DE102017216184A1

DE102017216184A1 - Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell

Info

Publication number: DE102017216184A1
Application number: DE102017216184.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Peter; Martin Reusch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines bandförmigen Separatorelements; Bereitstellen mehrerer plattenförmiger Elektrodensegmente (55); Erzeugen eines bandförmigen Verbundelements durch Ablegen der Elektrodensegmente (55) auf das Separatorelement; wobei das Separatorelement von einer Transportvorrichtung in eine Transportrichtung bewegt wird, während die Elektrodensegmente (55) von einer Fördereinheit in einer Förderrichtung (68) auf das Separatorelement abgelegt werden, und wobei die Elektrodensegmente (55) vor dem Ablegen von einer Korrekturvorrichtung (140) ausgerichtet werden, welche eine Mehrzahl von Walzen (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168) aufweist, welche in der Förderrichtung (68) und in einer Querrichtung (y), welche rechtwinklig zu der Förderrichtung (68) verläuft, zueinander versetzt angeordnet sind. Die Erfindung betrifft auch eine Batteriezelle, die mindestens einen Elektrodenstapel umfasst, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing an electrode stack for a battery cell, comprising the following steps: providing a band-shaped separator element; Providing a plurality of plate-shaped electrode segments (55); Producing a band-shaped composite element by depositing the electrode segments (55) onto the separator element; wherein the separator element is moved by a transport device in a transport direction, while the electrode segments (55) are deposited on the separator element by a conveyor unit in a conveying direction (68), and wherein the electrode segments (55) are aligned by a correction device (140) before being deposited having a plurality of rollers (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168), which in the conveying direction (68) and in a transverse direction (y), which is perpendicular to the conveying direction (68), offset from each other. The invention also relates to a battery cell comprising at least one electrode stack, which is produced by the process according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle aus plattenförmigen Elektrodensegmenten und Stapeln der Segmente. Die Erfindung betrifft auch eine Batteriezelle, die einen Elektrodenstapel aufweist, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing an electrode stack for a battery cell from plate-shaped electrode segments and stacking of the segments. The invention also relates to a battery cell having an electrode stack, which is produced by the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

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.Electrical energy can be stored by means of batteries. Batteries convert chemical reaction energy into electrical energy. Here, a distinction is made between primary batteries and secondary batteries. Primary batteries are only functional once, while secondary batteries, also referred to as accumulators, are rechargeable. In particular, so-called lithium-ion battery cells are used in an accumulator. These are characterized among other things by high energy densities, thermal stability and extremely low self-discharge.

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.Lithium-ion battery cells have a positive electrode, also referred to as a cathode, and a negative electrode, also referred to as an anode. The cathode and the anode each comprise a current conductor, on which an active material is applied. The electrodes of the battery cell are formed like a foil and stacked, for example, to form an electrode stack with the interposition of a separator which separates the anode from the cathode. The electrodes can also be wound into an electrode winding or in some other way form an electrode unit.

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 Elektrolyt umgeben. Die Batteriezelle weist ferner ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. Das Zellengehäuse ist in der Regel prismatisch, insbesondere quaderförmig, ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Aber auch andere Gehäuseformen, beispielsweise kreiszylindrisch, oder auch flexible Pouchzellen, sind bekannt.The two electrodes of the electrode unit are electrically connected to poles of the battery cell, which are also referred to as terminals. The electrodes and separator are surrounded by a generally liquid electrolyte. The battery cell further comprises a cell housing, which is made of aluminum, for example. The cell housing is usually prismatic, in particular cuboid, designed and pressure-resistant. But other forms of housing, such as circular cylindrical, or flexible pouch cells are known.

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.An essential goal in the development of new battery cells is to increase the electrochemical useful volume in the cell. The electrode stack has proven to be the most suitable design of an electrode unit for maximizing the useful volume, since it can be produced both prismatically and in any other geometry.

Aus der DE 10 2015 202 894 A1 ist eine Batteriezelle bekannt, die einen Elektrodenstapel mit einer Anode und einer Kathode aufweist. Die Anode und die Kathode umfassen dabei mehrere plattenförmig ausgebildete Segmente, die unter Zwischenlag von plattenförmigen Separatoren zu dem Elektrodenstapel übereinander geschichtet sind.From the DE 10 2015 202 894 A1 For example, a battery cell is known which has an electrode stack with an anode and a cathode. The anode and the cathode in this case comprise a plurality of plate-shaped segments, which are stacked with the interposition of plate-shaped separators to the electrode stack one above the other.

Aus der EP 2 830 139 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen von Elektrodenplatten zwischen zwei Separatorbahnen bekannt. Die Separatorbahnen werden dabei der Vorrichtung unter einem vorgegebenen Winkel zugeführt und die Elektrodenplatten werden zwischen die Separatorbahnen eingeschoben.From the EP 2 830 139 A1 For example, an apparatus and a method for introducing electrode plates between two separator webs are known. The Separatorbahnen be supplied to the device at a predetermined angle and the electrode plates are inserted between the Separatorbahnen.

Aus der US 4,314,403 A geht eine Vorrichtung zum Stapeln von Platten für Speicherbatterien hervor. Dabei werden Separatorplatten aus einer Separatorbahn geschnitten und mit positiven Elektrodenplatten sowie negativen Elektrodenplatten gestapelt.From the US 4,314,403 A shows a device for stacking plates for storage batteries. This Separator plates are cut from a separator and stacked with positive electrode plates and negative electrode plates.

Die US 8,844,795 B2 offenbart eine Verfahren und eine Vorrichtung zum Einhüllen von Elektroden. Dabei werden Separatorsegmente mittels zweier Walzen beidseitig auf eine zwischen den Walzen hindurch geführte Elektrode aufgebracht.The US 8,844,795 B2 discloses a method and apparatus for wrapping electrodes. Separator segments are applied by means of two rollers on both sides of a guided between the rollers through the electrode.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei mindestens die nachfolgend aufgeführten Schritte.A method for producing an electrode stack for a battery cell is proposed. The method comprises at least the steps listed below.

