DE102017216213A1 - Process for producing an electrode stack - Google Patents

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Armin Witte
Thomas Peter
Dimitri Drobot
Thomas Kretschmar
Mirko Maier
Bernhard Gossen
Mathias Derra
Michael Holm
Friedrich Hauser
Christian Diessner
Daniel Schwarz
Daniel Sauerteig
Andreas Letsch
Juergen Herold
Martin Reusch
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels (10) für eine Batteriezelle mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten:gemäß Verfahrensschritt a) erfolgt eine Zuführung (60) eines ersten Separators (18) in Bandform auf eine Transportvorrichtung (62) oder ein lineares Fördersystem (76) und ein Aufbringen eines Abschnittes (70) einer ersten Elektrode (Anode);danach erfolgt ein Überdecken des ersten Separators (18) in Bandform und des Abschnittes (70) der ersten Elektrode mit einem zweiten bandförmigen Separator (72);anschließend erfolgt ein Schnitt (80) gemäß Verfahrensschritt c) des gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichteten Materials durch einen Laser (96) odereine Schneidvorrichtung zwischen jeweils zwei Werkstückträgern (102) des linearen Fördersystems (76);danach erfolgt die Aufbringung gemäß Verfahrensschritt d) eines Abschnittes eines zweiten bandförmigen Materials (82) für die zweite Elektrode und Bildung eines vier-lagigen Elektrodenstapels (10) auf jeweils einem Werkstückträge (102);danach erfolgt gemäß Verfahrensschritt e) der Übergang einer kontinuierlichen Bewegung des jeweils einen Elektrodenstapels (10) aufnehmenden Werkstückträgers (102) in eine getaktete Bewegung undgemäß Verfahrensschritt f) eine Ablage des durch Vakuum oder Greifer am Werkstückträger (102) fixierten Elektrodenstapels (10) auf eine Stapelvorrichtung (78).The invention relates to a method for producing an electrode stack (10) for a battery cell with at least the following method steps: according to method step a), a supply (60) of a first separator (18) in strip form to a transport device (62) or a linear Conveyor system (76) and applying a portion (70) of a first electrode (anode), thereafter covering the first separator (18) in band form and the portion (70) of the first electrode with a second band-shaped separator (72); a cut (80) according to method step c) of the material layered according to method steps a) and b) is carried out by a laser (96) or a cutting device between two workpiece carriers (102) of the linear conveyor system (76), after which the application is effected according to method step d ) a portion of a second ribbon material (82) for the second electrode and forming Then, according to method step e), the transition of a continuous movement of the workpiece carrier (102) receiving an electrode stack (10) into a clocked movement and, according to method step f), a deposition of the workpiece carrier (102) by vacuum or gripper on the workpiece carrier (102) fixed electrode stack (10) on a stacking device (78).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels, auf eine Batteriezelle und eine Verwendung der Batteriezelle.The invention relates to a method for producing an electrode stack, to a battery cell and a use of the battery cell.

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-Batteriezelle weisen eine positive Elektrode, die auch als Kathode bezeichnet wird, und eine negative Elektrode, die 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, zu einem Elektrodenstapel gestapelt.Lithium-ion battery cells have a positive electrode, also referred to as a cathode, and a negative electrode, called 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 to form an electrode stack with the interposition of a separator which separates the anode from the cathode.

Wesentliche Bestrebung bei der Entwicklung von neuen Batteriezellen ist, das elektrisch chemische 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. Ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle ist beispielsweise aus der DE 10 2014 113 588 A1 bekannt, eine weitere Vorrichtung zur Sandwich-Anordnung von flachen Elektroden unter Zwischenschaltung von Separatoren lässt sich EP 2 830 139 A1 entnehmen, eine Transportvorrichtung, die Teil einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln sein kann, ist der WO 2015/028212 A1 zu entnehmen.An essential aim in the development of new battery cells is to increase the electrical chemical 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 in an ideal prismatic manner and in any other geometry. A method for producing a battery cell is for example from DE 10 2014 113 588 A1 known, a further device for sandwiching flat electrodes with the interposition of separators can be EP 2 830 139 A1 a transport device, which may be part of a plant for the production of electrode stacks, is the WO 2015/028212 A1 refer to.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei mindestens die nachfolgend aufgeführten Schritte:

  1. a) Zuführung eines ersten bandförmigen Separators auf eine Transportvorrichtung oder ein lineares Fördersystem und Aufbringen eines Abschnittes einer ersten Elektrode (Anode),
  2. b) Überdecken des ersten bandförmigen Separators und des Abschnittes der ersten Elektrode mit einem zweiten bandförmigen Separator,
  3. c) Schnitt des gemäß a) und b) geschichteten Materials durch einen Laser oder eine Schneidvorrichtung zwischen jeweils zwei Werkstückträgern des linearen Fördersystems,
  4. d) Aufbringen eines Abschnittes eines zweiten bandförmigen Materials einer zweiten Elektrode und Bildung eines vierlagigen Elektrodenstapels auf jeweils einem Werkstückträger,
  5. e) Übergang einer kontinuierlichen Bewegung des jeweils einen Elektrodenstapel aufnehmenden Werkstückträgers in eine getaktete Bewegung,
  6. f) Ablage des am Werkstückträger fixierten Elektrodenstapels auf eine Stapelvorrichtung.
A method for producing an electrode stack for a battery cell is proposed. The method comprises at least the following steps:
  1. a) feeding a first belt-shaped separator onto a transport device or a linear conveyor system and applying a section of a first electrode (anode),
  2. b) covering the first belt-shaped separator and the section of the first electrode with a second belt-shaped separator,
  3. c) cutting the material layered according to a) and b) by a laser or a cutting device between two workpiece carriers of the linear conveyor system,
  4. d) applying a section of a second strip-shaped material of a second electrode and forming a four-layer electrode stack on a respective workpiece carrier,
  5. e) transition of a continuous movement of the respective workpiece holder receiving a workpiece carrier into a clocked movement,
  6. f) depositing the electrode stack fixed on the workpiece carrier onto a stacking device.

Durch den Einsatz eines linearen Fördersystems beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von Elektrodenstapeln, kann in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden, dass zwischen der Produktion der Elektrodenstapel von einer kontinuierlichen Produktion in eine getaktete Produktion und umgekehrt umgestellt werden kann.Through the use of a linear conveyor system in the method proposed according to the invention for the production of electrode stacks, it can be advantageously utilized that it is possible to switch over from the production of the electrode stacks from a continuous production to a clocked production and vice versa.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichtete Material innerhalb eines Übergabebereiches mit konstanter Geschwindigkeit von einer Transportvorrichtung durch in Aneinanderreihung gebrachte Werkstückträger des linearen Fördersystems durch die Ausbildung eines Vakuums oder Unterdrucks oder durch Niederhalter oder Greifeinrichtungen übernommen werden.In an advantageous development of the method according to the invention, the material layered according to method steps a) and b) can be taken over by a transport device by a transport device in a succession brought workpiece carrier of the linear conveyor system by the formation of a vacuum or negative pressure or by hold-down or gripping devices.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren folgend unter Verzicht auf eine Transportvorrichtung das gemäß a) und b) beschichtete, mit konstanter Geschwindigkeit geförderte Material durch in Aneinanderreihung gebrachte Werkstückträger eines durchgängigen linearen Fördersystems mittels der Applikation von Vakuum oder Unterdruck oder durch Greifeinrichtungen zu übernehmen. Bei einem durchgängigen linearen Fördersystem, welches bei dem Verfahren zur Herstellung von Elektrodenstapel für eine Batteriezelle zum Einsatz kommt, lassen sich die Werkstückträger des durchgängigen linearen Fördersystems derart aneinander fahren, dass diese eine durchgängige Fläche bilden, auf der beispielsweise Bandware in Gestalt noch nicht geschnittener Elektrodenstapel aufgenommen werden kann.Alternatively, it is possible, following the proposed method according to the invention, waiving a transport device to take the coated according to a) and b) conveyed at constant speed material by brought in juxtaposed workpiece carrier a continuous linear conveyor system by means of the application of vacuum or vacuum or by gripping devices , In a continuous linear conveyor system, which is used in the process for producing electrode stacks for a battery cell, the workpiece carriers of the continuous linear conveyor system can be driven together in such a way that they form a continuous surface on which, for example, tape goods in the form of not yet cut electrode stacks can be included.

Ein Schnitt gemäß Verfahrensschritt c) mittels eines Lasers oder einer Schneideinrichtung erfolgt jeweils zwischen zwei Werkzeugträgern des linearen Fördersystems, die durch das auf diesen fixierte bandförmige, gemäß a) und c) geschichtete Material quasi miteinander gekoppelt sind.A cut according to method step c) by means of a laser or a cutting device takes place in each case between two tool carriers of the linear conveyor system, by the latter on this fixed band-shaped, according to a) and c) layered material are quasi coupled together.

