 has a base plate 4 on, on a bias unit 6 and in the embodiment designed as supporting posts holder 8th are arranged. On the holders 8th is a clamping unit 10 stored. In the exemplary embodiment, the holders are designed such that they with respect to the base plate 4 are inclined.

Die Spanneinheit 10 weist eine Montageplatte 12 auf, an deren Unterseite im Ausführungsbeispiel zwei als Gasfedern, insbesondere Gaszugfedern ausgebildete Spannelemente 14 angeordnet sind. Diese sind mit ihrem einen Ende an der Montageplatte 12 fixiert und ihr anderes Ende ist mit einer ersten Klemmbacke 16A verbunden, die relativ zur Montageplatte 12 verschiebbar ist. Sie ist an dieser über teleskopartige Auszugselemente, beispielsweise in die Montageplatte 12 eingelassene Führungsstangen, verschieblich gelagert. Gegenüberliegend der ersten Klemmbacke 16A weist die Spanneinheit 10 eine zweite Klemmbacke 16B auf. An der ersten Klemmbacke 16A sind weiterhin Greifelemente angeordnet, die im Ausführungsbeispiel als Ringösen 18 ausgebildet sind. The clamping unit 10 has a mounting plate 12 on, at the bottom in the embodiment, two clamping elements designed as gas springs, in particular gas tension springs 14 are arranged. These are with their one end to the mounting plate 12 fixed and her other end is with a first jaw 16A connected, relative to the mounting plate 12 is displaceable. It is on this telescopic extension elements, for example, in the mounting plate 12 recessed guide rods, slidably mounted. Opposite the first jaw 16A indicates the clamping unit 10 a second jaw 16B on. At the first jaw 16A Further gripping elements are arranged, which in the embodiment as eyelets 18 are formed.

Korrespondierend hierzu weist die Vorspanneinheit 6 ebenfalls ein Greifelement 20 auf, welches Bolzen umfasst, die in die Ringösen 18 eingreifen. Das Greifelement 20 ist an Spannkolben der Vorspanneinheit 6 angeordnet. Über die Vorspanneinheit 6 wird eine Spannkraft, insbesondere Zugkraft, auf die Spannelemente 14 ausgeübt, so dass diese vorgespannt werden. Hierbei werden die beiden Klemmbacken 16A, 16B etwas auseinandergezogen. Bei der Vorspanneinheit 6 handelt es sich insbesondere um eine pneumatische Einheit, sodass also die Spannelemente 14 pneumatisch vorgespannt werden. Corresponding to this, the biasing unit 6 also a gripping element 20 on which bolts included in the eyelets 18 intervention. The gripping element 20 is on clamping piston of the pretensioning unit 6 arranged. About the preload unit 6 is a clamping force, in particular tensile force, on the clamping elements 14 exercised, so that they are biased. Here are the two jaws 16A . 16B pulled apart a bit. At the bias unit 6 it is in particular a pneumatic unit, so so so the clamping elements 14 be pneumatically biased.

In der 1 ist weiterhin bereits ein Stapel 21 mit einer Vielzahl von einzelnen prismatischen Speicherzellen 23 illustriert. Beidendseitig weist der Stapel jeweils eine Druckplatte 22 auf, zwischen denen letztendlich die Speicherzellen 23 eingespannt werden. Der gesamte Stapel 21 wird – wie nachfolgend näher beschrieben – mithilfe eines Bandes 24 umwickelt und im verspannten Zustand über dieses Band 24 gehalten. Bei diesem handelt es sich um ein insbesondere faserverstärktes Kunststoffband. Dieses ist in 1 gestrichelt dargestellt. Der mit dem Band 24 umwickelte Stapel 21 bildet ein Zellmodul 25. In the 1 is still a stack already 21 with a plurality of individual prismatic memory cells 23 illustrated. Both ends of the stack each have a printing plate 22 on, between which ultimately the memory cells 23 be clamped. The whole pile 21 is - as described in more detail below - using a tape 24 wrapped and strapped over this band 24 held. This is a particular fiber-reinforced plastic tape. This is in 1 shown in dashed lines. The one with the band 24 wrapped stacks 21 forms a cell module 25 ,