Zunächst wird ein bandförmiges Separatorelement bereitgestellt. Das Separatorelement ist vorliegend flach und bandförmig ausgebildet. Das bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Ausdehnung des Separatorelements in eine Längsrichtung viel größer, insbesondere mindestens zehnmal größer, ist als eine Ausdehnung des Separatorelements in eine Querrichtung, welche rechtwinklig zu der Längsrichtung orientiert ist.First, a band-shaped separator element is provided. The separator element is presently flat and band-shaped. In this context, this means that an expansion of the separator element in a longitudinal direction is much greater, in particular at least ten times greater, than an extension of the separator element in a transverse direction, which is oriented at right angles to the longitudinal direction.

Ferner werden mehrere plattenförmige Elektrodensegmente bereitgestellt. Die Elektrodensegmente sind dabei flach und plattenförmig ausgebildet. Das bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Ausdehnung der Elektrodensegmente in Längsrichtung annähernd gleich groß, insbesondere mindestens halb so groß und höchstens doppelt so groß, ist wie eine Ausdehnung der besagten Segmente in Querrichtung.Furthermore, a plurality of plate-shaped electrode segments are provided. The electrode segments are flat and plate-shaped. In this context, this means that an extension of the electrode segments in the longitudinal direction is approximately the same size, in particular at least half as large and at most twice as large, as an extension of the said segments in the transverse direction.

Bei den Elektrodensegmenten kann es sich beispielsweise um Anodensegmente handeln, welche einen anodischen Stromableiter umfassen, auf den ein anodisches Aktivmaterial aufgebracht ist. Ebenso kann es sich bei den Elektrodensegmenten um Kathodensegmente handeln, welche einen kathodischen Stromableiter umfassen, auf den ein kathodisches Aktivmaterial aufgebracht ist.The electrode segments can be, for example, anode segments which comprise an anodic current conductor to which an anodic active material is applied. Likewise, the electrode segments may be cathode segments comprising a cathodic current collector to which a cathodic active material is applied.

Durch Ablegen der plattenförmigen Elektrodensegmente auf das bandförmige Separatorelement wird dann ein bandförmiges Verbundelement erzeugt.By depositing the plate-shaped electrode segments on the band-shaped separator element, a band-shaped composite element is then produced.

Dabei wird das bandförmige Separatorelement von einer Transportvorrichtung in eine Transportrichtung bewegt, während die Elektrodensegmente von einer Fördereinheit in einer Förderrichtung auf das Separatorelement abgelegt werden. In der Transportvorrichtung verläuft die Längsrichtung parallel zu der Förderrichtung und parallel zu der Transportrichtung.In this case, the band-shaped separator element is moved by a transport device in a transport direction, while the electrode segments are deposited by a conveyor unit in a conveying direction on the separator. In the transport device, the longitudinal direction is parallel to the conveying direction and parallel to the transport direction.

Die Fördereinheit umfasst eine Korrekturvorrichtung. Die Elektrodensegmente werden vor dem Ablegen von der Korrekturvorrichtung ausgerichtet. Die Korrekturvorrichtung weist eine Mehrzahl von Walzen auf, welche in der Förderrichtung und in einer Querrichtung, welche rechtwinklig zu der Förderrichtung verläuft, zueinander versetzt angeordnet sind. Die Querrichtung verläuft auch rechtwinklig zu der Längsrichtung.The delivery unit comprises a correction device. The electrode segments are aligned before deposition by the correction device. The correction device has a plurality of rollers which are arranged offset to one another in the conveying direction and in a transverse direction which runs at right angles to the conveying direction. The transverse direction is also perpendicular to the longitudinal direction.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Korrekturvorrichtung mehrere Positionssensoren auf. Dabei werden eine Position und eine Winkellage der Elektrodensegmente vor dem Ablegen von den Positionssensoren erfasst. Die Position der Elektrodensegmente wird vorzugsweise in Querrichtung und in Förderrichtung erfasst. Die Walzen der Korrekturvorrichtung werden aufgrund der erfassten Position und Winkellage der Elektrodensegmente entsprechend angesteuert um die Elektrodensegmente korrekt auszurichten.According to an advantageous embodiment of the invention, the correction device has a plurality of position sensors. In this case, a position and an angular position of the electrode segments are detected before being deposited by the position sensors. The position of the electrode segments is preferably detected in the transverse direction and in the conveying direction. The rollers of the correction device are driven accordingly due to the detected position and angular position of the electrode segments in order to align the electrode segments correctly.

Vorzugsweise sind die Walzen der Korrekturvorrichtung jeweils paarweise angeordnet. Die Elektrodensegmente werden dabei zwischen zwei paarweise angeordneten Walzen hindurch transportiert.Preferably, the rollers of the correction device are each arranged in pairs. The electrode segments are transported between two rollers arranged in pairs.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Fördereinheit eine erste Fördereinrichtung, mittels welcher ein bandförmiges Elektrodenelement zu einem Schneidbereich gefördert wird. In dem Schneidbereich wird das bandförmige Elektrodenelement zu den plattenförmigen Elektrodensegmenten geschnitten.According to a preferred embodiment of the invention, the conveyor unit comprises a first conveyor, by means of which a belt-shaped electrode element is conveyed to a cutting area. In the cutting region, the band-shaped electrode member is cut into the plate-shaped electrode segments.

Vorteilhaft umfasst die Fördereinheit auch eine zweite Fördereinrichtung, mittels welcher die Elektrodensegmente zu der Korrekturvorrichtung gefördert werden. Dabei werden die Elektrodensegmente von der zweiten Fördereinrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit gefördert als das Elektrodenelement von der ersten Fördereinrichtung gefördert wird.Advantageously, the conveyor unit also comprises a second conveyor, by means of which the electrode segments are conveyed to the correction device. In this case, the electrode segments are conveyed by the second conveyor at a higher speed than the electrode element is conveyed by the first conveyor.