In vorteilhafter Weise werden die Werkzeugträger des linearen Fördersystems oder die Werkzeugträger des durchgängigen linearen Fördersystems nach Durchführung dieses Schnittes unabhängig voneinander beschleunigt oder in eine Warteposition überführt oder einzelnen Stapelvorrichtungen zugeteilt. Der Einsatz eines linearen Fördersystems, bei dem die Werkzeugträger in der Regel durch elektromagnetische Kräfte bewegt werden, erweitert die Flexibilität und die Handhabung während der Produktion, beispielsweise von Elektrodenstapeln für eine Batteriezelle, erheblich.Advantageously, after carrying out this cut, the tool carriers of the linear conveyor system or the tool carriers of the continuous linear conveyor system are independently accelerated or transferred to a waiting position or allocated to individual stacking devices. The use of a linear conveyor system, in which the tool carriers are usually moved by electromagnetic forces, considerably increases the flexibility and the handling during the production, for example of electrode stacks for a battery cell.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass in Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens die Werkstückträger des linearen Fördersystems oder die Werkstückträger des durchgängigen linearen Fördersystems vor der Ablage der Elektrodenstapel auf der Stapelvorrichtung beispielsweise eine Positionskorrektur des abzulegenden Elektrodenstapels, vorzugsweise in Transportrichtung der Werkstückträger durchführen.In addition, there is the possibility that, in a further development of the method proposed according to the invention, the workpiece carriers of the linear conveyor system or the workpiece carriers of the continuous linear conveyor system perform a position correction of the electrode stack to be deposited, preferably in the transport direction of the workpiece carrier, before depositing the electrode stacks on the stacking device.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten angegeben:

  1. a) Förderung eines ersten bandförmigen Separators auf einem durchgängigen linearen Fördersystem auf in Aneinanderreihung gebrachten Werkstückträgern und Schnitt des ersten bandförmigen Separators,
  2. b) Herstellung einer Lücke zwischen den Werkstückträgern durch deren Beschleunigung in Transportrichtung nach dem Schnitt,
  3. c) Aufbringen von Abschnitten von ersten Elektroden mit konstanter Geschwindigkeit auf die Werkstückträger,
  4. d) Beschleunigung der Werkstückträger unter ein Rad während der Durchführung des Verfahrensschrittes c) bei kontinuierlicher Ablage der Abschnitte der ersten Elektrode zur Herstellung einer Überlappung zwischen dem ersten Separator, der auf den Werkstückträgern aufgenommen ist,
  5. e) Aufbringen eines zweiten bandförmigen Separators auf den gemäß a) und c) gebildeten Zwei-Lagen-Stapel auf dem Werkstückträger,
  6. f) Schnitt des zweiten bandförmigen Separators und Bildung eines Drei-Lagen-Stapels,
  7. g) Aufbringen von Abschnitten des zweiten bandförmigen Materials einer zweiten Elektrode und Bildung des Elektrodenstapels und
  8. h) Ablage des Elektrodenstapels vorzugsweise in Kopfüberposition der Werkstückträger des durchgängigen linearen Fördersystems auf Stapelvorrichtung unterhalb desselben.
Furthermore, a method for producing an electrode stack for a battery cell is specified with at least the following method steps:
  1. a) conveying a first belt-shaped separator on a continuous linear conveyor system onto workpiece carriers arranged in a row and cutting the first belt-shaped separator,
  2. b) production of a gap between the workpiece carriers by their acceleration in the transport direction after the cut,
  3. c) applying portions of first electrodes to the workpiece carriers at a constant speed,
  4. d) acceleration of the workpiece carrier under a wheel during the execution of method step c) with continuous deposition of the sections of the first electrode for establishing an overlap between the first separator, which is accommodated on the workpiece carriers,
  5. e) applying a second strip-shaped separator to the two-layer stack formed according to a) and c) on the workpiece carrier,
  6. f) cutting the second belt-shaped separator and forming a three-layer stack,
  7. g) applying portions of the second band-shaped material of a second electrode and forming the electrode stack and
  8. h) deposition of the electrode stack preferably in head-top position of the workpiece carrier of the continuous linear conveyor system on stacking device below the same.

In dieser Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von Elektrodenstapeln ist das lineare Fördersystem durchgängig ausgeführt; es fehlt die in der ersten Ausführungsvariante vorhandene Transportvorrichtung in Gestalt eines umlaufenden Förderbandes. Ferner entfällt eine Übergabestelle von diesem an das lineare Fördersystem, da dieses sich durchgängig entlang aller Behandlungsstationen erstreckt.In this embodiment of the method proposed according to the invention for the production of electrode stacks, the linear conveyor system is designed to be continuous; it lacks the present in the first embodiment transport device in the form of a revolving conveyor belt. Furthermore, there is no transfer point from this to the linear conveyor system, since this extends continuously along all treatment stations.

In Weiterbildung dieser zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von Elektrodenstapeln können diese an den Werkstückträger des durchgängigen linearen Fördersystems durch Greifvorrichtungen fixiert sein, die von einer in das durchgängige lineare Fördersystem integrierten Kurve betätigt werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass nach einer entsprechenden Ausrichtung der Elektrodenstapel an den Werkstückträger oder des Ablagestapels relativ zu den abzulegenden Elektrodenstapeln eine positionsgenaue Stapelbildung erfolgen kann.In a further development of this second embodiment of the proposed method for producing electrode stacks according to the invention, these can be fixed to the workpiece carrier of the continuous linear conveyor system by gripping devices which are actuated by a curve integrated in the continuous linear conveyor system. This can be achieved in an advantageous manner that after a corresponding alignment of the electrode stack to the workpiece carrier or the storage stack relative to the electrode stacks to be deposited a positionally accurate stacking can be done.

In vorteilhafter Weise ist bei dieser zweiten, wie auch bei der ersten Ausführungsvariante optional möglich, dem linearen Fördersystem oder dem durchgängigen linearen Fördersystem mindestens eine Ausschussausschleusung zuzuordnen, an denen fehlerhafte Elektrodenstapel ausgeschleust werden. Dadurch kann verhindert werden, dass fehlerhafte Elektrodenstapel den Stapelvorrichtungen zugeführt werden und Folgeprozesse bei der Herstellung von Elektrodenstapeln negativ beeinflussen. Je früher eine Ausschleusung erfolgt, desto effizienter und wirtschaftlicher ist dies für den Herstellungsprozess der Elektrodenstapel für Batteriezellen.In this second, as well as in the first embodiment, it is advantageously possible to assign at least one reject ejection to the linear conveyor system or the continuous linear conveyor system, at which faulty electrode stacks are ejected. As a result, faulty electrode stacks can be prevented from being fed to the stacking devices and adversely affecting subsequent processes in the production of electrode stacks. The earlier an ejection takes place, the more efficient and economical this is for the manufacturing process of the electrode stacks for battery cells.

In einer weiteren dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Elektrodenstapeln werden nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen:

  1. a) es erfolgt ein Schnitt von Abschnitten eines ersten bandförmigen Materials für eine erste Elektrode und Aufbringen der Abschnitte auf einen ersten bandförmigen Separator,
  2. b) Aufbringen eines zweiten bandförmigen Separators auf das gemäß a) geschichtete Material und Schnitt des geschichteten Materials auf einem ersten segmentierten Band,
  3. c) Schnitt von Abschnitten eines zweiten bandförmigen Materials für eine zweite Elektrode auf einem zweiten segmentierten Band,
  4. d) Übergabe des gemäß b) gebildeten Drei-Lagen-Stapels an Werkstückträger eines durchgängigen linearen Fördersystems, oder
  5. e) Übergabe der gemäß c) geschnittenen Kathodensegmente auf einen Drei-Lagen-Stapel und Bildung eines vollständigen Elektrodenstapels und
  6. f) autonomes Bewegen der die Elektrodenstapel aufnehmenden Werkstückträger am durchgängigen linearen Fördersystem oder innerhalb einer getakteten Schleife.
In a further third embodiment variant of the method according to the invention for producing electrode stacks, the following method steps are carried out:
  1. a) there is a section of sections of a first strip-shaped material for a first electrode and applying the sections to a first belt-shaped separator,
  2. b) applying a second belt-shaped separator to the material layered according to a) and cutting the layered material on a first segmented belt,
  3. c) cutting sections of a second ribbon-shaped material for a second electrode on a second segmented ribbon,
  4. d) transfer of the three-layer stack formed according to b) on workpiece carriers of a continuous linear conveyor system, or
  5. e) transfer of the cathode segments cut according to c) to a three-layer stack and formation of a complete electrode stack and
  6. f) autonomous movement of the electrode stack receiving workpiece carrier on the continuous linear conveyor system or within a clocked loop.