Bei der Druckplatte 22 handelt es sich insbesondere um eine Kunststoff-Druckplatte, welche an den vier Eckbereichen Erhebungen 26 nach Art von Stegen aufweist. In diese Erhebungen 26 sind insbesondere Bohrungen eingebracht, in die dann Schrauben zum Befestigen des Stapels in einer Speichereinheit (Hochvoltspeicher) eingebracht sind. Allgemein erfolgt die Montage des Zellmoduls in der Speichereinheit über die Druckplatten 22. At the pressure plate 22 in particular, it is a plastic pressure plate, which at the four corners elevations 26 has the nature of webs. In these surveys 26 In particular, bores are introduced, in which then screws for fixing the stack in a storage unit (high-voltage storage) are introduced. In general, the assembly of the cell module takes place in the storage unit via the printing plates 22 ,

Die 4A zeigt eine Seitenansicht auf eine Querseite der Druckplatte. Zwischen den beiden gegenüberliegenden Erhebungen 26 wird das Band 24 hindurchgeführt. The 4A shows a side view on a transverse side of the printing plate. Between the two opposite elevations 26 becomes the band 24 passed.

4B zeigt eine Seitenansicht auf eine Längsseite der Druckplatte 22. Zwischen den beiden gegenüberliegenden Erhebungen 26 an der Längsseite greifen die beiden Klemmbacken 16A, 16B ein. 4B shows a side view on a longitudinal side of the printing plate 22 , Between the two opposite elevations 26 on the long side grab the two jaws 16A . 16B one.

Weiterhin ist in 5 eine Schnittdarstellung eines Greifers 30 dargestellt, mit dessen Hilfe der Stapel 21 gegenüberliegend zur Spanneinheit 10 im oberen des in 1 dargestellten Bereichs gegriffen wird. Furthermore, in 5 a sectional view of a gripper 30 represented by means of which the stack 21 opposite to the clamping unit 10 in the upper of the in 1 area is seized.

Der Greifer 30 weist hierzu ebenfalls zwei gegenüberliegende Klemmbacken 32A, 32B auf, wobei wiederum eine der beiden Klemmbacken 32A insbesondere mittels einer Pneumatikeinheit 34 gegen die gegenüberliegende feststehende Klemmbacke 32B verschoben werden kann. Die verschiebbare Klemmbacke 32A ist hierbei insbesondere an einer Führungsschiene 36 einer Linearführung des Greifers 30 geführt. An der Oberseite weist der Greifer 30 weiterhin eine Befestigungsplatte 38 zur Befestigung an einer Roboterhand 40 (6B) eines Industrieroboters 42 auf. The gripper 30 also has two opposite jaws 32A . 32B on, in turn, one of the two jaws 32A in particular by means of a pneumatic unit 34 against the opposite fixed jaw 32B can be moved. The sliding jaw 32A This is in particular on a guide rail 36 a linear guide of the gripper 30 guided. At the top, the gripper points 30 continue a mounting plate 38 for attachment to a robot hand 40 ( 6B ) of an industrial robot 42 on.

