-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stapelvorrichtung für mehrlagige flache Elektrodenstapel, wobei die Stapelvorrichtung in Y-Richtung verfahrbar ist und einen Wechselträger umfasst. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Batteriezelle sowie auf eine Verwendung derselben.
-
Stand der Technik
-
Elektrische Energie ist mittels Batterien speicherbar. Batterien wandeln chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie um. Hierbei werden Primärbatterien und Sekundärbatterien unterschieden. Primärbatterien sind nur einmal funktionsfähig, während Sekundärbatterien, die auch als Akkumulator bezeichnet werden, wieder aufladbar sind. In einem Akkumulator finden insbesondere sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen Verwendung. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus.
-
Lithium-Ionen-Batteriezellen weisen eine positive Elektrode, die auch als Kathode bezeichnet wird, und eine negative Elektrode, die auch als Anode bezeichnet wird, auf. Die Kathode sowie die Anode umfassen je einen Stromableiter, auf den ein Aktivmaterial aufgebracht ist. Die Elektroden der Batteriezelle sind folienartig ausgebildet und unter Zwischenlage eines Separators, welcher die Anode von der Kathode trennt, beispielsweise zu einem Elektrodenstapel gestapelt. Die Elektroden können auch zu einem Elektrodenwickel gewunden sein oder auf eine andere Art eine Elektrodeneinheit bilden.
-
Die beiden Elektroden der Elektrodeneinheit sind elektrisch mit Polen der Batteriezelle verbunden, welche auch als Terminals bezeichnet werden. Die Elektroden und der Separator sind von einem in der Regel flüssigen Elektrolyten umgeben. Die Batteriezelle weist ferner ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. Das Zellengehäuse in der Regel prismatisch, insbesondere quaderförmig ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Aber auch andere Gehäuseformen, beispielsweise kreiszylindrisch oder auch flexible Pouch-Zellen sind bekannt.
-
Die wesentliche Bestrebung bei der Entwicklung von neuen Batteriezellen ist, das elektrochemische Nutzvolumen in der Zelle zu erhöhen. Als geeignetste Bauform einer Elektrodeneinheit zur Maximierung des Nutzvolumens hat sich der Elektrodenstapel herausgestellt, da dieser sowohl ideal prismatisch als auch in einer beliebigen anderen Geometrie hergestellt werden kann. Elektrodenstapel können beispielsweise mit Stapelvorrichtungen hergestellt werden.
-
Aus
DE 10 2013 207 351 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Energiespeicherzelle und die Energiespeicherzelle bekannt.
CN 102969527 A zeigt ebenfalls eine Elektrodenstapelausbildung, bei denen die einzelnen Elektrodenstapel durch Zwischenlagen voneinander getrennt sind und die Elektroden jeweils Kontaktfahnen umfassen.
-
Darstellung der Erfindung
-
Es wird eine Stapelvorrichtung für mehrlagige flache Elektrodenstapel vorgeschlagen, wobei die Stapelvorrichtung in Y-Richtung und optional auch in X-Richtung verfahrbar sein kann und einen Wechselträger umfasst. Der Wechselträger ist lösbar an Führungselementen aufgenommen, austauschbar ausgeführt und umfasst eine Auflagefläche, die durch erste Vorspannfedern beaufschlagt ist, die die auf der Auflagefläche gestapelten Elektrodenstapel bei der Handhabung des Wechselträgers kontinuierlich an Gegenhalter anstellen.
-
In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung, die auf eine Auflagefläche gestapelte Anordnung von Elektrodenstapeln mittels Federkraft an den Gegenhaltern kontinuierlich unter Spannung gehalten, wobei sichergestellt ist, dass keine Lage innerhalb der Elektrodenstapel verrutscht. In vorteilhafter Weise ist der Wechselträger während des Stapelvorgangs fixiert, kann entriegelt werden und lässt entweder manuell oder durch ein Handhabungssystem leicht austauschen.
-
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind die Gegenhalter verschwenkbar oder in X- und Z-Richtung verfahrbar am Wechselträger aufgenommen und übergreifen ein Stapelende auf der Auflagefläche des Wechselträgers aufgestapelter Elektrodenstapel. Gegen die Gegenhalter wird der Stapel aufgrund der Vorspannfedern, die die Auflagefläche beaufschlagen, kontinuierlich angestellt, so dass die aufgestapelten Elektrodenstapel definiert fixiert bleiben.