In dem Schneidbereich liegen die Elektrodensegmente nach dem Schneiden noch verhältnismäßig nahe in der Förderrichtung nebeneinander. In der zweiten Fördereinrichtung entstehen, aufgrund der höheren Geschwindigkeit, in der Förderrichtung Lücken zwischen den einzelnen Elektrodensegmenten. Somit sind benachbarte Elektrodensegmente in dem Verbundelement durch eine entsprechende Lücke getrennt.In the cutting region, the electrode segments after cutting are still relatively close to each other in the conveying direction. In the second conveyor arise, due to the higher speed, in the conveying direction gaps between the individual electrode segments. Thus, adjacent electrode segments in the composite element are separated by a corresponding gap.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird in der Transportvorrichtung ein Vakuum erzeugt, mittels welchem die Elektrodensegmente durch das Separatorelement hindurch angesaugt werden. So werden die Elektrodensegmente auf dem Separatorelement zusätzlich gehalten.According to an advantageous development of the invention, a vacuum is generated in the transport device, by means of which the electrode segments are sucked through the separator element. Thus, the electrode segments are additionally held on the separator.

Vorzugsweise wird ein weiteres bandförmiges Separatorelement auf das Verbundelement derart aufgebracht, dass die Elektrodensegmente zumindest weitgehend zwischen den beiden Separatorelementen eingeschlossen sind. Insbesondere sind die Elektrodensegmente derart zwischen den beiden Separatorelementen angeordnet, dass lediglich Kontaktfahnen der Elektrodensegmente zwischen den Separatorelementen heraus ragen.Preferably, a further band-shaped separator element is applied to the composite element such that the electrode segments are at least largely enclosed between the two separator elements. In particular, the electrode segments are arranged between the two separator elements such that only contact lugs of the electrode segments protrude outward between the separator elements.

Bevorzugt werden das weitere bandförmige Separatorelement und das Verbundelement zwischen den Elektrodensegmenten, bevorzugt in Querrichtung, geschnitten. Dann werden durch Aufbringen weiterer plattenförmiger Elektrodensegmente plattenförmige Stapelsegmente erzeugt. Sofern das Verbundelement Anodensegmente aufweist werden nun Kathodensegmente aufgebracht. Sofern das Verbundelement Kathodensegmente aufweist werden nun Anodensegmente aufgebracht.The further band-shaped separator element and the composite element are preferably cut between the electrode segments, preferably in the transverse direction. Then plate-shaped stack segments are produced by applying further plate-shaped electrode segments. If the composite element has anode segments, cathode segments are now applied. If the composite element has cathode segments, anode segments are now applied.

Jedes Stapelsegment umfasst somit ein Anodensegment, ein Kathodensegment und zwei Separatorsegmente. Die Stapelsegmente werden dann zu dem Elektrodenstapel gestapelt.Each stack segment thus comprises an anode segment, a cathode segment and two separator segments. The stack segments are then stacked to the electrode stack.

Es wird auch eine Batteriezelle vorgeschlagen, die mindestens einen Elektrodenstapel umfasst, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.It is also proposed a battery cell comprising at least one electrode stack, which is produced by the process according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Batteriezelle findet vorteilhaft Verwendung in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV) oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt. Unter Consumer-Elektronik-Produkten sind insbesondere Mobiltelefone, Tablet-PCs oder Notebooks zu verstehen.A battery cell according to the invention advantageously finds use in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or in a consumer electronics product. Consumer electronics products are in particular mobile phones, tablet PCs or notebooks.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine Verringerung der erforderlichen Prozesszeit beim Stapeln der Elektroden und des Separators zu dem Elektrodenstapel. Vorteilhaft können die Elektrodensegmente mit hoher Präzision auf dem Separatorelement abgelegt und weiter transportiert werden. Insbesondere kann eine Verschiebung oder eine Verdrehung der Elektrodensegmente relativ zu dem Separatorelement vor dem Ablegen korrigiert werden. Durch die Erzeugung eines Vakuums in der Transportvorrichtung, mittels welchem die Elektrodensegmente durch das Separatorelement hindurch angesaugt werden, wird eine Verschiebung der Elektrodensegmente relativ zu dem Separatorelement auf der Transportvorrichtung weiter vermindert oder vermieden.The inventive method allows a reduction of the required process time when stacking the electrodes and the separator to the electrode stack. Advantageously, the electrode segments can be deposited with high precision on the Separatorelement and transported on. In particular, a displacement or a rotation of the electrode segments relative to the separator element can be corrected before depositing. By generating a vacuum in the transport device by means of which the electrode segments are sucked in through the separator element, a displacement of the electrode segments relative to the separator element on the transport device is further reduced or avoided.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle,
2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln für Batteriezellen,
3 eine schematische Darstellung der Fördereinheit, der Zuführeinheit und der Transportvorrichtung der Anlage aus 2,
4 eine schematische, perspektivische Darstellung der Korrekturvorrichtung aus 3,
5 eine Draufsicht auf ein bandförmiges Verbundelement und
6 eine schematische Darstellung eines aus mehreren Stapelsegmenten gebildeten Elektrodenstapels.

Show it:

1 a schematic representation of a battery cell,
2 a schematic representation of a plant for the production of electrode stacks for battery cells,
3 a schematic representation of the conveyor unit, the feed unit and the transport device of the system 2 .
4 a schematic, perspective view of the correction device from 3 .
5 a plan view of a band-shaped composite element and
6 a schematic representation of an electrode stack formed from a plurality of stack segments.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, wherein a repeated description of these elements is dispensed with in individual cases. The figures illustrate the subject matter of the invention only schematically.