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

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-PC's 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 ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren in den vorstehend skizzierten Ausführungsvarianten erlaubt eine zuverlässige Batterieherstellung unter Einsatz eines linearen Fördersystems. Auf diesem können entweder mit Greifvorrichtungen und durch Vakuumbeaufschlagung oder Niederhalter oder ausschließlich durch Vakuumbeaufschlagung die zu verarbeitenden Materialien fixiert und transportiert werden. Ein Schnitt zur Abtrennung von einzelnen Abschnitten der dünnen folienartigen Abschnitte für Elektroden und Separator erfolgt zwischen zwei aneinander angrenzenden Werkstückträgern des linearen Fördersystems. Durch den Einsatz des linearen Fördersystems kann erreicht werden, dass eine vorgeschnittene Lage, insbesondere der Abschnitt der ersten Elektroden mit Lückenbildung oder unter Verzicht auf eine Lückenbildung, auf eine sich bereits auf einem Werkstückträger des linearen Fördersystems befindende Lage präzise abgelegt werden kann.The inventively proposed method in the above-outlined embodiments allows a reliable battery production using a linear conveyor system. On this can be fixed and transported either with gripping devices and by vacuum or hold-down or solely by applying the vacuum materials to be processed. A cut for the separation of individual sections of the thin foil-like sections for electrodes and separator takes place between two adjoining workpiece carriers of the linear conveyor system. Through the use of the linear conveyor system, it is possible to precisely deposit a precut position, in particular the section of the first electrodes with gap formation or omitting a gap formation, on a layer already located on a workpiece carrier of the linear conveyor system.

Der Einsatz des linearen Fördersystems ermöglicht darüber hinaus die Übergabe in Überkopfposition des Werkstückträgers des linearen Fördersystems mit daran aufgenommenen Elektrodenstapeln auf unterhalb des linearen Fördersystems angeordnete Stapelvorrichtungen. Wie oben stehend bereits erwähnt, kann in vorteilhafter Weise bei dem Einsatz eines linearen Fördersystems eine Positionskorrektur des abzulegenden Elektrodenstapels, der noch am Werkstückträger fixiert ist, in Transportrichtung erreicht werden. Somit ermöglicht der Einsatz eines linearen Fördersystems, sei es im Zusammenspiel mit einer vorgeschalteten, als Umlaufband gestalteten Transportvorrichtung, sei es in Ausgestaltung als durchgängiges lineares Fördersystem, eine Positionskorrektur vor Ablage des Elektrodenstapels und eine sehr genaue positionstreue Stapelbildung.The use of the linear conveyor system also allows the transfer in overhead position of the workpiece carrier of the linear conveyor system with electrode stacks picked up on stacking devices arranged below the linear conveyor system. As already mentioned above, can advantageously be achieved in the transport direction in the use of a linear conveyor system, a position correction of the electrode stack to be deposited, which is still fixed to the workpiece carrier. Thus, the use of a linear conveyor system, be it in conjunction with an upstream, configured as a conveyor belt transport device, be it in design as a continuous linear conveyor system, a position correction before storage of the electrode stack and a very accurate position-stable stacking.

Die obenstehende Ausführung beschreibt ein lineares Fördersystem, bei dem die Bildung eines Viererstapels in einer oberen Ebene und die Ablage desselben in einer darunterliegenden Ebene zur Herstellung des eigentlichen Elektrodenstapels erfolgt. Unter Viererstapel ist eine geschichtete Anordnung eines Separatorsegmentes, eines Kathodensegmentes, eines Separatorsegmentes und eines Anodensegmentes zu verstehen.The above embodiment describes a linear conveyor system in which the formation of a four-stack in an upper level and the storage of the same in an underlying level for the preparation of the actual electrode stack. By four-stack is meant a layered arrangement of a separator segment, a cathode segment, a separator segment and an anode segment.

Alternativ hierzu kann das lineare Fördersystem auch so ausgeführt sein, dass die einzelnen Werkstückträger in einer horizontalen Ebene umlaufen. Für das Abstapeln wäre in diesem Falle eine Drehung eines Werkstückträgers erforderlich, um so wieder nach unten abstapeln zu können.Alternatively, the linear conveyor system can also be designed so that the individual workpiece carriers rotate in a horizontal plane. For the stacking in this case, a rotation of a workpiece carrier would be required so as to be able to stack back down.

Insbesondere kann in der Überkopflage der einzelnen Elektrodenstapel, aufgenommen an den Werkstückträgern, eine optische Positionskorrektur des Elektrodenstapels vor Ablage auf den Stapel vorgenommen werden. Eine weitere Besonderheit des linearen Fördersystems ist dadurch gegeben, dass von einer kontinuierlichen zu einer getakteten Produktion übergegangen werden kann, was insbesondere für die Lückenbildung zwischen einzelnen Lagen bei der Bildung des Elektrodenstapels von Bedeutung ist.In particular, in the overhead position of the individual electrode stacks, recorded on the workpiece carriers, an optical position correction of the electrode stack can be made before depositing onto the stack. Another special feature of the linear conveyor system is given by the fact that it is possible to move from a continuous to a clocked production, which is particularly important for the gap formation between individual layers in the formation of the electrode stack.

Durch die Verwendung eines linearen Fördersystems kann die Flexibilität und die Produktivität deutlich gesteigert werden, da das lineare Fördersystem ohne mechanischen Aufwand vom kontinuierlichen zu dem vorstehend erwähnten getakteten Betrieb umstellen kann.By using a linear conveyor system, the flexibility and productivity can be significantly increased, since the linear conveyor system can change without mechanical effort from the continuous to the aforementioned clocked operation.

Mittels der vorstehend beschriebenen Positionskorrektur wird durch das lineare Fördersystem bevorzugt die Lage des Elektrodenstapels in Transportrichtung korrigiert. Durch Bestimmung der Lage des abzustapelnden Elektrodenstapels relativ zu den bereits abgelegten Elektrodenstapeln wird die senkrecht dazu erforderliche Positions- und Drehlage bevorzugt durch eine Positionsmechanik gewährleistet, die bevorzugt die bereits abgelegten Elektrodenstapel entsprechend zustellt. Dies ermöglicht, die Masse der umlaufenden Werkstückträger des linearen Fördersystems entsprechend zu minimieren, um so die Dynamik des linearen Fördersystems zu optimieren.By means of the position correction described above, the position of the electrode stack in the transport direction is preferably corrected by the linear conveyor system. By determining the position of the stack of electrodes to be stacked relative to the already deposited electrode stacks, the position and rotational position required perpendicular to this is preferably ensured by a positional mechanism which preferably delivers the already deposited electrode stacks accordingly. This makes it possible to minimize the mass of the circulating workpiece carrier of the linear conveyor system accordingly, so as to optimize the dynamics of the linear conveyor system.

Figurenliste list of figures

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle,
  • 2 die wesentlichen Komponenten einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln,
  • 3 einen Teil der Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln hinter einer Übergabestelle liegend,
  • 4 eine Ausführungsvariante mit durchgängigem linearen Fördersystem,
  • 5 eine Ausführungsvariante mit einem durchgängigen linearen Fördersystem zur Erzeugung von Lücken zwischen einzelnen segmentartigen Abschnitten, aus denen die Elektrodenstapel gebildet werden,
  • 6 eine Ausführungsvariante eines Verfahrens zur Herstellung von Elektrodenstapel für Batteriezellen unter Verwendung segmentierter Bänder sowie einem durchgängigen linearen Fördersystem mit einer dieses ergänzenden Schleife und
  • 7 den Aufbau eines Elektrodenstapels in vergrößerter Darstellung.
It shows:
  • 1 a schematic representation of a battery cell,
  • 2 the essential components of a plant for the production of electrode stacks,
  • 3 a part of the plant for the production of electrode stacks lying behind a transfer point,
  • 4 a variant with a continuous linear conveyor system,
  • 5 an embodiment variant with a continuous linear conveyor system for creating gaps between individual segment-like sections from which the electrode stacks are formed,
  • 6 an embodiment of a method for producing electrode stack for battery cells using segmented bands and a continuous linear conveyor system with a complementary loop and
  • 7 the structure of an electrode stack in an enlarged view.

Ausführungsvariantenvariants

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 in schematischer Darstellung die Komponenten einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln. 2 shows a schematic representation of the components of a plant for the production of electrode stacks.