Eine Anlage 43 zum automatisierten Bandieren gemäß den 6A, 6B weist den Industrieroboter 42, den Greifer 30, die durch ihn gehaltene Spanneinheit 10, die (in den 6A, 6B nicht dargestellten) Vorspanneinrichtung 2 sowie weiterhin eine Bandierungsvorrichtung 44 auf. Diese weist eine Abwickeleinheit 46, eine Erwärmungszone 48 sowie eine an einem Arm gelagerte Anpressrolle 50 auf. Die Abwickeleinheit 46 weist weiterhin eine in 7 im Schnitt dargestellte Bremseinheit 52 auf. Die Bremseinheit 52 dient zum Vorspannen des Bandes 24. Hierzu umfasst die Bremseinheit 52 eine Führungsrolle 54 sowie zwei Laufrollen 56. Das Band 24 ist jeweils zwischen der Führungsrolle 54 und einer der Laufrollen hindurchgeführt. Die beiden Laufrollen 56 sind dabei gegen die Führungsrolle 54 gepresst, vorzugsweise mithilfe von Dämpferelementen 58. Die Laufrollen 56 sind daher quasi durch eine variable Aufhängung befestigt, wodurch insgesamt eine auf das Band 24 ausgeübte Vorspannkraft variiert werden kann. Die eingestellte Vorspannkraft zur Vorspannung des Bandes 24 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10 bis 20 N A plant 43 for automated banding according to the 6A . 6B has the industrial robot 42 , the gripper 30 , the tensioning unit held by it 10 which (in the 6A . 6B not shown) biasing device 2 and further a banding device 44 on. This has an unwinding unit 46 , a heating zone 48 and a pressure roller mounted on an arm 50 on. The unwinding unit 46 also has an in 7 sectional brake unit 52 on. The brake unit 52 serves to bias the tape 24 , For this purpose, the brake unit comprises 52 a leadership role 54 as well as two rollers 56 , The ribbon 24 is between each leadership role 54 and passed through one of the rollers. The two rollers 56 are against the leadership role 54 pressed, preferably by means of damper elements 58 , The rollers 56 are therefore fastened by a variable suspension, which results in a total of one on the band 24 applied biasing force can be varied. The set preload force for Preloading the band 24 is preferably in the range between 10 to 20 N.

Das Verfahren zum automatisierten Bandieren des Stapels 21 ist wie folgt:
In einem ersten Schritt werden die einzelnen Speicherzellen 23 zusammen mit den Druckplatten 22 in die Spanneinheit 10 eingelegt (1). Hierzu werden zunächst mithilfe der Vorspanneinheit 6 die Spannelemente 14 vorgespannt. Die beiden Klemmbacken 16A, 16B befinden sich daher im geöffneten Zustand, sodass die einzelnen Speicherzellen 23 und die Druckplatten 22 einfach eingelegt werden können. Das Bestücken der Spanneinheit 10 mit Speicherzellen 23 und den Druckplatten 22 erfolgt vorzugsweise ebenfalls in hier nicht näher dargestellter Weise automatisiert ohne manuelle Interaktion.
The method for automated banding of the stack 21 is as follows:
In a first step, the individual memory cells 23 together with the printing plates 22 in the clamping unit 10 inserted ( 1 ). To do this, first use the preload unit 6 the clamping elements 14 biased. The two jaws 16A . 16B are therefore in the open state, so that the individual memory cells 23 and the printing plates 22 can be easily inserted. The loading of the clamping unit 10 with memory cells 23 and the printing plates 22 is preferably also done in a manner not shown here automated without manual interaction.

Anschließend wird die Verbindung zwischen Greifelement 20 und Ringösen 18 gelöst, sodass durch die vorgespannten Spannelemente 14 der Stapel 21 in der Spanneinheit 10 zwischen den Klemmbacken 16A, 16B eingespannt wird. Subsequently, the connection between the gripping element 20 and eyelets 18 solved so that by the prestressed clamping elements 14 the stack 21 in the clamping unit 10 between the jaws 16A . 16B is clamped.

Im nächsten Schritt verfährt der Greifer 30 mithilfe des Industrieroboters 42 an die Vorspanneinrichtung 2 und der Stapel 21 wird mit den Klemmbacken 32A, 32B des Greifers 30 gegenüberliegend der Spanneinheit 10 gegriffen. Anschließend wird der Stapel 21 zusammen mit der Spanneinheit 10 aus der Vorspanneinrichtung 2 entnommen und zu der Bandierungsvorrichtung 44 geführt. In the next step, the gripper moves 30 using the industrial robot 42 to the pretensioner 2 and the stack 21 is with the jaws 32A . 32B of the gripper 30 opposite the clamping unit 10 resorted. Then the stack 21 together with the clamping unit 10 from the pretensioner 2 taken out and to the banding device 44 guided.