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. 1 shows a schematic representation of a battery cell 2 , The battery cell 2 includes a housing 3 , which is prismatic, in the present cuboid, is formed. The housing 3 In the present case, it is designed to be electrically conductive and, for example, made of aluminum. The housing 3 can also be designed in the form of a flexible pouch film.

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.The battery cell 2 includes a negative terminal 11 and a positive terminal 12 , About the terminals 11 . 12 can one from the battery cell 2 provided voltage can be tapped. Furthermore, the battery cell 2 over the terminals 11 . 12 also be loaded.

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 Separator 18 voneinander separiert. Der Separator 18 ist ionisch leitfähig, also für Lithiumionen durchlässig.Inside the case 3 the battery cell 2 an electrode unit is arranged, which in the present case as an electrode stack 10 is executed. The electrode stack 10 has two electrodes, namely an anode 21 and a cathode 22 , on. The anode 21 and the cathode 22 are each carried out like a foil and by a separator 18 separated from each other. The separator 18 is ionic conductive, so permeable to lithium ions.

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.The anode 21 includes an anodic active material 41 and an anodic current collector 31 , The anodic current conductor 31 is made electrically conductive and made of a metal, such as copper. The anodic current conductor 31 is electric with the negative terminal 11 the battery cell 2 connected.

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.The cathode 22 comprises a cathodic active material 42 and a cathodic current collector 32 , The cathodic current conductor 32 is made electrically conductive and made of a metal, such as aluminum. The cathodic current conductor 32 is electric with the positive terminal 12 the battery cell 2 connected.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 60 zur Herstellung von Elektrodenstapeln 10 für Batteriezellen 2. Von einer ersten Separatorrolle 71 wird ein bandförmiges Separatorelement 16 über eine Zuführeinheit 120 einer Transportvorrichtung 110 zugeführt. Bei der Transportvorrichtung 110 kann es sich um ein umlaufendes Band oder auch um ein lineares Mover-System oder dergleichen handeln. Auf der Transportvorrichtung 110 wird das Separatorelement 16 in eine Transportrichtung 64 transportiert. 2 shows a schematic representation of a plant 60 for the production of electrode stacks 10 for battery cells 2 , From a first separator roll 71 becomes a band-shaped separator element 16 via a feeder unit 120 a transport device 110 fed. At the transport device 110 it may be a circulating belt or a linear mover system or the like. On the transport device 110 becomes the separator element 16 in a transport direction 64 transported.

Von einer Anodenrolle 61 erfolgt die Zufuhr eines bandförmigen Anodenelements 45 an eine Fördereinheit 100. Die Zufuhr des bandförmigen Anodenelements 45 erfolgt über mehrere hier nicht dargestellte Umlenkrollen. Die Fördereinheit 100 umfasst unter anderem einen Laser 96 oder ein anderes Schnittwerkzeug. Durch den Laser 96 erfolgen Schnitte durch das bandförmige Anodenelement 45, wodurch plattenförmige Anodensegmente 55 erzeugt werden. Die Anodensegmente 55 werden von der Fördereinheit 100 auf das Separatorelement 16 auf der Transportvorrichtung 110 abgelegt. So entsteht ein bandartiges Verbundelement 50, wobei die Anodensegmente 55 regelmäßig beabstandet voneinander angeordnet sind.From an anode roll 61 the supply of a band-shaped anode element takes place 45 to a conveyor unit 100 , The supply of the band-shaped anode element 45 takes place via several pulleys, not shown here. The conveyor unit 100 includes, inter alia, a laser 96 or another cutting tool. By the laser 96 cuts are made through the band-shaped anode element 45 , whereby plate-shaped anode segments 55 be generated. The anode segments 55 be from the conveyor unit 100 on the separator 16 on the transport device 110 stored. That's how it is a band-like composite element 50 , wherein the anode segments 55 are regularly spaced from each other.

Danach erfolgt die Zuführung eines weiteren bandförmigen Separatorelements 16 von einer zweiten Separatorrolle 72. Dieses wird auf das Verbundelement 50 auf der Transportvorrichtung 110 überführt, so dass das erste bandförmige Separatorelement 16 und die regelmäßig beabstandeten Anodensegmente 55 von dem weiteren Separatorelement 16 überdeckt sind. Dabei sind die Anodensegmente 55 weitgehend zwischen den beiden Separatorelementen 16 eingeschlossen.Thereafter, the supply of a further strip-shaped separator takes place 16 from a second separator roll 72 , This will be on the composite element 50 on the transport device 110 transferred, so that the first belt-shaped separator element 16 and the regularly spaced anode segments 55 from the further separator element 16 are covered. Here are the anode segments 55 largely between the two separator elements 16 locked in.

Anschließend erfolgt innerhalb eines Übergabebereiches 74 die Überführung des Verbundelements 50 sowie des weiteren Separatorelements 16 an ein lineares Mover-System 76. Das lineare Mover-System 76 umfasst beispielsweise einzelne mit Unterdruck beaufschlagbare Schlitten, wobei aus 2 hervorgeht, dass dem linearen Mover-System 76 an dessen Unterseite angeordnete einzelne diskrete Stapelvorrichtungen 78 zugeordnet sind.Subsequently, within a transfer area 74 the transfer of the composite element 50 and the further separator element 16 to a linear movers system 76 , The linear movers system 76 For example, includes individual acted upon with negative pressure slide, wherein 2 shows that the linear mover system 76 arranged on the underside of individual discrete stacking devices 78 assigned.