2 zeigt eine Anlage 58 zur Herstellung von Elektrodenstapeln. An einer Zuführung 60 für einen ersten Separator 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 in Transportrichtung 64 transportiert. 2 shows a plant 58 for the production of electrode stacks. At a feeder 60 for a first separator, it is fed to a transport device 62 , At the transport device 62 it may be a circulating belt or even a linear conveyor system or the like. On the transport device 62 becomes the first belt-shaped separator in the transport direction 64 transported.

Oberhalb der Transportvorrichtung 62 befindet sich ein Spulenvorrat eines ersten bandförmigen Materials 66 für eine erste Elektrode. Die Zufuhr des ersten bandförmigen Materials 66 für die erste Elektrode erfolgt über mehrere hier nicht dargestellte Umlenkrollen an ein angetriebenes Vakuumrad 92. Einer Umfangsfläche 94 des angetriebenen Vakuumrades ist ein Laser 96 oder eine messerartige Schneideinrichtung zugeordnet. Unterhalb des Lasers 96 oder der Schneideinrichtung erfolgt ein Schnitt 68 des ersten bandförmigen Materials 66 für die erste Elektrode, wodurch ein Abschnitt 70, d.h. eine erste Elektrode, erzeugt wird. Der abgetrennte Abschnitt 70 wird an der Umfangsfläche 94 des angetriebenen Vakuumrades 92 innerhalb eines Vakuumbereiches 86 fixiert, bevor der jeweilige Abschnitt 70 auf den ersten Separator 18 auf die Transportvorrichtung 62 aufgelegt wird.Above the transport device 62 there is a bobbin supply of a first band-shaped material 66 for a first electrode. The supply of the first band-shaped material 66 for the first electrode takes place via a plurality of pulleys, not shown here to a driven vacuum wheel 92 , A peripheral surface 94 the driven vacuum wheel is a laser 96 or assigned a knife-like cutter. Below the laser 96 or the cutting device is a cut 68 of the first band-shaped material 66 for the first electrode, creating a section 70 ie, a first electrode is generated. The severed section 70 becomes on the peripheral surface 94 of the driven vacuum wheel 92 within a vacuum range 86 fixed before the respective section 70 on the first separator 18 on the transport device 62 is hung up.

Das angetriebene Vakuumrad 92 ist mit einem Antrieb 90 versehen, der einen Encoder und eine Antriebssteuerung umfasst, derart, dass das angetriebene Vakuumrad 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 148 erzeugt werden.The driven vacuum wheel 92 is with a drive 90 provided with an encoder and a drive control, such that the driven vacuum wheel 92 during his rotation alternately accelerates and decelerates alternately, so that when filing the sections 70 on the Separatorbahn on top of the transport device 62 defined gaps 148 be generated.

Danach erfolgt die Zuführung 72 eines zweiten bandförmigen Separators. Dieser wird auf die Transportvorrichtung 62 überführt, so dass der erste Separator 18 und die auf Lücken 148 liegenden abgetrennten Abschnitte 70 von dem zweiten bandförmigen Separator überdeckt sind.Thereafter, the supply takes place 72 a second belt-shaped separator. This is on the transport device 62 transferred so that the first separator 18 and the gaps 148 lying separated sections 70 are covered by the second band-shaped separator.

Anschließend erfolgt innerhalb eines Übergabebereiches 74 die Überführung des ersten Separators 18, der darauf angeordneten Abschnitte 70 sowie des zweiten Separators 72 in Bandform an ein lineares Fördersystem 76. Das lineare Fördersystem 76 umfasst beispielsweise einzelne mit Unterdruck beaufschlagbare Werkstückträger, wobei aus 2 hervorgeht, dass dem linearen Fördersystem 76 an dessen Unterseite einzelne diskrete Stapelvorrichtungen 78 zugeordnet sind.Subsequently, within a transfer area 74 the transfer of the first separator 18 , the sections arranged on it 70 and the second separator 72 in band form to a linear conveyor system 76 , The linear conveyor system 76 For example, includes individual subject to negative pressure workpiece carrier, wherein 2 shows that the linear support system 76 on the underside of individual discrete stacking devices 78 assigned.

Nach Passage des Übergabebereiches 74 erfolgt bevorzugt ein Schnitt 80, der an das lineare Fördersystem 76 übergebenen Anordnung aus erstem Separator 18, dem Abschnitt 70 der ersten Elektrode sowie des zweiten Separators 72 in Bandform. Diese noch dreilagig ausgebildeten Stapel werden seitlich über Greifvorrichtungen, Niederhalter oder Vakuum auf einzelnen, voneinander getrennten, mit Vakuum beaufschlagbaren Werkstückträgern 102 des linearen Fördersystems 76 fixiert.After passage of the transfer area 74 Preferably, a cut is made 80 , to the linear conveyor system 76 given arrangement of first separator 18 , the section 70 the first electrode and the second separator 72 in ribbon form. These three-layered stack are laterally gripping devices, hold-down or vacuum on individual, separate from each other, can be acted upon with vacuum workpiece carriers 102 of the linear conveyor system 76 fixed.

Aus 2 geht hervor, dass dem linearen Fördersystem 76 ein weiteres angetriebenes Vakuumrad 92 zugeordnet ist. Dieses wird mit einem zweiten bandförmigen Material für eine zweite Elektrode 82 beaufschlagt, welches bei Position 84 bevorzugt durch einen Laser 96 geschnitten wird. Die vom zweiten bandförmigen Material für die zweite Elektrode 82 abgetrennten Abschnitte 70 der zweiten Elektrode werden innerhalb des Vakuumbereiches 86 auf dem angetriebenen Vakuumrad 92 fixiert und auf die von den einzelnen Werkstückträgern des linearen Fördersystems 76 herantransportierten Anordnungen aus erstem Separator 18, dem Abschnitt 70 für die zweite Elektrode und den zweiten Separator 72 in Bandform aufgebracht.Out 2 shows that the linear conveyor system 76 another powered vacuum wheel 92 assigned. This is done with a second tape-shaped material for a second electrode 82 acted upon, which at position 84 preferably by a laser 96 is cut. The second band-shaped material for the second electrode 82 separated sections 70 the second electrode will be within the vacuum range 86 on the driven vacuum wheel 92 fixed and on the of the individual workpiece carriers of the linear conveyor system 76 transported arrangements of first separator 18 , the section 70 for the second electrode and the second separator 72 applied in tape form.

Die erhaltenen, beispielsweise von Greifern des linearen Fördersystems 76 fixierten vierlagigen Stapel werden im Auslaufbereich des linearen Fördersystems 76 um 180° gewendet und auf einzelne Stapelvorrichtungen 78 abgelegt.The obtained, for example, grippers of the linear conveyor system 76 fixed four-ply stacks are in the outlet area of the linear conveyor system 76 turned by 180 ° and on individual stacking devices 78 stored.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das angetriebene Vakuumrad 92, welches oberhalb des linearen Fördersystems 76 angeordnet ist, ebenfalls einen Vakuumbereich 86 und einen Abblasbereich 88 aufweist. Bei Position 84 erfolgt der Schnitt des zweiten bandförmigen Materials für die zweite Elektrode 82 bevorzugt mittels des Lasers 96. Alternativ zu dem Laser 96, bei dem es sich bevorzugt um einen CO2-Laser oder um einen kurzgepulsten Festkörper-Laser handelt, kann auch eine messerartige Schneidvorrichtung eingesetzt werden, um die einzelnen Abschnitte 70 an dieser Stelle vom zweiten bandförmigen Material für die zweite Elektrode 82 abzutrennen.For completeness, it should be mentioned that the driven vacuum wheel 92 , which is above the linear conveyor system 76 is arranged, also a vacuum area 86 and a blow-off area 88 having. At position 84 the cut of the second strip-shaped material for the second electrode takes place 82 preferably by means of the laser 96 , Alternative to the laser 96 , which is preferably a CO 2 laser or a short-pulsed solid-state laser, a knife-like cutting device can be used to the individual sections 70 at this point of the second band-shaped material for the second electrode 82 separate.

3 zeigt den Teil einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln hinter einem Übergabebereich, an dem beschichtetes bandförmiges Material an ein lineares Fördersystem übergeben wird. 3 shows the part of a plant for the production of electrode stacks behind a transfer area, is transferred to the coated strip-shaped material to a linear conveyor system.