Anschließend wird in einem ersten Schritt ein Endstück des Bandes 24 an einer der beiden Druckplatten 22 fixiert. Hierzu wird das Band 24 und insbesondere auch die Druckplatte 22 erwärmt, sodass jeweils der Kunststoff etwas anschmilzt. Das Band 24 wird gegen die Oberfläche der Druckplatte 22 gepresst, sodass eine stoffschlüssige (Schweiß-)Verbindung ausgebildet wird. Subsequently, in a first step, an end piece of the tape 24 on one of the two printing plates 22 fixed. This is the tape 24 and in particular also the printing plate 22 heated so that each of the plastic melts something. The ribbon 24 is against the surface of the printing plate 22 pressed, so that a cohesive (welding) connection is formed.

Nachfolgend wird der Stapel 21 mithilfe des Greifers 30 an der feststehenden Bandierungsvorrichtung 44 geeignet entlanggeführt, sodass das Band sukzessive um den Umfang des Stapels 21 herum abgewickelt wird. Der Stapel 21 wird hierbei von dem Greifer 30 insbesondere auch rotiert und an der (feststehenden) Anpressrolle 50 mit seiner Umfangsseite entlanggeführt. Below is the stack 21 using the gripper 30 on the fixed banding device 44 suitably guided along, so that the tape successively around the circumference of the stack 21 is handled around. The stack 21 This is from the gripper 30 in particular also rotated and on the (fixed) pressure roller 50 guided along with its peripheral side.

Das Band 24 durchläuft kontinuierlich die Erwärmungszone 48, in der zumindest die Oberfläche des Bandes 24 angeschmolzen wird. Das Band 24 wird vorzugsweise in mehreren Lagen um den Stapel 21 gewickelt. Beim Bandierungsvorgang wird dabei das Band 24 mithilfe der Anpressrolle 50 gegen den Stapel 21 gepresst. Innerhalb der Erwärmungszone 48 wird das Band insgesamt auf eine Temperatur oberhalb von 200°C, insbesondere auf eine Temperatur im Bereich zwischen 240° und 300°C erwärmt. Die Erwärmungszone 48 ist insgesamt insbesondere nach Art eines Ofens ausgebildet. The ribbon 24 goes through the heating zone continuously 48 in which at least the surface of the tape 24 is melted. The ribbon 24 is preferably in several layers around the stack 21 wound. The banding process becomes the band 24 using the pressure roller 50 against the pile 21 pressed. Within the heating zone 48 the strip is heated in total to a temperature above 200 ° C, in particular to a temperature in the range between 240 ° and 300 ° C. The heating zone 48 is formed in particular in the manner of a furnace.

Um eine ausreichende Zugspannung für das Band 24 zu erhalten, durchläuft dieses vor dem Eintritt in die Erwärmungszone 48 noch die in der 7 dargestellte Bremseinheit 52. To provide sufficient tension for the band 24 to get through this before entering the warming zone 48 still in the 7 illustrated brake unit 52 ,

Nach dem Ende des Bandierungsvorgangs wird das Band 24 zunächst abgetrennt. Anschließend verfährt der Greifer 30 mit dem bandierten Stapel 21 wieder zur Vorspanneinrichtung 2 zurück, legt dort die Spanneinheit 10 mit dem bandierten Stapel 21 ab. Vorzugsweise insbesondere derart, dass beim Ablegen automatisch die Greifelemente 20 in die Ringösen 18 eingreifen. Mithilfe der Vorspanneinheit 6 werden dann die Spannelemente 14 wieder gespannt, sodass der bandierte Stapel 21 freigegeben wird. Anschließend wird dieser aus der Spanneinheit 10 insbesondere wiederum automatisiert beispielsweise mithilfe eines zweiten Roboters entnommen. After the end of the tape process, the tape becomes 24 initially separated. Then the gripper moves 30 with the banded stack 21 again to the pretensioner 2 back, put there the clamping unit 10 with the banded stack 21 from. Preferably in particular such that when depositing automatically the gripping elements 20 in the eyelets 18 intervention. Using the bias unit 6 then become the clamping elements 14 cocked again, so the banded stack 21 is released. Then this is from the clamping unit 10 in turn, in turn, automatically taken, for example, using a second robot.