Nach Passage des Übergabebereiches 74 erfolgt bevorzugt mittels eines Lasers 96 ein Laserschnitt 80 der an das lineare Mover-System 76 übergebenen Anordnung aus Verbundelement 50 und weiterem Separatorelement 16. Es entstehen dreilagig ausgebildeten Stapel, welche zwei Separatorsegmente 53 sowie ein dazwischen liegendes Anodensegment 55 umfassen. Diese dreilagig ausgebildeten Stapel werden seitlich über Greifvorrichtungen oder Vakuum auf einzelnen voneinander getrennten mit Vakuum beaufschlagbaren Schlitten des linearen Mover-Systems 76 fixiert.After passage of the transfer area 74 is preferably carried out by means of a laser 96 a laser cut 80 the to the linear mover system 76 given arrangement of composite element 50 and further separator element 16 , The result is three-ply stack, which two Separatorsegmente 53 as well as an intermediate anode segment 55 include. These three-layered stacks are laterally gripped or vacuum on each separate vacuum-loadable carriage of the linear mover system 76 fixed.

Aus 2 geht hervor, dass dem linearen Mover-System 76 ein angetriebenes Rad 92 zugeordnet ist. Dieses wird mit einem bandförmigen Kathodenelement 46 von einer Kathodenrolle 62 beaufschlagt, welches auf dem Rad 92 bevorzugt durch einen Laser 96 zu Kathodensegmenten 56 geschnitten wird. Die von dem bandförmigen Kathodenelement 46 abgetrennten Kathodensegmente 56 werden innerhalb eines Vakuumbereiches 86 auf dem angetriebenen Rad 92 fixiert und auf die von den einzelnen Schlitten des linearen Mover-Systems 76 herantransportierten dreilagig ausgebildeten Stapel aus zwei Separatorsegmenten 53 sowie dazwischen liegendem Anodensegment 55 aufgebracht.Out 2 it turns out that the linear mover system 76 a powered wheel 92 assigned. This is done with a ribbon-shaped cathode element 46 from a cathode roll 62 which is on the wheel 92 preferably by a laser 96 to cathode segments 56 is cut. The of the band-shaped cathode element 46 separated cathode segments 56 be within a vacuum range 86 on the driven wheel 92 fixed and to those of the individual carriages of the linear mover system 76 transported three-layered stack of two Separatorsegmenten 53 as well as intervening anode segment 55 applied.

So erhaltene, beispielsweise von Greifern des linearen Mover-Systems 76 fixierten, vierlagige Stapelsegmente 58 werden in einem Auslaufbereich des linearen Mover-Systems 76 um 180° gewendet und auf die einzelnen Stapelvorrichtungen 78 abgelegt. Die Stapelsegmente 58 sind plattenförmig ausgebildet und umfassen zwei Separatorsegmente 53, ein Anodensegment 55 und ein Kathodensegment 56.So obtained, for example, grippers of the linear mover system 76 fixed, four-ply stack segments 58 be in a run-out area of the linear mover system 76 turned by 180 ° and on the individual stacking devices 78 stored. The stack segments 58 are plate-shaped and comprise two separator segments 53 , an anode segment 55 and a cathode segment 56 ,

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das angetriebene Rad 92, welches oberhalb des linearen Mover-Systems 76 angeordnet ist, neben dem Vakuumbereich 86 auch einen Abblasbereich 88 aufweist. Auf dem Rad 92 erfolgt der Laserschnitt des Kathodenelements 46 bevorzugt mittels des Lasers 96. Alternativ zu dem Laser 96, bei dem es sich bevorzugt um einen CO2-Laser oder um einen kurzgepulsten Laser handelt, kann auch eine messerartige Schneidvorrichtung oder ein anderes Schnittwerkzeug eingesetzt werden um die plattenförmigen Kathodensegmente 56 zu erzeugen. Das angetriebene Rad 92 ist mit einer Reinigungseinheit 90 versehen.For completeness, it should be mentioned that the driven wheel 92 , which is above the linear mover system 76 is arranged next to the vacuum area 86 also a blow-off area 88 having. On the bike 92 the laser cut of the cathode element takes place 46 preferably by means of the laser 96 , Alternative to the laser 96 , which is preferably a CO2 laser or a short-pulse laser, a knife-like cutter or other cutting tool can be used to the plate-shaped cathode segments 56 to create. The driven wheel 92 is with a cleaning unit 90 Mistake.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Fördereinheit 100, der Zuführeinheit 120 und der Transportvorrichtung 110 der Anlage 60 aus 2. Das bandförmige Separatorelement 16 wird von der ersten Separatorrolle 71 der Zuführeinheit 120 zugeführt. Die Zuführeinheit 120 umfasst unter anderem mehrere Umlenkrollen sowie einen Schutztunnel 122, durch den das Separatorelement 16 geführt wird. Von der Zuführeinheit 120 wird das Separatorelement 16 auf ein umlaufendes Transportband 112 der Transportvorrichtung 110 aufgebracht. 3 shows a schematic representation of the conveyor unit 100 , the feeding unit 120 and the transport device 110 the plant 60 out 2 , The band-shaped separator element 16 is from the first separator roll 71 the feed unit 120 fed. The feeder unit 120 includes, among other things, several pulleys and a protective tunnel 122 through which the separator element 16 to be led. From the feeder unit 120 becomes the separator element 16 on a revolving conveyor belt 112 the transport device 110 applied.

Das bandförmige Anodenelement 45 wird von der Anodenrolle 61 einer ersten Fördereinrichtung 141 der Fördereinheit 100 zugeführt. Der ersten Fördereinrichtung 141 ist ein Laser 96 zugeordnet, mittels welchem Konturschnitte an dem Anodenelement 45 durchgeführt werden um Kontaktfahnen 35 der Anode 21 zu erzeugen.The band-shaped anode element 45 is from the anode roll 61 a first conveyor 141 the conveyor unit 100 fed. The first conveyor 141 is a laser 96 assigned, by means of which contour cuts on the anode element 45 be carried out to contact flags 35 the anode 21 to create.