Der Darstellung gemäß 3 ist zu entnehmen, dass bandförmiges Material in Transportrichtung 100 dem linearen Fördersystem 76 zugeführt wird. Bei Position 80 erfolgt ein Schnitt, entweder mittels eines Lasers 96 oder einer anders gestalteten Trennvorrichtung, beispielsweise einer Schneideinrichtung. Vor dem Schnitt 80 ist eine Reinigungseinheit 106 angeordnet. Bei dem in Transportrichtung 100 dem linearen Fördersystem 76 zugeführten bandförmigen Material handelt es sich um einen dreilagigen Verbund aus einem ersten bandförmig vorliegenden Separator 18, darauf abgelegten Abschnitten 70, die zuvor von dem ersten bandförmigen Material 66 für die erste Elektrode abgetrennt wurden sowie einem darüber liegenden zweiten Separator 72 in Bandform.The representation according to 3 it can be seen that strip-shaped material in the transport direction 100 the linear conveyor system 76 is supplied. At position 80 a cut is made, either by means of a laser 96 or a differently designed separating device, for example a cutting device. Before the cut 80 is a cleaning unit 106 arranged. When in the transport direction 100 the linear conveyor system 76 fed strip-shaped material is a three-layer composite of a first strip-shaped separator present 18 , sections deposited on it 70 previously from the first band-shaped material 66 were separated for the first electrode and an overlying second separator 72 in ribbon form.

Das lineare Fördersystem 76 umfasst Werkstückträger 102, die entlang einer Führung 104 in einem geschlossenen Kreis bewegbar sind. Der Antrieb der Werkstückträger 102 erfolgt vorzugsweise durch elektromagnetische Kräfte, jeder der Werkstückträger 102 kann unabhängig von anderen Werkstückträgern 102 angesteuert und bewegt werden. Die Erfassung der Bewegung der Werkstückträger 102 erfolgt mittels einer Sensorik 110.The linear conveyor system 76 includes workpiece carriers 102 along a tour 104 are movable in a closed circle. The drive of the workpiece carrier 102 is preferably done by electromagnetic forces, each of the workpiece carrier 102 can be independent of other workpiece carriers 102 be controlled and moved. The detection of the movement of the workpiece carrier 102 done by means of a sensor 110 ,

3 zeigt eine mögliche Anwendung des Prinzips, bei denen der Separator bereits beidseitig (vergleiche Darstellung gemäß 7) aus Separatorsegment 53, Anodensegment 55, Kathodensegment 56 sowie einem weiteren Separatorsegment gebildet wird. Dieser wird an einer Stapelvorrichtung 78 abgestapelt. Der Vorteil liegt hier in einer deutlichen Vereinfachung des Stapelprozesses durch die Zuführung eines bereits bestehenden Elektrodenstapels 10 (Separator-Elektrode-Separator-Verbund), der bevorzugt durch einen vorlaufenden Beschichtungsschritt des Separatorsegmentes 53 auf der Elektrode erfolgt. Dies bietet sich insbesondere bei Festkörperzellen an. 3 shows a possible application of the principle in which the separator already on both sides (see illustration according to 7 ) from separator segment 53 , Anode segment 55 , Cathode segment 56 and another separator segment is formed. This is on a stacking device 78 stacked. The advantage here is a significant simplification of the stacking process by the supply of an existing electrode stack 10 Separator-electrode-separator composite, preferably by a preceding coating step of the separator segment 53 done on the electrode. This is particularly suitable for solid-state cells.

Aus der Darstellung gemäß 4 geht eine Ausführungsvariante einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln hervor, die ein durchgängiges lineares Fördersystem umfasst. From the illustration according to 4 shows an embodiment of a plant for the production of electrode stacks, which comprises a continuous linear conveyor system.

Im Gegensatz zur Darstellung gemäß 2, bei der dem linearen Fördersystem 76 eine als Umlaufband gestaltete Transportvorrichtung 62 zugeordnet ist, ist in der Darstellung gemäß 4 ein durchgängiges lineares Fördersystem 124 dargestellt. Auch dieses umfasst eine Vielzahl von Werkstückträgern 102, die entlang eines geschlossenen Kreislaufes, d.h. entlang einer Führung 104, vorzugsweise über magnetische Kräfte bewegt werden. Auch hier erfolgt die Abgabe fertiger Elektrodenstapel 10, die an jeweils einem Werkstückträger 102 aufgenommen sind, nach Passage der Umlenkung 108 und die Überkopfposition 120 oberhalb von Stapelvorrichtungen 78. Die Stapelvorrichtungen 78 sind in der Darstellung gemäß 4 nur schematisch angedeutet.In contrast to the representation according to 2 in the case of the linear conveyor system 76 a designed as a circulating conveyor 62 is assigned in the illustration according to 4 a continuous linear conveyor system 124 shown. This also includes a variety of workpiece carriers 102 that run along a closed loop, ie along a guide 104 , are preferably moved by magnetic forces. Again, the delivery of finished electrode stack takes place 10 , each on a workpiece carrier 102 taken after passage of the diversion 108 and the overhead position 120 above stacking devices 78 , The stacking devices 78 are in the illustration according to 4 only indicated schematically.

Durch die Zuführung 60 eines ersten Separators 18 in bandförmigem Zustand wird nach Passage von Tänzerwalzen 138 eine Bandlage des ersten Separators 18 auf das durchgängige lineare System 124 aufgebracht. Gemäß Darstellung in 4 ist dieses mit in Aneinanderreihung 116 angeordneten Werkstückträgern 102 versehen, so dass die Bandware kontinuierlich aufgenommen werden kann. Es kann sich hier auch um miteinander gekoppelte Werkstückträger 102 handeln, vergleiche Bezugszeichen 148. Über das angetriebene Vakuumrad 92 werden Abschnitte 70 eines ersten bandförmigen Materials 66 für eine erste Elektrode aufgebracht. Abschnitte 70 werden mittels eines Lasers 96 oder einer Schneidvorrichtung abgetrennt und gemäß des Schnittes 68 für die erste Elektrode auf das bandförmige Material des ersten Separators 18 aufgebracht. Dadurch ist gemäß der Aneinanderreihung 116 der Werkstückträger 102 ein Zwei-Lagen-Stapel gebildet, der bei weiterem kontinuierlichen Vorschub 112 in Transportrichtung 100 mit einer Zuführung 72 eines zweiten Separators versehen wird. In Transportrichtung 100 erfolgt nunmehr ein Vorschub eines Drei-Lagen-Stapels 147, der bei dem Schnitt 80 in einzelne Abschnitte getrennt wird. Bis zu dem Schnitt 80 erfolgt ein kontinuierlicher Vorschub 112; nach dem Schnitt 80 erfolgt ein weiterer Vorschub 114 beispielsweise getaktet in Transportrichtung 100.Through the feeder 60 a first separator 18 in band-shaped state is after passage of dancer rollers 138 a band layer of the first separator 18 on the continuous linear system 124 applied. As shown in 4 this is in a juxtaposition 116 arranged workpiece carriers 102 provided so that the tape product can be continuously recorded. It can also be here about coupled workpiece carrier 102 act, compare reference numerals 148 , Via the driven vacuum wheel 92 become sections 70 a first band-shaped material 66 applied for a first electrode. sections 70 be using a laser 96 or a cutting device and separated according to the section 68 for the first electrode on the band-shaped material of the first separator 18 applied. As a result, according to the juxtaposition 116 the workpiece carrier 102 a two-ply stack is formed, with further continuous feed 112 in the transport direction 100 with a feeder 72 a second separator is provided. In transport direction 100 now takes place a feed of a three-layer stack 147 who at the cut 80 is separated into individual sections. Up to the cut 80 a continuous feed takes place 112 ; after the cut 80 another feed takes place 114 for example, clocked in the transport direction 100 ,

Nach dem Schnitt 80 der Separator/Elektrode/Separatorlage, d.h. des Drei-Lagen-Stapels 147, erfolgt das Aufbringen des zweiten bandförmigen Materials 82 für die zweite Elektrode. Nach dem Aufbringen des zweiten bandförmigen Materials 82 für die zweite Elektrode sind vollständige Elektrodenstapel 10 auf jeweils einem der Werkstückträger 102 aufgebracht, die entsprechend der Umlenkung 108 weitergefördert werden. Nach der Passage der Zuführung des zweiten bandförmigen Materials 82 für die zweite Elektrode werden die Werkstückträger 102 von einem kontinuierlichen Vorschub 112 in einen weiteren Vorschub 114 überführt, beispielsweise einen getakteten Vorschub, wobei die einzelnen Elektrodenstapel 10 der Werkstückträger 102 in Überkopfposition 120 an die Stapelvorrichtung 78 abgegeben werden. Position 122 bezeichnet eine Rücklaufrichtung der Werkstückträger 102.After the cut 80 the separator / electrode / separator layer, ie the three-layer stack 147 , the application of the second strip-shaped material takes place 82 for the second electrode. After application of the second band-shaped material 82 for the second electrode are complete electrode stacks 10 on each one of the workpiece carrier 102 applied according to the deflection 108 be further promoted. After the passage of the supply of the second band-shaped material 82 for the second electrode, the workpiece carriers 102 from a continuous feed 112 in another feed 114 transferred, for example, a clocked feed, wherein the individual electrode stack 10 the workpiece carrier 102 in overhead position 120 to the stacker 78 be delivered. position 122 denotes a return direction of the workpiece carrier 102 ,

Der Darstellung gemäß 5 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Anlage zur Herstellung von Elektrodenstapeln gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens zu entnehmen.The representation according to 5 is a further embodiment of a plant for the production of electrode stacks according to the proposed method refer.