Durch die hier beschriebene Anlage 43 ist insgesamt ein prozesssicheres automatisiertes Bandieren eines Stapels 21 ermöglicht. Gleichzeitig ist durch den speziellen Aufbau der hier gewählten Komponenten die gesamte Anlage universell für unterschiedliche Stapelgrößen flexibel einsetzbar, d.h. die Anlage ist problemlos für unterschiedliche Stapelgrößen skalierbar. Through the system described here 43 Overall, a process-reliable automated banding of a stack 21 allows. At the same time, due to the special design of the components selected here, the entire system can be used universally for different stack sizes, ie the system can be easily scaled for different stack sizes.

Durch die Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffbandes 24 in Kombination mit den Kunststoff-Druckplatten 22 wird – im Unterschied zu der Verwendung von herkömmlichen Metallrahmen – zunächst eine deutliche Gewichtsersparnis erreicht. Darüber hinaus ist mit dem hier gewählten Aufbau auch eine Bandierung mit einer hohen Band-Vorspannung gewährleistet, sodass während des Betriebs Lageänderungen der einzelnen Speicherzellen 23 zumindest weitgehend vermieden sind. By using a fiber-reinforced plastic band 24 in combination with the plastic printing plates 22 is - in contrast to the use of conventional metal frame - initially achieved a significant weight savings. In addition, with the structure selected here, a banding with a high band bias voltage is ensured, so that changes in position of the individual memory cells during operation 23 at least largely avoided.

Die hohe Anlagenflexibilität zur Behandlung von unterschiedlich großen Zellmodulen wird insbesondere auch durch die gewählte Robotertechnik mit geeigneter Robotersteuerung und der flexiblen Greiftechnik einerseits der Spanneinheit 10 und andererseits auch des Greifers 30 erzielt. The high system flexibility for the treatment of cell modules of different sizes is particularly due to the selected robot technology with suitable robot control and the flexible gripping technology on the one hand, the clamping unit 10 and on the other hand also the gripper 30 achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2
Vorspanneinrichtung biasing means
4 4
Grundplatte baseplate
6 6
Vorspanneinheit biasing unit
8 8th
Halter holder
10 10
Spanneinheit clamping unit
12 12
Montageplatte mounting plate
14 14
Spannelemente clamping elements
16A 16A
erste Klemmbacke first jaw
16B 16B
zweite Klemmbacke second jaw
18 18
Ringöse eyelet
20 20
Greifelement gripping element
21 21
Stapel stack
22 22
Druckplatte printing plate
23 23
Speicherzellen memory cells
24 24
Band tape
25 25
Zellmodul cell module
26 26
Erhebung survey
30 30
Greifer grab
32A, B32A, B
Klemmbacken  jaws
34 34
Pneumatikeinheit pneumatic unit
36 36
Führungsschiene guide rail
38 38
Befestigungsplatte mounting plate
40 40
Roboterhand robotic hand
42 42
Industrieroboter industrial robots
43 43
Anlage investment
44 44
Bandierungsvorrichtung Bandierungsvorrichtung
46 46
Abwickeleinheit unwinding
48 48
Erwärmungszone heating zone
50 50
Anpressrolle pressure roller
52 52
Bremseinheit brake unit
54 54
Führungsrolle leadership
56 56
Laufrolle caster
58 58
Dämpferelement damper element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014204737 A1 [0002, 0004] DE 102014204737 A1 [0002, 0004]
  • DE 2014204737 A1 [0008] DE 2014204737 A1 [0008]

Claims (16)