-
Der Wechselträger ist durch Verriegelungselemente auf Führungselementen gesichert. Zur Handhabung des Wechselträgers werden die Verriegelungen gelöst und der Wechselträger lässt sich in sehr einfacher Weise mit dem darauf angeordneten, unter Vorspannung stehenden Elektrodenstapel entweder mit einem automatischen Handhabungssystem oder auch manuell bewegen.
-
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung befindet sich in vorteilhafter Weise unterhalb eines linearen Fördersystems, auf dessen Einzeltischen mehrlagige Elektrodenstapel aufgenommen sind. Ein jeder der Einzeltische des linearen Fördersystems gibt in Überkopflage oberhalb der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stapelvorrichtung durch Lösung von Spannklammern oder durch Roboter mit Vakuumgreifern - um Beispiele zu nennen - den jeweils am Einzeltisch fixierten Elektrodenstapel auf die Auflagefläche des Wechselträgers ab. Die Auflagefläche des Wechselträgers umfasst in vorteilhafter Weise mindestens einen Kanal oder eine Anordnung mehrerer Kanäle, die beispielsweise gekreuzt sind. In vorteilhafter Weise erstrecken sich die Kanäle durchgängig an der Oberfläche der Auflagefläche. Die Kanäle dienen als Eingreiföffnungen für Klammern, Greifer oder bandartige Fördersysteme, mit denen die Anzahl auf der Auflagefläche aufgestapelter Elektrodenstapel entnommen und einem Folgeprozess zugeführt werden kann.
-
Alternativ zu den beschriebenen Kanälen, können im Randbereich der Auflagefläche des Wechselträgers auch Aussparungen ausgebildet sein. Die Aussparungen liegen bevorzugt im Randbereich am Bereich der Kante der Auflagefläche und können beispielsweise einander gegenüberliegend angeordnet sein.
-
Dadurch, dass die Kanäle die Oberfläche der Auflageflächen teilweise unterbrechen, verbleiben Kontaktflächen, auf denen die Elektrodenstapel aufliegen. Sind auf der Auflagefläche des Wechselträgers beispielsweise Aussparungen im Randbereich vorgenommen, so ergibt sich eine durchgängig sich über die Auflagefläche erstreckende Kontaktfläche.
-
Ferner wird eine Batteriezelle vorgeschlagen, die mindestens einen Elektrodenstapel umfasst, der auf einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stapelvorrichtung hergestellt ist.
-
Eine erfindungsgemäße Batteriezelle findet in vorteilhafter Weise Verwendung in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt. Unter Consumer-Elektronik-Produkten sind insbesondere Mobiltelefone, Tablet-PC's oder Notebooks zu verstehen.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung ist in Y-Richtung verfahrbar ausgebildet und insbesondere unterhalb eines linearen Fördersystems, bei dem Einzeltische entlang einer Schiene geführt werden, angeordnet.
-
Nach dem Ablegen einer Anzahl von Elektrodenstapel auf dem Wechselträger erfolgt eine Bewegung der Stapelvorrichtung in Y-Richtung, so dass nach Entriegelung an Führungselementen der Wechselträger entnommen werden kann. Der Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, insbesondere der des Wechselträgers ist ein schneller Austausch desselben, wobei aufgrund der Vorspannung der gesamten Anordnung von Elektrodenstapeln auf der Auflagefläche ein Verrutschen der Lagen der Elektrodenstapel ausgeschlossen ist. Die die Auflagefläche kontinuierlich beaufschlagenden Vorspannfedern halten den gesamten Stapel aus Elektrodenstapel kontinuierlich unter Federkraft. Die Anzahl aufgestapelter Elektrodenstapel ist aufgrund der Vorspannung gegen die der Auflagefläche gegenüberliegenden Gegenhalter angestellt wird.
-
In vorteilhafter Weise hält der Wechselträger fortwährend die Spannung passiv aufrecht, ist zuverlässig mit wenigen Handgriffen, die auch automatisierbar wären, austauschbar und positionierbar und erlaubt zudem an einen sich den Stapeln anschließenden Folgeprozess eine sehr präzise Übergabe.
-
In vorteilhafter Weise ist die durch die erste Vorspannfeder beaufschlagte Auflagefläche des austauschbaren Wechselträgers so gestaltet, dass einerseits die Elektrodenstapel flach auf einer Kontaktfläche der Auflagefläche aufgelegt werden können und andererseits mindestens ein Kanal oder mehrere Kanäle oder Aussparungen und dergleichen vorhanden sind, um die aufgestapelte Anordnung von Elektrodenstapel für einen Folgeprozess mit Greifern, Klammern oder Bändern oder dergleichen entnehmen zu können. Damit stellt der Wechselträger eine präzise vorteilhaft konfigurierte Schnittstelle zu einem sich an das Stapeln der Elektrodenstapel anschließenden Folgeprozess bei der Herstellung von Batteriezellen dar.