Von der ersten Fördereinrichtung 141 wird das Anodenelement 45 zu einem Schneidbereich 104 gefördert, welchem ein weiterer Laser 96 zugeordnet ist. In dem Schneidbereich 104 wird das bandförmige Anodenelement 45 von dem Laser 96 zu den plattenförmigen Anodensegmenten 55 geschnitten. Die Anodensegmente 55 werden insbesondere in der Querrichtung y geschnitten, welche vorliegend senkrecht zu der Zeichenebene orientiert ist.From the first conveyor 141 becomes the anode element 45 to a cutting area 104 promoted, which is another laser 96 assigned. In the cutting area 104 becomes the band-shaped anode element 45 from the laser 96 to the plate-shaped anode segments 55 cut. The anode segments 55 are in particular cut in the transverse direction y, which in the present case is oriented perpendicular to the plane of the drawing.

Die Fördereinheit 100 umfasst eine Korrekturvorrichtung 140, welche dazu dient, die Anodensegmente 55 korrekt auszurichten. Die Anodensegmente 55 werden von einer zweiten Fördereinrichtung 142 in einer Förderrichtung 68 zu der Korrekturvorrichtung 140 gefördert. Die Förderrichtung 68 verläuft dabei rechtwinklig zu der Querrichtung y. Dabei werden die Anodensegmente 55 von der zweiten Fördereinrichtung 142 mit einer höheren Geschwindigkeit gefördert als das Anodenelement 45 von der ersten Fördereinrichtung 141 gefördert wird.The conveyor unit 100 includes a correction device 140 , which serves the anode segments 55 to align correctly. The anode segments 55 be from a second conveyor 142 in a conveying direction 68 to the correction device 140 promoted. The conveying direction 68 runs at right angles to the transverse direction y. In the process, the anode segments become 55 from the second conveyor 142 conveyed at a higher speed than the anode element 45 from the first conveyor 141 is encouraged.

In dem Schneidbereich 104 liegen die Anodensegmente 55 nach dem Schneiden noch verhältnismäßig nahe nebeneinander. In der zweiten Fördereinrichtung 142 entstehen, aufgrund der höheren Geschwindigkeit, in der Förderrichtung 68 Lücken 51 zwischen den einzelnen Anodensegmenten 55. In the cutting area 104 lie the anode segments 55 after cutting still relatively close together. In the second conveyor 142 arise, due to the higher speed, in the conveying direction 68 Gaps 51 between the individual anode segments 55 ,

Von der Korrekturvorrichtung 140 der Fördereinheit 100 werden die Anodensegmente 55 auf das Separatorelement 16, das sich auf dem Transportband 112 der Transportvorrichtung 110 befindet, abgelegt. Dabei wird das Separatorelement 16 in die Transportrichtung 64 transportiert. Dadurch entsteht das bandförmige Verbundelement 50, das weiter in die Transportrichtung 64 transportiert wird. Die Anodensegmente 55 sind in dem Verbundelement 50 durch die Lücken 51 voneinander getrennt.From the correction device 140 the conveyor unit 100 become the anode segments 55 on the separator 16 that is on the conveyor belt 112 the transport device 110 is stored. In this case, the separator is 16 in the transport direction 64 transported. This creates the band-shaped composite element 50 continuing in the transport direction 64 is transported. The anode segments 55 are in the composite element 50 through the gaps 51 separated from each other.

In der Transportvorrichtung 110 wird ein Vakuum erzeugt, mittels welchem die Anodensegmente 55 durch das Separatorelement 16 hindurch angesaugt werden. So werden die Anodensegmente 55 auf dem Separatorelement 16 zusätzlich gehalten.In the transport device 110 a vacuum is generated by means of which the anode segments 55 through the separator 16 be sucked through. So are the anode segments 55 on the separator element 16 additionally held.

4 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der Korrekturvorrichtung 140 der Fördereinheit 100 aus 3. Die Korrekturvorrichtung 140 weist vorliegend eine erste obere Walze 151, eine zweite obere Walze 152, eine dritte obere Walze 153, eine vierte obere Walze 154, eine fünfte obere Walze 155, eine sechste obere Walze 156, eine siebte obere Walze 157 und eine achte obere Walze 158 auf. Die Korrekturvorrichtung 140 weist ferner eine erste untere Walze 161, eine zweite untere Walze 162, eine dritte untere Walze 163, eine vierte untere Walze 164, eine fünfte untere Walze 165, eine sechste untere Walze 166, eine siebte untere Walze 167 und eine achte untere Walze 168 auf. 4 shows a schematic, perspective view of the correction device 140 the conveyor unit 100 out 3 , The correction device 140 in this case has a first upper roller 151 , a second upper roller 152 , a third upper roller 153 , a fourth upper roller 154 , a fifth upper roller 155 , a sixth upper roller 156 , a seventh top roller 157 and an eighth upper roller 158 on. The correction device 140 also has a first lower roller 161 , a second lower roller 162 , a third lower roller 163 , a fourth lower roller 164 , a fifth lower roller 165 , a sixth lower roller 166 , a seventh lower roller 167 and an eighth lower roller 168 on.

Die oberen Walzen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158 sind mit den unteren Walzen 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 jeweils paarweise angeordnet. Die Anodensegmente 55 werden zwischen zwei paarweise angeordneten Walzen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 hindurch in die Förderrichtung 68 transportiert. Die Walzen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 sind in der Förderrichtung 68 und in der Querrichtung y zueinander versetzt angeordnet, wobei die Drehachsen von je zwei in der Querrichtung y zueinander versetzt angeordneten Walzen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 miteinander fluchten.The upper rollers 151 . 152 . 153 . 154 . 155 . 156 . 157 . 158 are with the lower rollers 161 . 162 . 163 . 164 . 165 . 166 . 167 . 168 arranged in pairs. The anode segments 55 be between two pairs of rollers 151 . 152 . 153 . 154 . 155 . 156 . 157 . 158 . 161 . 162 . 163 . 164 . 165 . 166 . 167 . 168 through in the conveying direction 68 transported. The rollers 151 . 152 . 153 . 154 . 155 . 156 . 157 . 158 . 161 . 162 . 163 . 164 . 165 . 166 . 167 . 168 are in the conveying direction 68 and in the transverse direction y arranged offset to each other, wherein the axes of rotation of two each in the transverse direction y offset from one another arranged rollers 151 . 152 . 153 . 154 . 155 . 156 . 157 . 158 . 161 . 162 . 163 . 164 . 165 . 166 . 167 . 168 aligned with each other.