Gemäß der Darstellung in 5 wird ein erster Separator 18 in Bandform auf in Aneinanderreihung 154 angeordnete Werkstückträger 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 aufgebracht. Den in Spulenform aufgenommenen ersten und zweiten bandförmigen Materialien 66, 82 sind Hilfsabwickler 130 zugeordnet, die einer Umlenkstelle 132 vorgeschaltet sind. Positionen 134 und 149 bezeichnen Abtasteinheiten, die den Bandlauf der bandförmigen Materialien 66 und 82 überwachen. Mindestens eine Tänzerwalze 138 ermöglicht eine Bandlaufkorrektur. Den Tänzerwalzen 138 jeweils vorgeschaltet verläuft ein Förderabschnitt 136 der bandförmigen Materialien 18, 72, 66, 82. Mittels des Schnittes 140 der ersten Separatorbahn wird diese geschnitten. Dies erfolgt nach einer Aufnahme 141 der Separatorbahn auf dem durchgängigen linearen Fördersystem 124. Danach wird der Werkstückträger 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 beschleunigt, um eine Lücke 148 herzustellen. Im Gegensatz zur Variante gemäß 4, bei der eine Lücke 148 zwischen den Abschnitten 70 der Elektroden durch die Regelung der Geschwindigkeit einer Auflegeeinheit realisiert wird, kann in der Variante gemäß 5 die Zuführung mit konstanter Geschwindigkeit betrieben werden, da die Positionierung über die individuelle Positionierung und Geschwindigkeit des jeweiligen Werkstückträgers 102 erfolgt. Der Vorteil ist darin zu erblicken, dass der Schnitt 80 durch den Laser 96 bei konstanter Geschwindigkeit erfolgt und keine Beschleunigungsvorgänge durch das angetriebene Vakuumrad 92 Schwingungen erzeugen. Somit entsteht ein Zwei-Lagen-Stapel 144 nach Passage des angetriebenen Vakuumrades 92, dem mindestens ein Partikelabsaugmodul 152 zugeordnet ist. Der Schnitt des ersten bandförmigen Materials 66 für die erste Elektrode erfolgt durch einen Laser 96 oder alternativ durch eine Schneideinrichtung.As shown in 5 becomes a first separator 18 in band form on in series 154 arranged workpiece carrier 102 the continuous linear conveyor system 124 applied. The first and second band-shaped materials received in coil form 66 . 82 are auxiliary dispensers 130 assigned to a deflection point 132 upstream. positions 134 and 149 denote scanning units that control the tape running of the band-shaped materials 66 and 82 monitor. At least one dancer roller 138 allows a tape correction. The dancer rollers 138 upstream of each runs a conveyor section 136 the band-shaped materials 18 . 72 . 66 . 82 , By means of the cut 140 the first separator sheet is cut. This is done after a recording 141 the Separatorbahn on the continuous linear conveyor system 124 , Thereafter, the workpiece carrier 102 the continuous linear conveyor system 124 accelerates to a gap 148 manufacture. In contrast to the variant according to 4 in which a gap 148 between the sections 70 the electrodes is realized by controlling the speed of a laying unit, can in the variant according to 5 the feed can be operated at a constant speed, since the positioning on the individual positioning and speed of the respective workpiece carrier 102 he follows. The advantage is the fact that the cut 80 through the laser 96 at constant speed and no acceleration operations by the driven vacuum wheel 92 Generate vibrations. This creates a two-layer stack 144 after passage of the driven vacuum wheel 92 , the at least one Partikelabsaugmodul 152 assigned. The section of the first band-shaped material 66 for the first electrode is done by a laser 96 or alternatively by a cutter.

Der Zwei-Lagen-Stapel 144 wird über die Werkstückträger 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 in Transportrichtung 100 gefördert. Auf die Zwei-Lagen-Stapel 144 erfolgt das Aufbringen eines bandförmigen zweiten Separatormaterials bei einer Zuführung 72. Über einen Schnitt 146, beispielsweise mittels eines Lasers 96 oder einer anders ausgebildeten Schneideinrichtung, wird ein Drei-Lagen-Stapel 147 gebildet, der auf den Werkstückträgern in Transportrichtung 100 fixiert weitergefördert wird. Über eine kontinuierliche Ablage 150 von Abschnitten des zweiten bandförmigen Materials für die zweite Elektrode 82 wird aus dem Drei-Lagen-Stapel 147 ein komplettierter Elektrodenstapel 10.The two-layer stack 144 is about the workpiece carrier 102 the continuous linear conveyor system 124 in the transport direction 100 promoted. On the two-layer stack 144 the application of a strip-shaped second separator material takes place in a feed 72 , About a cut 146 , for example by means of a laser 96 or one otherwise designed cutting device is a three-layer stack 147 formed on the workpiece carriers in the transport direction 100 fixed is further promoted. About a continuous filing 150 portions of the second band-shaped material for the second electrode 82 gets out of the three-layer stack 147 a complete electrode stack 10 ,

Dabei werden die Werkstückträger 102 in Aneinanderreihung 154 in auseinandergereihte Werkstückträger 102, vergleiche Bezugszeichen 156, überführt. Nach Passage einer Umlenkung werden die an den Werkstückträgern 102 jeweils durch Vakuum und/oder Greifeinrichtung fixierten Elektrodenstapel 10 in Überkopflage 120 an unterhalb des durchgängigen linearen Fördersystems 124 vorgesehene Stapelvorrichtungen 78 abgegeben. Zwischen den Stapelvorrichtungen 78 befindet sich eine erste Ausschussausschleusung 160. Stromab der Stapelvorrichtungen 78, die unterhalb des durchgängigen linearen Fördersystems 124 aufgenommen sind, befindet sich eine weitere, zweite Ausschussausschleusung 162, bei der fehlerhafte oder bestimmte Positionskorrekturwerte übersteigende Elektrodenstapel 10 aus dem Prozess ausgeschleust werden.In the process, the workpiece carriers become 102 in a row 154 in juxtaposed workpiece carrier 102 , compare reference numbers 156 , convicted. After passage of a deflection, the on the workpiece carriers 102 each fixed by vacuum and / or gripping device electrode stack 10 in overhead position 120 at below the continuous linear conveyor system 124 provided stacking devices 78 issued. Between the stacking devices 78 there is a first committee ejection 160 , Downstream of the stacking devices 78 below the continuous linear conveyor system 124 are included, there is another, second committee ejection 162 , at the erroneous or certain position correction values exceeding electrode stacks 10 be removed from the process.

Bei der in 5 dargestellten Anlage 58 zur Herstellung von Elektrodenstapeln 10 für Batteriezellen 2 werden die Werkstückträger 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 unter eine Ablagestation der Abschnitte 70 der ersten Elektrode hinein beschleunigt, damit eine Überlappung zwischen diesen und der auf dem Werkstückträger 102 fixierten, sei es durch Vakuum, sei es durch Greifereinrichtungen, ersten Separator 18 in Bandform erfolgen kann. Danach erfolgt ein Ergreifen des Abschnittes 70, der auf dem Werkstückträger 102 abgelegt ist, und eine Beschleunigung des Werkstückträgers 102 in Transportrichtung 100, damit der nächste Werkstückträger 102 genügend Zeit hat, eine Überlappung mit in Bandform vorliegendem ersten Separator 18 zu gewährleisten. Anschließend werden diese von einer weiteren, zweiten Separatorbahn, die über eine Zuführung 72 zugeführt wird, überdeckt. Anschließend wird der über die zweite Zuführung 72 zugeführte zweite Separator zwischen zwei benachbarten Werkstückträgern 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 geschnitten, sei es mittels eines Lasers 96, sei es mittels einer Schneidvorrichtung. Danach erfolgt das Auflegen eines Abschnittes einer zweiten Elektrode, getrennt von einem zweiten bandförmigen Material 82.At the in 5 illustrated plant 58 for the production of electrode stacks 10 for battery cells 2 become the workpiece carriers 102 the continuous linear conveyor system 124 under a storage station of the sections 70 accelerates the first electrode, so that an overlap between these and the on the workpiece carrier 102 fixed, be it by vacuum, be it by gripper devices, first separator 18 can be done in band form. Thereafter, a seizure of the section takes place 70 on the workpiece carrier 102 is stored, and an acceleration of the workpiece carrier 102 in the transport direction 100 , so that the next workpiece carrier 102 has enough time, an overlap with present in tape form the first separator 18 to ensure. Subsequently, these are from a further, second Separatorbahn, via a feed 72 is supplied, covered. Subsequently, the over the second feeder 72 supplied second separator between two adjacent workpiece carriers 102 the continuous linear conveyor system 124 cut, be it by means of a laser 96 be it by means of a cutting device. Thereafter, the laying of a portion of a second electrode, separated from a second band-shaped material takes place 82 ,

Der Darstellung gemäß 6 ist eine weitere, dritte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung eines Elektrodenstapels für Batteriezellen zu entnehmen.The representation according to 6 is another, third embodiment of the proposed method for producing an electrode stack for battery cells according to the invention.

Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass ein erstes bandförmiges Material 66 für eine erste Elektrode über einen Laser 96 oder eine andere gestaltete Schneidvorrichtung an einem Umlenktisch 170 in einzelne diskrete Abschnitte 70 getrennt wird. Diese einzelnen diskreten Abschnitte 70 werden auf eine erste Separatorbahn, die von einer Zuführung 60 eines ersten Separators 18 in Bandform erfolgt, aufgelegt. Diese Kombination eines zweilagigen Stapels aus einem in Bandform vorliegenden ersten Separator und darauf aufliegendem Abschnitt 70 wird von einem zweiten Separator, der bei Position 72 zugeführt wird, überdeckt. Diese Anordnung in Bandform erfährt einen Schnitt 80 oberhalb eines ersten segmentierten Bandes 184. Das erste segmentierte Band 184 ist mit Unterdruck beaufschlagt, angedeutet durch Position 174. Dadurch können drei Lagen des Elektrodenstapels 10 durch ein entsprechend anliegendes Vakuum oder einen geeigneten Greifmechanismus fixiert werden, angedeutet durch Position 174. Das erste segmentierte Band 184 fördert in kontinuierlichem Vorschub 112 Drei-Lagen-Elektrodenstapel 172 nach dem Schnitt 80. Nach Passage einer Umlenkung werden bei einer ersten Ausschussausschleusung 160 fehlerhafte Elektrodenstapel 10 von den Werkstückträgern 102 entfernt. Nach Passage der Umlenkung 108 erfolgt eine Übergabe der Drei-Lagen-Elektrodenstapel 172 an Werkstückträger 102 eines durchgängigen linearen Fördersystems 124.From the illustration according to 6 shows that a first band-shaped material 66 for a first electrode via a laser 96 or another shaped cutting device on a diverter table 170 into individual discrete sections 70 is disconnected. These individual discrete sections 70 be on a first separator web, by a feeder 60 a first separator 18 done in tape, hung up. This combination of a two-ply stack of a strip-shaped first separator and section resting thereon 70 is from a second separator, at position 72 is supplied, covered. This arrangement in band form undergoes a cut 80 above a first segmented band 184 , The first segmented band 184 is subjected to negative pressure, indicated by position 174 , This allows three layers of the electrode stack 10 be fixed by a corresponding fitting vacuum or a suitable gripping mechanism, indicated by position 174 , The first segmented band 184 promotes continuous feed 112 Three-layer electrode stack 172 after the cut 80 , After passage of a diversion will be at a first committee ejection 160 defective electrode stacks 10 from the workpiece carriers 102 away. After passage of the diversion 108 a transfer of the three-layer electrode stack takes place 172 on workpiece carrier 102 a continuous linear conveyor system 124 ,

Parallel dazu erfolgt ein Schnitt mittels eines Lasers 96 oder einer Schneideinrichtung, vergleiche Position 84, eines zweiten bandförmigen Materials 82 für eine zweite Elektrode, bei der es sich um ein Kathodensegment handelt, vergleiche 7, Position 56.Parallel to this, a cut is made by means of a laser 96 or a cutter, see position 84 , a second band-shaped material 82 for a second electrode, which is a cathode segment, see 7 , Position 56 ,

Dieses wird über ein zweites segmentiertes Band 186 unter Passage einer zweiten Ausschussausschleusung 162 in Überkopflage oberhalb von Werkzeugträgern 102 des in Transportrichtung 182 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 platziert. Es erfolgt eine Ablage des zweiten bandförmigen Materials 82 für die zweite Elektrode in Abschnitten fixiert auf den einzelnen Segmenten eines zweiten segmentierten Bandes 186 in Überkopflage oberhalb des durchgängigen linearen Fördersystems 124.This will be over a second segmented band 186 with passage of a second committee ejection 162 in overhead position above tool carriers 102 in the transport direction 182 the continuous linear conveyor system 124 placed. There is a storage of the second band-shaped material 82 for the second electrode in sections fixed on the individual segments of a second segmented band 186 in overhead position above the continuous linear conveyor system 124 ,

Nunmehr werden die einzelnen zweiten Elektrodensegmente (Kathodensegmente 56) auf 3-Lagen-Stapel 172 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 aufgebracht. Diese vollständigen, nunmehr Vier-Lagen umfassenden Elektrodenstapel 10 werden mittels des durchgängigen linearen Fördersystems 124 unabhängig voneinander gefördert und beispielsweise - wie in 6 angedeutet - in eine Schleife 188 überführt. Diese eine getaktete Bewegung der einzelnen Werkstückträger 102 des durchgängigen linearen Fördersystems 124 ermöglichen eine gezielte Entnahme einzelner, auf den Werkstückträgern 102 fixierter Elektrodenstapel 10 nach deren Komplettierung.Now, the individual second electrode segments (cathode segments 56 ) on 3-layer stacks 172 the continuous linear conveyor system 124 applied. These complete, now four-layer electrode stacks 10 be by means of the continuous linear conveyor system 124 promoted independently and for example - as in 6 indicated - in a loop 188 transferred. This one clocked movement of the individual workpiece carrier 102 the continuous linear conveyor system 124 allow a targeted withdrawal of individual, on the Workpiece carriers 102 fixed electrode stack 10 after completion.

7 zeigt den Aufbau eines Elektrodenstapels. Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, dass ein Elektrodenstapel 10 ein Separatorsegment 53 und ein darüber liegend aufgebrachtes Anodensegment 55 aufweist, das wiederum durch ein weiteres Separatorsegment 53 gegen ein Kathodensegment 56 isoliert ist. Der Vier-lagige Aufbau gemäß 7 zeigt einen kompletten Elektrodenstapel 10. 7 shows the structure of an electrode stack. From the illustration according to 7 shows that an electrode stack 10 a separator segment 53 and an overlying anode segment 55 in turn, through another separator segment 53 against a cathode segment 56 is isolated. The four-layer construction according to 7 shows a complete electrode stack 10 ,

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.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • WO 2015/028212 A1 [0004]WO 2015/028212 A1 [0004]