-
Figurenliste
-
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung anschließend eingehender beschrieben.
-
Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle,
- 2 die wesentlichen Komponenten einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln,
- 3 die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung unterhalb eines linearen Fördersystems,
- 4 eine vergrößerte Darstellung des austauschbaren Wechselträgers,
- 5.1 und 5.2 zwei Ausführungsmöglichkeiten der Auflagefläche, die im austauschbaren Wechselträger angeordnet ist und
- 6 eine schematische Darstellung eines mehrlagigen Elektrodenstapels.
-
Ausführungsvarianten
-
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Batteriezelle 2. Die Batteriezelle 2 umfasst ein Gehäuse 3, welches prismatisch, vorliegend quaderförmig, ausgebildet ist. Das Gehäuse 3 ist vorliegend elektrisch leitend ausgeführt und beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Das Gehäuse 3 kann auch in Form einer flexiblen Pouch-Folie ausgebildet sein.
-
Die Batteriezelle 2 umfasst ein negatives Terminal 11 und ein positives Terminal 12. Über die Terminals 11, 12 kann eine von der Batteriezelle 2 zur Verfügung gestellte Spannung abgegriffen werden. Ferner kann die Batteriezelle 2 über die Terminals 11, 12 auch geladen werden.
-
Innerhalb des Gehäuses 3 der Batteriezelle 2 ist eine Elektrodeneinheit angeordnet, welche vorliegend als Elektrodenstapel 10 ausgeführt ist. Der Elektrodenstapel 10 weist zwei Elektroden, nämlich eine Anode 21 und eine Kathode 22, auf. Die Anode 21 und die Kathode 22 sind jeweils folienartig ausgeführt und durch einen ersten bandförmigen Separator 18 voneinander separiert. Der erste bandförmige Separator 18 ist ionisch leitfähig, also für Lithiumionen durchlässig.
-
Die Anode 21 umfasst ein anodisches Aktivmaterial 41 und einen anodischen Stromableiter 31. Der anodische Stromableiter 31 ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Kupfer. Der anodische Stromableiter 31 ist elektrisch mit dem negativen Terminal 11 der Batteriezelle 2 verbunden.
-
Die Kathode 22 umfasst ein kathodisches Aktivmaterial 42 und einen kathodischen Stromableiter 32. Der kathodische Stromableiter 32 ist elektrisch leitfähig ausgeführt und aus einem Metall gefertigt, beispielsweise aus Aluminium. Der kathodische Stromableiter 32 ist elektrisch mit dem positiven Terminal 12 der Batteriezelle 2 verbunden.
-
2 zeigt in schematischer Darstellung die Komponenten einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln 10.
-
2 zeigt eine Anlage 58 zur Herstellung von Elektrodenstapeln 10. An einer Zuführung 60 für einen ersten bandförmigen Separator 18 erfolgt dessen Zuführung auf eine Transportvorrichtung 62. Bei der Transportvorrichtung 62 kann es sich um ein umlaufendes Band oder auch um ein lineares Fördersystem oder dergleichen handeln. Auf der Transportvorrichtung 62 wird der erste bandförmige Separator 18 in Transportrichtung 64 transportiert.
-
Oberhalb der Transportvorrichtung 62 befindet sich ein Spulenvorrat eines ersten bandförmigen Materials 66 für eine erste Elektrode, beispielsweise eine Kathode. Die Zufuhr des ersten bandförmigen Materials 66 für die erste Elektrode (Kathode) erfolgt über mehrere hier nicht dargestellte Umlenkrollen an ein angetriebenes Rad 92. Einer Umfangsfläche 94 des angetriebenen Rades 92 ist ein Laser 96 oder eine messerartige Schneideinrichtung zugeordnet. Unterhalb des Lasers 96 oder der messerartigen Schneideinrichtung erfolgt ein Schnitt 68 des ersten bandförmigen Materials 66 für die erste Elektrode, wodurch ein Abschnitt 70, d.h. ein erstes Kathodensegment 56, erzeugt wird. Der abgetrennte Abschnitt 70 wird an der Umfangsfläche 94 des angetriebenen Rades 92 innerhalb eines Vakuumbereiches 86 fixiert, bevor der jeweilige Abschnitt 70 auf den ersten bandförmigen Separator 18 auf der Transportvorrichtung 62 aufgelegt wird.