Die Korrekturvorrichtung 140 umfasst ferner einen ersten Positionssensor 171, einen zweiten Positionssensor 172, einen dritten Positionssensor 173, einen vierten Positionssensor 174, einen fünften Positionssensor 175, einen sechsten Positionssensor 176, einen siebten Positionssensor 177 und einen achten Positionssensor 178, mittels welchen eine Position und eine Winkellage der Anodensegmente 55 erfasst werden. Die Walzen 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 werden aufgrund der erfassten Position und Winkellage der Anodensegmente 55 entsprechend angesteuert um die Anodensegmente 55 vor dem Ablegen auf dem Separatorelement 16 korrekt auszurichten.The correction device 140 further comprises a first position sensor 171 , a second position sensor 172 , a third position sensor 173 , a fourth position sensor 174 , a fifth position sensor 175 , a sixth position sensor 176 , a seventh position sensor 177 and an eighth position sensor 178 , by means of which a position and an angular position of the anode segments 55 be recorded. The rollers 151 . 152 . 153 . 154 . 155 . 156 . 157 . 158 . 161 . 162 . 163 . 164 . 165 . 166 . 167 . 168 are due to the detected position and angular position of the anode segments 55 driven accordingly to the anode segments 55 before depositing on the separator element 16 to align correctly.

Die Funktionsweise der Korrekturvorrichtung 140 wird nun anhand des in 4 dargestellten Beispiels erläutert. Dabei sind die Kontaktfahnen 35 der Anode 21 an den Anodensegmenten 55 nicht dargestellt.The operation of the correction device 140 will now be based on the in 4 illustrated example explained. Here are the tabs 35 the anode 21 at the anode segments 55 not shown.

Ein Anodensegment 55 gelangt in der Förderrichtung 68 eine erste Position P1 der Korrekturvorrichtung 140. Der erste Positionssensor 171 und der fünfte Positionssensor 175 erkennen, dass das Anodensegment 55 in Förderrichtung 68 gesehen zu weit links liegt. Daraufhin werden die erste obere Walze 151 und die erste untere Walze 161 schneller angetrieben als die fünfte obere Walze 155 und die fünfte untere Walze 165. Dadurch wird die Winkellage des Anodensegments 55 verändert während das Anodensegment 55 weiter zu einer zweiten Position P2 transportiert wird. Das Anodensegment 55 wird somit Förderrichtung 68 gesehen leicht nach rechts verschoben.An anode segment 55 arrives in the conveying direction 68 a first position P1 the correction device 140 , The first position sensor 171 and the fifth position sensor 175 recognize that the anode segment 55 in the conveying direction 68 seen too far to the left. Thereupon the first upper roll becomes 151 and the first lower roller 161 faster than the fifth upper roller 155 and the fifth lower roller 165 , This will cause the angular position of the anode segment 55 changed during the anode segment 55 continue to a second position P2 is transported. The anode segment 55 becomes thus conveying direction 68 seen slightly shifted to the right.

Der zweite Positionssensor 172 und der sechste Positionssensor 176 erfassen das Anodensegment 55 in der zweiten Position P2 und steuern gegebenenfalls die zweite obere Walze 152, die zweite untere Walze 162, die sechste obere Walze 156 und die sechste untere Walze 166 entsprechend an.The second position sensor 172 and the sixth position sensor 176 capture the anode segment 55 in the second position P2 and optionally control the second upper roller 152 , the second lower roller 162 , the sixth upper roller 156 and the sixth lower roller 166 accordingly.

Das Anodensegment 55 wird weiter zu einer dritten Position P3 transportiert und dort von dem dritten Positionssensor 173 und dem siebten Positionssensor 177 erfasst. Es wird erkannt, dass die Position des Anodensegments 55 nunmehr korrekt ist, und dass die Winkellage noch zu korrigieren ist. Daraufhin werden die dritte obere Walze 153 und die dritte untere Walze 163 langsamer angetrieben als die siebte obere Walze 157 und die siebte untere Walze 167. Dadurch wird die Winkellage des Anodensegments 55 korrigiert während das Anodensegment 55 weiter zu einer vierten Position P4 transportiert wird.The anode segment 55 will continue to a third position P3 transported and there from the third position sensor 173 and the seventh position sensor 177 detected. It is recognized that the position of the anode segment 55 is now correct, and that the angular position is still correct. Then the third upper roller 153 and the third lower roller 163 slower driven than the seventh top roller 157 and the seventh bottom roller 167 , This will cause the angular position of the anode segment 55 corrected while the anode segment 55 Continue to a fourth position P4 is transported.

Der vierte Positionssensor 174 und der achte Positionssensor 178 erfassen das Anodensegment 55 in der vierten Position P4 und steuern gegebenenfalls die vierte obere Walze 154, die vierte untere Walze 164, die achte obere Walze 158 und die achte untere Walze 168 entsprechend an.The fourth position sensor 174 and the eighth position sensor 178 capture the anode segment 55 in the fourth position P4 and optionally control the fourth upper roller 154 , the fourth lower roller 164 , the eighth top roller 158 and the eighth lower roller 168 accordingly.