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels (10) mit zumindest den folgenden Verfahrensschritten: a) Zuführung (60) eines ersten bandförmigen Separators (18) in Bandform auf eine Transportvorrichtung (62) oder ein lineares Fördersystem (76, 124) und Aufbringen eines Abschnittes (70) einer ersten Elektrode, b) Überdeckung des ersten Separators (18) in Bandform und des Abschnittes (70) der ersten Elektrode mit einem zweiten Separator (72) in Bandform, c) Schnitt (80) des gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichteten Materials durch einen Laser (96) oder eine Schneidvorrichtung zwischen jeweils zwei Werkstückträgern (102) des linearen Fördersystems (76), d) Aufbringen eines Abschnittes/Kathodensegmentes (56) eines zweiten bandförmigen Materials (82) für die zweite Elektrode und Bildung eines vierlagigen Elektrodenstapels (10) auf jeweils einem Werkstückträger (102), e) Übergang einer kontinuierlichen Bewegung des jeweils einen Elektrodenstapel (10) aufnehmenden Werkstückträgers (102) in eine getaktete Bewegung, f) Ablage des am Werkstückträger (102) fixierten Elektrodenstapels (10) auf eine Stapelvorrichtung (78).Method for producing an electrode stack (10) with at least the following method steps: a) feeding (60) a first belt-shaped separator (18) in strip form onto a transport device (62) or a linear conveyor system (76, 124) and applying a section (70) of a first electrode, b) covering in band form the first separator (18) and the portion (70) of the first electrode with a second separator (72) in strip form, c) section (80) of the material layered according to method steps a) and b) by a laser (96) or a cutting device between in each case two workpiece carriers (102) of the linear conveyor system (76), d) applying a section / cathode segment (56) of a second strip-shaped material (82) for the second electrode and forming a four-layer electrode stack (10) on a respective workpiece carrier (102), e) transition of a continuous movement of the respective workpiece holder (102) receiving an electrode stack (10) into a clocked movement, f) depositing the workpiece stack (102) fixed electrode stack (10) on a stacking device (78). Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichtete Material innerhalb eines Übergabebereiches (74) mit konstanter Geschwindigkeit von einer Transportvorrichtung (62) an in Aneinanderreihung (116) gebrachte Werkstückträger (102) des linearen Fördersystems (76) durch Vakuumbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung oder Greifeinrichtungen übernommen wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the material layered according to method steps a) and b) within a transfer region (74) at a constant speed by a transport device (62) on in juxtaposition (116) provided workpiece carrier (102) of the linear conveyor system (76) by vacuum or Unterdruckbeaufschlagung or gripping devices is taken over. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichtete Material mit konstanter Geschwindigkeit durch in Aneinanderreihung (116) gebrachte Werkstückträger (102) eines durchgängigen linearen Fördersystems (124) mittels Vakuum oder Unterdruck oder Greifeinrichtungen übernommen wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the according to the process steps a) and b) layered material at a constant speed by in juxtaposition (116) provided workpiece carrier (102) of a continuous linear conveyor system (124) by means of vacuum or vacuum or gripping devices is taken. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt (80) gemäß Verfahrensschritt c) zwischen den Werkstückträgern (102) erfolgt, die durch das bandförmige, gemäß der Verfahrensschritte a) und c) geschichtete Material, miteinander gekoppelt sind.Method according to Claim 1 , characterized in that the cut (80) according to method step c) between the workpiece carriers (102) takes place, which are coupled together by the band-shaped, according to the process steps a) and c) layered material. Verfahren gemäß der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (102) des linearen Fördersystems (76) oder die Werkstückträger (102) des durchgängigen linearen Fördersystems (124) nach dem Schnitt (80) unabhängig voneinander beschleunigen oder Wartepositionen einnehmen oder Stapelvorrichtungen (78) anfahren.Method according to Claims 2 or 3 , characterized in that the workpiece carriers (102) of the linear conveyor system (76) or the workpiece carriers (102) of the continuous linear conveyor system (124) after the cut (80) independently accelerate or take waiting positions or start stacking devices (78). Verfahren gemäß der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (102) des linearen Fördersystems (76) oder die Werkstückträger (102) des durchgängigen linearen Fördersystems (124) eine Position der Elektrodenstapel (10) vor Ablage auf die Stapelvorrichtung (78) in X-Richtung (122) korrigieren.Method according to Claims 2 or 3 , characterized in that the workpiece carriers (102) of the linear conveyor system (76) or the workpiece carriers (102) of the continuous linear conveyor system (124), a position of the electrode stack (10) before deposition on the stacking device (78) in the X direction (122 ) correct. Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels (10) mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Förderung eines ersten Separators (18) in Bandform auf ein durchgängiges lineares Fördersystem (124) auf in Aneinanderreihung (116) gebrachter Werkstückträgern (102) und Schnitt (140) des ersten Separators (18) in Bandform, b) Herstellung einer Lücke zwischen den Werkstückträgern (102) durch Beschleunigung in Transportrichtung (100) (140) der Werkstückträger (102) nach dem Schritt, c) Aufbringen von Abschnitten (70) von ersten Elektroden mit konstanter Geschwindigkeit auf die Werkstückträger (102), d) Beschleunigung der Werkstückträger (102) unter ein angetriebenes Vakuumrad (92) gemäß Verfahrensschritt c) bei kontinuierlicher Ablage (142) der Abschnitte (70) der ersten Elektrode zur Herstellung einer Überlappung mit dem ersten Separator (18), der auf dem Werkstückträger (102) aufgenommen ist, e) Aufbringen eines zweiten Separators (72) in Bandform auf den gemäß der Verfahrensschritte a) und c) gebildeten Zwei-Lagen-Stapel (144) auf dem Werkstückträger (102), f) Schnitt (146) des zweiten Separators (72) in Bandform und Bildung eines Drei-Lagen-Stapels (147), g) Aufbringen von Abschnitten des zweiten bandförmigen Materials (82) für die zweite Elektrode und Bildung des Elektrodenstapels (10) und h) Ablage des Elektrodenstapels (10) in Kopfüberposition (120) der Werkstückträger (102) auf Stapelvorrichtungen (78) unterhalb des durchgängigen linearen Fördersystems (124).Method for producing an electrode stack (10) with at least the following method steps: a) conveying a first separator (18) in strip form onto a continuous linear conveyor system (124) on workpiece carriers (102) placed in juxtaposition (116) and section (140) of the first separator (18) in strip form, b) producing a gap between the workpiece carriers (102) by acceleration in the transport direction (100) (140) of the workpiece carriers (102) after the step, c) applying portions (70) of first electrodes to the workpiece carriers (102) at a constant speed, d) acceleration of the workpiece carriers (102) under a driven vacuum wheel (92) according to method step c) with continuous depositing (142) of the sections (70) of the first electrode for producing an overlap with the first separator (18) mounted on the workpiece carrier ( 102) is recorded, e) applying a second separator (72) in strip form to the two-layer stack (144) formed on the workpiece carrier (102) in accordance with method steps a) and c), f) section (146) of the second separator (72) in strip form and formation of a three-layer stack (147), g) applying portions of the second ribbon material (82) for the second electrode and forming the electrode stack (10) and h) depositing the electrode stack (10) in head overhang (120) of the workpiece carrier (102) on stacking devices (78) below the continuous linear conveyor system (124). Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenstapel (10) an den Werkstückträgern (102) fixierende Greifeinrichtungen von einer Kurve (158) im durchgängigen linearen Fördersystems (124) betätigt werden.Method according to Claim 7 , characterized in that the electrode stacks (10) on the workpiece carriers (102) fixing gripping means by a curve (158) in the continuous linear conveyor system (124) are actuated. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem linearen Fördersystem (76) oder dem durchgängigen linearen Fördersystem (124) mindestens eine Ausschussausschleusung (160, 162) zugeordnet ist, an der fehlerhafte Elektrodenstapel (10) entfernt werden.Method according to Claim 1 or 7 , characterized in that the linear conveyor system (76) or the continuous linear conveyor system (124) at least one reject ejection (160, 162) is assigned, are removed at the faulty electrode stack (10). Verfahren zur Herstellung von Elektrodenstapeln (10) mit zumindest nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Schnitt (68) von Abschnitten (70) eines ersten bandförmigen Materials für eine erste Elektrode und Aufbringen von Abschnitten (70) auf einen ersten Separator (18) in Bandform, b) Aufbringen eines zweiten bandförmigen Separators (72) auf das gemäß des Verfahrensschrittes a) geschichtete Material und Schnitt (80) des geschichteten Materials auf einem ersten segmentierten Band (184), c) Schnitt (84) von Abschnitten eines zweiten bandförmigen Materials (82) für die zweite Elektrode auf einem zweiten segmentierten Band (186), d) Übergabe des gemäß Verfahrensschritt b) gebildeten Drei-Lagen-Stapels (172) an Werkstückträger (102) eines durchgängigen linearen Fördersystems (124) oder e) Übergabe des gemäß Verfahrensschritt c) geschnittenen Kathodensegmentes (56) auf einen Drei-Lagen-Stapel (172) und Bildung eines vollständigen Elektrodenstapels (10), f) autonomes Bewegen der die Elektrodenstapel (10) aufnehmenden Werkstückträger (102) am durchgängigen linearen Fördersystem (124) oder in einer getakteten Schleife. Method for producing electrode stacks (10) having at least the following method steps: a) cutting (68) sections (70) of a first strip-shaped material for a first electrode and applying sections (70) to a first separator (18) in strip form, b ) Applying a second belt-shaped separator (72) to the material layered according to method step a) and cut (80) of the layered material on a first segmented belt (184), c) cutting (84) portions of a second belt-shaped material (82) for the second electrode on a second segmented belt (186), d) transfer of the three-layer stack (172) formed according to process step b) to workpiece carriers (102) of a continuous linear conveyor system (124) or e) transfer of the process step c ) cut cathode segment (56) on a three-layer stack (172) and forming a complete electrode stack (10), f) autonomous moving d he workpiece carrier (102) receiving the electrode stack (10) on the continuous linear conveyor system (124) or in a clocked loop. Batteriezelle (2) umfassend mindestens ein Elektrodenstapel (10) hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.Battery cell (2) comprising at least one electrode stack (10) produced by a method according to any one of the preceding claims. Verwendung einer Batteriezelle (2) nach Anspruch 11 in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt.Use of a battery cell (2) after Claim 11 in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or in a consumer electronics product.
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