-
Das angetriebene Rad 92 ist mit einem Antrieb 90 versehen, der einen Encoder und eine Antriebssteuerung umfasst, derart, dass das angetriebene Rad 92 während seiner Rotation abwechselnd alternierend beschleunigt und verzögert wird, so dass bei der Ablage der Abschnitte 70 auf der Separatorbahn auf der Oberseite der Transportvorrichtung 62 definierte Lücken erzeugt werden.
-
Danach erfolgt die Zuführung 72 eines zweiten bandförmigen Separators 19. Dieser wird auf die Transportvorrichtung 62 überführt, so dass der erste bandförmige Separator 18, und die gleichmäßig voneinander beabstandeten, abgetrennten Abschnitte 70, Kathodensegmente 56, von dem zweiten bandförmigen Separator 19 überdeckt sind.
-
Anschließend erfolgt innerhalb eines Übergabebereiches 74 die Überführung des ersten bandförmigen Separators 18, der darauf angeordneten voneinander beabstandeten Abschnitte 70, d.h. der Kathodensegmente 56 sowie des zweiten bandförmigen Separators 72 an ein lineares Fördersystem 76. Das lineare Fördersystem 76 umfasst beispielsweise einzelne mit Unterdruck beaufschlagbare Schlitten, wobei aus 2 hervorgeht, dass dem linearen Fördersystem 76 an dessen Unterseite einzelne diskrete Stapelvorrichtungen 78 zugeordnet sind.
-
Nach Passage des Übergabebereiches 74 erfolgt bevorzugt ein Laserschnitt 80, der an das lineare Fördersystem 76 übergebenen Anordnung aus erstem bandförmigen Separator 18, Abschnitt 70 der ersten Elektrode, d.h. der Kathodensegmente 56 sowie des zweiten bandförmigen Separators 19. Diese 3-Lagen-Stapel 106 werden seitlich über Greifvorrichtungen oder Vakuum auf einzelnen voneinander getrennten mit Vakuum beaufschlagbaren Tischen des linearen Fördersystems 76 fixiert.
-
Aus 2 geht hervor, dass dem linearen Fördersystem 76 ein weiteres angetriebenes Rad 92 zugeordnet ist. Dieses wird mit einem zweiten bandförmigen Material 82 für eine zweite Elektrode, d.h. der Anode beaufschlagt, welches einen Schnitt 80 durch einen Laser 96 erfährt. Die vom zweiten bandförmigen Material 82 für die zweite Elektrode, d.h. der Anode, abgetrennten Abschnitte 70 der zweiten Elektrode werden innerhalb des Vakuumbereiches 86 auf dem angetriebenen Rad 92 fixiert und auf die von den einzelnen Tischen des linearen Fördersystems 76 herantransportierten Anordnungen aus erstem bandförmigen Separator 18, den Abschnitt 70 für die zweite Elektrode und den zweiten bandförmigen Separator 19 aufgebracht.
-
Die erhaltenen, beispielsweise von Greifern des linearen Fördersystems 76 fixierten vierlagigen Stapel werden im Auslaufbereich des linearen Fördersystems 76 um 180° gewendet und in Überkopflage auf einzelne Stapelvorrichtungen 78 abgelegt.
-
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das angetriebene Rad 92, welches oberhalb des linearen Fördersystems 76 angeordnet ist, ebenfalls einen Vakuumbereich 86 und einen Abblasbereich 88 aufweist. Bei Position 84 erfolgt der Laserschnitt des zweiten bandförmigen Materials 82 für die zweite Elektrode bevorzugt mittels des Lasers 96. Alternativ zu dem Laser 96, bei dem es sich bevorzugt um einen kontinuierlichen oder gepulsten (ns oder ps) FestkörperLaser handelt, kann auch eine messerartige Schneidvorrichtung eingesetzt werden, um die einzelnen Abschnitte 70, in diesem Falle die Anodensegmente 55, an dieser Stelle vom zweiten bandförmigen Material 82 für die zweite Elektrode abzutrennen.
-
Der Darstellung gemäß 3 ist eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung 78 zu entnehmen, die unterhalb eines linearen Fördersystems 76, wie in 2 dargestellt, angeordnet ist.