Verfahren zum Herstellen eines Zellmoduls (25) insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, bei dem ein Stapel (21) von Speicherzellen (23) mithilfe eines Bandes (24), insbesondere ein faserverstärktes Kunststoffband, umwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Speicherzellen (23) des Stapel (21) in einer Spanneinheit (10) gegeneinander verspannt werden, – der gespannte Stapel (21) von einem Greifer (30) gegriffen und einer Bandierungsvorrichtung (44) zugeführt wird, – der gespannte Stapel (21) und die Bandierungsvorrichtung (44) relativ zueinander automatisiert derart geführt werden, sodass das Band (24) um den gespannten Stapel (21) gewickelt wird und den Stapel (21) nach der Bandierung im gespannten Zustand hält, – anschließend die Spanneinheit (10) gelöst und der Stapel (21) freigegeben wird. Method for producing a cell module ( 25 ) in particular for an electric or hybrid vehicle in which a stack ( 21 ) of memory cells ( 23 ) using a tape ( 24 ), in particular a fiber-reinforced plastic tape, is wrapped, characterized in that - the memory cells ( 23 ) of the stack ( 21 ) in a clamping unit ( 10 ) are clamped against each other, - the taut stack ( 21 ) from a gripper ( 30 ) and a banding device ( 44 ), - the tensioned stack ( 21 ) and the banding device ( 44 ) are automated relative to each other in such a way that the tape ( 24 ) around the tensioned stack ( 21 ) and the stack ( 21 ) holds after the banding in the tensioned state, - then the clamping unit ( 10 ) and the stack ( 21 ) is released. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (10) ein Spannelement (14) zur Ausübung der Spannkraft auf den Stapel (21) aufweist, wobei das Spannelement (14) in einer Vorspanneinrichtung (2) vorgespannt wird, der Stapel (21) eingelegt und verspannt wird und anschließend die Spanneinheit (10) mit dem darin gespannten Stapel (21) mithilfe des Greifers (30) aus der Vorspanneinrichtung (2) genommen wird. Method according to claim 1, characterized in that the clamping unit ( 10 ) a tensioning element ( 14 ) for exerting the clamping force on the stack ( 21 ), wherein the tensioning element ( 14 ) in a pretensioning device ( 2 ), the stack ( 21 ) is inserted and clamped and then the clamping unit ( 10 ) with the stack ( 21 ) using the gripper ( 30 ) from the pretensioner ( 2 ) is taken. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (2) zum automatisierten Vorspannen des Spannelements (14) eine Vorspanneinheit (6) mit einem Greifelement (20) aufweist, welches vorzugsweise beim Einlegen der Spanneinheit (10) in die Vorspanneinrichtung (2) das Spannelement (14) automatisch greift. Method according to Claim 2, characterized in that the pretensioning device ( 2 ) for automated pretensioning of the tensioning element ( 14 ) a bias unit ( 6 ) with a gripping element ( 20 ), which preferably when inserting the clamping unit ( 10 ) into the pretensioning device ( 2 ) the tensioning element ( 14 ) automatically attacks. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bandierung die Spanneinheit (10) wieder in die Vorspanneinrichtung (2) zum automatisierten Freigeben des Stapels (21) gebracht wird. Method according to claim 2 or 3, characterized in that after the banding the tensioning unit ( 10 ) back into the pretensioning device ( 2 ) for automated release of the stack ( 21 ) is brought. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer Endseite des Stapels (21) eine Druckplatte (22) angeordnet ist, welche mithilfe eines Klemmbackens (16A, 16B) der Spanneinheit (10) gegen den Stapel (21) gepresst wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least on one end side of the stack ( 21 ) a printing plate ( 22 ), which by means of a jaw ( 16A . 16B ) of the clamping unit ( 10 ) against the stack ( 21 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (22) randseitige Erhebungen (26) aufweist und das Band (24) zwischen zwei Erhebungen (26) verlegt wird. Method according to claim 5, characterized in that the pressure plate ( 22 ) marginal surveys ( 26 ) and the tape ( 24 ) between two surveys ( 26 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (16A, 16B) zwischen zwei Erhebungen (26) eingreift. Method according to claim 6, characterized in that the clamping jaw ( 16A . 16B ) between two surveys ( 26 ) intervenes. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (22) aus Kunststoff besteht. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the pressure plate ( 22 ) consists of plastic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (30) an einer Roboterhand (40) eines Industrieroboters (42) befestigt ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 30 ) on a robot hand ( 40 ) of an industrial robot ( 42 ) is attached. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungsvorrichtung (44) ortsfest angeordnet ist und die Spanneinheit (10) mit dem darin eingespannten Stapel (21) zur Bandierung mithilfe des Greifers (30) gedreht wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the banding device ( 44 ) is stationary and the clamping unit ( 10 ) with the stack clamped therein ( 21 ) for banding using the gripper ( 30 ) is rotated. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (24) zu Beginn der Bandierung mit der Druckplatte (22) verschweißt wird. Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the band ( 24 ) at the beginning of the banding with the pressure plate ( 22 ) is welded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (24) vor dem Bandieren angeschmolzen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the band ( 24 ) is melted before banding. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungsvorrichtung (44) eine Abwickeleinheit (46) für das Band (24) sowie nachfolgend eine Erwärmungszone (48) aufweist und das Band (24) während der Bandierung kontinuierlich durch die Erwärmungszone (48) läuft. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the banding device ( 44 ) an unwinding unit ( 46 ) for the band ( 24 ) and subsequently a heating zone ( 48 ) and the tape ( 24 ) continuously during the banding through the heating zone ( 48 ) running. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungsvorrichtung (44) eine Bremseinheit (52) für das Band (24) aufweist, sodass das Band (24) durch das Abziehen von der Bandierungsvorrichtung (44) beim Bandieren vorgespannt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the banding device ( 44 ) a brake unit ( 52 ) for the band ( 24 ), so that the tape ( 24 ) by pulling off the banding device ( 44 ) is biased during banding. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungsvorrichtung (44) eine Anpressrolle (50) aufweist, mit deren Hilfe das Band (24) bei der Bandierung gegen den Stapel (21) gepresst wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the banding device ( 44 ) a pressure roller ( 50 ), by means of which the tape ( 24 ) when banding against the stack ( 21 ) is pressed. Anlage (43) zum Herstellen eines Zellmoduls (25) insbesondere für ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zum automatisierten Umwickeln eines Stapels (21) von Speicherzellen (23) mit einem Band (24) ausgebildet ist, und hierzu aufweist: – eine Spanneinheit (10), in der die Speicherzellen (23) des Stapels (21) gegeneinander verspannbar sind, – eine Bandierungsvorrichtung (44) zur Umwicklung des Stapels (21) mit einem Band (24), – einen Greifer (30) zum Greifen des in der Spanneinheit (10) gespannten Stapels (21) und zum Zuführen desselben zu der Bandierungsvorrichtung (44), wobei der Greifer (30) und die Bandierungsvorrichtung (44) relativ zueinander derart automatisiert führbar sind, dass das Band (24) um den gespannten Stapel (21) gewickelt wird. Investment ( 43 ) for producing a cell module ( 25 ), in particular for a method according to any one of the preceding claims, for automated wrapping of a stack ( 21 ) of memory cells ( 23 ) with a band ( 24 ), and for this purpose comprises: - a clamping unit ( 10 ), in which the memory cells ( 23 ) of the stack ( 21 ) are braced against each other, A banding device ( 44 ) for wrapping the stack ( 21 ) with a band ( 24 ), - a gripper ( 30 ) for gripping the in the clamping unit ( 10 ) taut stack ( 21 ) and for feeding it to the banding device ( 44 ), whereby the gripper ( 30 ) and the banding device ( 44 ) are automated relative to each other so feasible that the tape ( 24 ) around the tensioned stack ( 21 ) is wound.
DE102016200496.4A 2016-01-15 2016-01-15 Method and plant for producing a cell module Active DE102016200496B4 (en)

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