5 zeigt eine Draufsicht auf ein bandförmiges Verbundelement 50. Die plattenförmigen Anodensegmente 55 liegen in einer Längsrichtung x, welche rechtwinklig zu der Querrichtung y verläuft, voneinander beabstandet auf dem bandförmigen Separatorelement 16. Die Anodensegmente 55 sind dabei in Längsrichtung x durch die Lücken 51 voneinander getrennt. 5 shows a plan view of a band-shaped composite element 50 , The plate-shaped anode segments 55 lie in a longitudinal direction x, which is perpendicular to the transverse direction y runs, spaced from each other on the band-shaped separator element 16 , The anode segments 55 are in the longitudinal direction x through the gaps 51 separated from each other.

Die Anodensegmente 55 liegen annähernd vollständig auf dem Separatorelement 16. Die Anodensegmente 55 weisen Kontaktfahnen 35 der Anode 21 auf, welche sich in Querrichtung y erstrecken. Die Kontaktfahnen 35 der Anode 21 ragen in Querrichtung y über das Separatorelement 16 seitlich heraus.The anode segments 55 are almost completely on the Separatorelement 16 , The anode segments 55 have contact flags 35 the anode 21 on, which extend in the transverse direction y. The contact flags 35 the anode 21 project in the transverse direction y over the separator 16 sideways out.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines aus mehreren Stapelsegmenten 58 gebildeten Elektrodenstapels 10. Jedes Stapelsegment 58 weist, wie bereits erwähnt, ein Anodensegment 55, eine Kathodensegment 56 und zwei Separatorsegmente 53 auf. Dabei ist eines der Separatorsegmente 53 zwischen dem Anodensegment 55 und dem Kathodensegment 56 angeordnet, wobei vorliegend das Anodensegment 55 zwischen den beiden Separatorsegmenten 53 angeordnet ist. 6 shows a schematic representation of one of several stack segments 58 formed electrode stack 10 , Each stack segment 58 has, as already mentioned, an anode segment 55 , a cathode segment 56 and two separator segments 53 on. One of the separator segments 53 between the anode segment 55 and the cathode segment 56 arranged, in the present case, the anode segment 55 between the two separator segments 53 is arranged.

Die Anodensegmente 55 bilden zusammen die Anode 21 des Elektrodenstapels 10. Die Kathodensegmente 56 bilden zusammen die Kathode 22 des Elektrodenstapels 10. Die Separatorsegmente 53 bilden zusammen den Separator 18 des Elektrodenstapels 10. Die hier nicht dargestellten Kontaktfahnen 35 der Anode 21 sind miteinander verschweißt und elektrisch mit dem negativen Terminal 11 der Batteriezelle 2 verbunden. Die hier nicht dargestellten Kontaktfahnen 36 der Kathode 22 sind ebenfalls miteinander verschweißt und elektrisch mit dem positiven Terminal 12 der Batteriezelle 2 verbunden.The anode segments 55 together form the anode 21 of the electrode stack 10 , The cathode segments 56 together form the cathode 22 of the electrode stack 10 , The separator segments 53 together form the separator 18 of the electrode stack 10 , The contact flags, not shown here 35 the anode 21 are welded together and electrically connected to the negative terminal 11 the battery cell 2 connected. The contact flags, not shown here 36 the cathode 22 are also welded together and electrically connected to the positive terminal 12 the battery cell 2 connected.

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.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015202894 A1 [0006]
EP 2830139 A1 [0007]
US 4314403 A [0008]
US 8844795 B2 [0009]

Claims

Method for producing an electrode stack (10) for a battery cell (2), comprising the following steps: - Providing a band-shaped separator element (16); - Providing multiple plate-shaped electrode segments (55, 56); - Producing a band-shaped composite element (50) by depositing the electrode segments (55, 56) on the separator element (16); wherein the separator element (16) is moved by a transport device (110) in a transport direction (64), while the electrode segments (55, 56) are deposited by a conveyor unit (100) in a conveying direction (68) onto the separator element (16), and wherein the electrode segments (55, 56) are aligned before deposition by a correction device (140) having a plurality of rollers (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164 , 165, 166, 167, 168), which are arranged offset to one another in the conveying direction (68) and in a transverse direction (y), which is perpendicular to the conveying direction (68).

Method according to Claim 1 in which a position and an angular position of the electrode segments (55, 56) are detected before depositing position sensors (171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178).

A method according to any one of the preceding claims, wherein the rollers (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168) of the correction device (140) are paired are arranged, wherein the electrode segments (55, 56) between two paired rollers (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168) through be transported.

Method according to one of the preceding claims, wherein the conveyor unit (100) comprises a first conveyor (141), by means of which a ribbon-shaped electrode element (45, 46) is conveyed to a cutting region (104), where the band-shaped electrode element (45, 46) to plate-shaped electrode segments (55, 56) is cut.

Method according to Claim 4 wherein the conveyor unit (100) comprises a second conveyor (142), by means of which the electrode segments (55, 56) are conveyed to the correction device (140), wherein the electrode segments (55, 56) from the second conveyor (142) with a be promoted higher than the electrode element (45, 46) by the first conveyor (141) is promoted.

Method according to one of the preceding claims, wherein in the transport device (110) a vacuum is generated, by means of which the electrode segments (55, 56) are sucked through the separator element (16).

Method according to one of the preceding claims, wherein a further band-shaped separator element (16) is applied to the composite element (50) such that the electrode segments (55, 56) are at least substantially enclosed between the two separator elements (16).

Method according to Claim 7 wherein the further belt-shaped separator element (16) and the composite element (50) are cut between the electrode segments (55, 56), plate-shaped stack segments (58) are produced by applying further plate-shaped electrode segments (55, 56) and the stack segments (58) the electrode stack (10) are stacked.

Battery cell (2) comprising at least one electrode stack (10) produced by a method according to any one of the preceding claims.

Use of a battery cell (2) after Claim 9 in a battery cell (2) in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or in a consumer electronics product.