-
Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass oberhalb der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stapelvorrichtung 78 ein lineares Fördersystem 76 verläuft. Alternativ können auch Roboter mit Vakuumgreifern eingesetzt werden. Das lineare Fördersystem 76 umfasst eine sich in Richtung einer X-Achse 100 erstreckende Schiene 104 an der eine Anzahl von Einzeltischen 102 bewegt werden. Die Einzeltische 102 laufen mit Rollen 106 entlang der Schiene 104. In der in 3 dargestellten Überkopflage der Einzeltische 102 werden nach lösen von Fixierklammern 108 abzulegende Elektrodenstapel 10 auf eine Auflagefläche 114 abgelegt. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass auf der Auflagefläche 114 schon eine Anzahl von Elektrodenstapeln 10 abgelegt ist, und eine Stapelhöhe 112 erreicht ist.
-
Sobald der Einzeltisch 102 in Überkopflage seine Position erreicht hat, fährt eine im Einzeltisch 102 angeordnete Ausstoßvorrichtung wenige Millimeter vertikal nach unten. Die Aufnahmeplatte 130 fährt in Richtung der Z-Achse 116 vertikal nach oben dem abzulegenden Elektrodenstapel 110 entgegen. Dabei wird diese unter Federspannung gehalten, so dass die Gegenhalter 120 frei sind und nach außen verfahren. Die Aufnahmeplatte 130 fährt in Richtung der Z-Achse 116 weitere wenige Millimeter nach oben, so dass die Gegenhalter 120 nach innen verschwenken können. Danach fährt die Aufnahmeplatte 130 in Z-Richtung 116 abwärts, so dass der abzulegende Elektrodenstapel 110 abgelegt ist.
-
Im in 3 gezeigten Zustand ist dargestellt, dass an einem austauschbaren Wechselträger 115 verschwenkbar angeordnete Gegenhalter 120 das obere Ende des Stapels aufgestapelter Elektrodenstapel 10 übergreifen. Die Auflagefläche 114 gemäß der Darstellung in 3 ist durch erste Vorspannfedern 122 beaufschlagt. Dadurch wird erreicht, dass bei einem Ausschwenken der Gegenhalter 120, die verschwenkbar am auswechselbaren Wechselträger 115 angeordnet sind, der auf der Auflagefläche 114 aufgestapelte Stapel von Elektrodenstapel 10 kontinuierlich an die ausgestellten Gegenhalter 120 angestellt ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass innerhalb der Stapel kein Verrutschen auftritt, sondern diese in ihrer präzisen Lage verbleiben. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Z-Achse mit Bezugszeichen 116 bezeichnet ist und die Y-Achse das Bezugszeichen 118 hat.
-
Ist eine Stapelhöhe 112 - wie in 3 dargestellt - auf der Aufllagefläche 114 erreicht, verschwenken die Gegenhalter 120 über das der Auflagefläche 114 gegenüberliegende Ende des Stapels von Elektrodenstapeln 10, so dass der Stapel fixiert ist. Nach Entriegelung der Verriegelungselemente 126 kann der austauschbare Wechselträger 115 von seinen beispielsweise stabförmig ausgebildeten Führungselement 128 entweder manuell oder durch ein automatisiertes Handhabungssystem entnommen werden.
-
Auch die stabförmig ausgebildeten Führungselemente 128 sind mit Vorspannfedern, nämlich den zweiten Vorspannfedern 124 bewehrt.
-
Die Stapelvorrichtung 78 umfasst darüber hinaus eine Aufnahmeplatte 130, die wiederum die stabförmig ausgebildeten Führungselemente 128 aufnimmt. Die Aufnahmeplatte 130 ist Teil einer Ablagestation 132, die beispielsweise in einer Schwalbenschwanzführung 134 oder dergleichen geführt, in Richtung der Y-Achse 118 verfahren werden kann, so dass nach Entriegelung der Verriegelungselemente 126 und dem Herausbewegen der Stapelvorrichtung 78, die unterhalb des linearen Fördersystems 76 angeordnet ist, der Wechselträger 115 mit samt der dort aufgestapelten Elektrodenstapel 10 entnommen werden kann.
-
4 ist der Wechselträger 115 in vergrößerter Darstellung zu entnehmen. Neben den verschwenkbar ausgebildeten Gegenhaltern 120, befinden sich auf der Oberseite des Wechselträgers 115 Vertiefungen 136, die der Aufnahme der in 3 angedeuteten Verriegelungselemente 126 dienen. Die Verriegelungselemente 126 fixieren den austauschbaren Wechselträger 115 auf den stabförmig ausgebildeten Führungselementen 128. Des Weiteren umfasst der Wechselträger 115 an seiner Unterseite Bohrungen 138. Die Bohrungen 138 sind komplementär zum Durchmesser, beispielsweise der stabförmig ausgebildeten Führungselementen 128 ausgeführt und erlauben ein Aufstecken des austauschbaren Wechselträgers 115 auf die stabförmig ausgeführten Führungselemente 128. Nach Aufstecken des austauschbaren Wechselträgers 115 werden die Verriegelungselemente 126 wieder so positioniert, dass Rastnasen in die Vertiefungen 136 im Randbereich an der Oberseite des Wechselträgers 115 eingreifen und den austauschbaren Wechselträger 115 in einer Arbeitsposition fixieren. 4 ist des Weiteren zu entnehmen, dass über die Wirkung die ersten Vorspannfedern 122 der Stapel auf die Stapelhöhe 112 angewachsen, gegen die das obere Stapelende übergreifenden ausgeschwenkten Gegenhalter 120 drücken. Somit ist ein Verrutschen bzw. ein Verschieben einzelner Elektrodenstapel 10 oder einzelner Lagen innerhalb der Elektrodenstapel 10 aufgrund der kontinuierlich wirkenden Vorspannkraft ausgeschlossen, so dass bei Handhabung des austauschbaren Wechselträgers 115 entweder manuell oder über ein automatisches Handhabungssystem oder dergleichen, die Präzision der Lagen einzelner Elektrodenstapel 10 aufrechterhalten bleibt und eine präzise Übergabe an einen sich an den Stapelprozess anschließenden Folgeprozess sichergestellt ist.
-
Den 5.1 und 5.2 sind Ausführungsmöglichkeiten der Auflagefläche 114 des austauschbaren Wechselträgers 115 zu entnehmen.
-
Der Darstellung gemäß 5.1 ist zu entnehmen, dass die Auflagefläche 114 hier gekreuzte Kanäle 142 aufweist, die ein Kanalmuster 144 bilden. Die Kanäle 142 erstrecken sich in der in 5.1 dargestellten Ausführungsvariante der Auflagefläche 114 durchgängig von einem Rand 148 zum gegenüberliegenden Rand 148 der Auflagefläche 114. Durch die Kanäle 142, die hier in gekreuzter Darstellung dargestellt sind, ergeben sich eine Anzahl von Kontaktflächen 146, auf denen die Elektrodenstapel 10 aufliegen. In der in 5.1 dargestellten Ausführungsvariante dienen die Kanäle 142 dazu, die aufgestapelten Elektrodenstapel 10 innerhalb eines Folgeprozesses mit Greifern, Klammern oder Bändern entnehmen zu können, so dass eine Weiterverarbeitung möglich ist.
-
5.2 zeigt eine Ausgestaltung der Auflagefläche 114.
-
5.2 ist zu entnehmen, dass sich an den jeweiligen Rändern 148 der Auflagefläche 114 Aussparungen 140 befinden. Komplementär zu den Handhabungsgeräten, seien es Greifer, seien es Klammern, seien es Bänder des Folgeprozesses, sind die Aussparungen 140 am Rand 148 der Auflagefläche 114 in einer Breite 150 und einer Tiefe 152 gestaltet, so dass eine Schnittstelle für den sich anschließenden Folgeprozess hinsichtlich der Weiterverarbeitung der aufgestapelten Elektrodenstapel 10 besteht.
-
6 zeigt einen mehrlagigen Elektrodenstapel.
-
Die einzelnen Elektrodenstapel 10 aus Stapelsegmenten 52, die durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stapelvorrichtung 78 aufgestapelt werden, ohne dass ein Verrutschen auftritt, werden mit hoher Präzision an einen Folgeprozess übergeben. Die Stapelsegmente 52 umfassen ein Separatorsegment 53 des ersten bandförmigen Separators 18, ein Kathodensegment 56, ein weiteres Separatorsegment 53 des zweiten Separators 19, welches das Anodensegment 55 von dem Kathodensegment 56 trennt. Die Elektrodenstapel 10 gemäß 6 werden über das lineare Fördersystem 76 an dessen Unterseite von oben her in Überkopflage auf die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stapelvorrichtungen 78, insbesondere auf den austauschbaren Wechselträger 115 aufgelegt.
-
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013207351 A1 [0006]
- CN 102969527 A [0006]
