DE102022123753A1 - Herstellungsvorrichtung und verfahren zur herstellung elektrochemischer zellen - Google Patents

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Hideto Mori
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Abstract

Ein Herstellungsvorrichtung (100) enthält eine Kammer (110), eine Druckverminderungsvorrichtung (130) und eine Rücklaufleitung (140). Die Druckverminderungsvorrichtung (130) ist ausgelegt, um einen Druck in der Kammer (110) zu verringern. Die Rücklaufleitung (140) enthält eine erste Öffnung (141), eine Leitung (143) und eine zweite Öffnung (142). Die erste Öffnung (141) und die zweite Öffnung (142) sind jeweils und unabhängig voneinander zum Inneren der Kammer offen. Die erste Öffnung (141) ist mit einem äußeren Körper (210) verbunden. Die Leitung (143) verbindet die erste Öffnung (141) mit der zweiten Öffnung (142). Die Leitung (143) ist ausgelegt, um einmal ein Gas in dem äußeren Körper (210) aus der Kammer zu ziehen, wenn der Druck in der Kammer verringert wird, und dann das Gas in die Kammer zurückzuführen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Offenbarung betrifft eine Herstellungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung elektrochemischer Zellen.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 2018-106850 ( JP 2018-106850 A ) offenbart eine Einspritzvorrichtung und ein Einspritzverfahren, die die Herstellungseffizienz von Energiespeichermodulen verbessern können.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Allgemein werden elektrochemische Zellen (die als „Zellen" abgekürzt werden können) durch Einschließen zum Beispiel von Leistungserzeugungselementen und eines Elektrolyten in einem äußeren Körper hergestellt. Beim Gebrauch der Zellen kann sich zum Beispiel durch Verschlechterung des Elektrolyten in dem äußeren Körper Gas bilden. Mit der Gasbildung bzw. -erzeugung kann der Innendruck in dem äußeren Körper erhöht werden. In Anbetracht der späteren Gasbildung ist es wünschenswert, in der Herstellungsphase das Gas in dem äußeren Körper so weit wie möglich zu reduzieren. Somit kann der Druck in dem äußeren Körper verringert bzw. vermindert werden. Zum Beispiel kann der Druck in dem äußeren Körper durch eine Vakuumpumpe, etc. verringert werden. Nachdem der Druck (Grad der Druckverminderung) in dem äußeren Körper einen Sollwert erreicht hat, wird der äußere Körper abgedichtet.
  • In einigen Fällen wird ein äußerer Körper geringer Steifigkeit verwendet. So kann beispielsweise ein blatt- oder bogenartiger äußerer Körper wie etwa ein Metallfolienverbund- oder laminatfilm verwendet werden. Wenn die Steifigkeit des äußeren Körpers gering ist, kann der äußere Körper durch den äußeren Druck gedrückt und verformt werden, wenn der Druck in dem äußeren Körper verringert wird. Mit dem so verformten äußeren Körper kann ein Gaskanal blockiert werden. Wenn der Gaskanal blockiert ist, besteht die Möglichkeit, dass der Sollgrad der Druckverminderung in dem äu-ßeren Körper selbst dann nicht erreicht wird, wenn ein Wert, der von einem Druckmessgerät bzw. Manometer angezeigt wird, einen Sollwert erreicht.
  • Die Offenbarung stellt eine Herstellungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle bereit, die den Innendruck in einem äußeren Körper garantieren, indem sie eine Blockierung eines Gaskanals verringern, wenn der Druck in dem äußeren Körper verringert wird.
  • Eine Herstellungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Herstellungsvorrichtung zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle mit einem äußeren Körper unter vermindertem bzw. reduziertem Druck. Die Herstellungsvorrichtung enthält eine Kammer, eine Druckverminderungs- bzw. verringerungsvorrichtung und eine Rücklauf- bzw. rückführungsleitung. Die Druckverminderungsvorrichtung ist ausgelegt, um einen Druck in der Kammer zu vermindern bzw. verringern / zu reduzieren. Die Rücklaufleitung enthält eine erste Öffnung, eine Leitung und eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind jeweils und unabhängig voneinander zum Inneren der Kammer offen. Die erste Öffnung ist mit dem äußeren Körper verbunden. Die Leitung verbindet die erste Öffnung mit der zweiten Öffnung. Die Leitung ist ausgelegt, um einmal ein Gas in dem äußeren Körper aus der Kammer zu ziehen, wenn der Druck in der Kammer verringert wird, und dann das Gas in die Kammer zurückzuführen.
  • In der Herstellungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann die Rücklaufleitung mehrere Rücklaufleitungen enthalten, die voneinander unabhängig sind. Jede der Rücklaufleitungen kann die erste Öffnung, die Leitung und die zweite Öffnung enthalten.
  • Die Herstellungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann ferner ein Druckmessgerät enthalten. Das Druckmessgerät kann mit der Leitung verbunden sein.
  • Die Herstellungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann ferner einen Durchflussmesser enthalten. Der Durchflussmesser kann mit der Leitung verbunden sein.
  • Die Herstellungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann ferner eine Dichtungsvorrichtung enthalten. Die Dichtungsvorrichtung kann ausgelegt sein, um den äußeren Körper in der Kammer abzudichten.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung enthält: Vorbereiten eines Werkstücks durch Einschließen eines Leistungserzeugungselements in dem äußeren Körper; Anordnen des Werkstücks in der Kammer; Verbinden des äußeren Körpers mit der ersten Öffnung; und Verringern eines Drucks in der Kammer, um einen Druck in dem äußeren Körper über die Rücklaufleitung zu verringern.
  • In dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung die Herstellungsvorrichtung, die mehrere Rücklaufleitungen enthält, die voneinander unabhängig sind, vorbereitet werden. Bei der Vorbereitung des Werkstücks kann ein Zellenmodul, das mehrere elektrochemische Zellen enthält, als das Werkstück vorbereitet werden. Die elektrochemischen Zellen können jeweils und unabhängig voneinander Innenräume enthalten. Beim Verbinden des äußeren Körpers mit der ersten Öffnung können die Rücklaufleitungen, die getrennt voneinander sind, jeweils mit den mit den Innenräumen verbunden werden.
  • In dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung die Herstellungsvorrichtung, die ein Druckmessgerät enthält, vorbereitet werden. Beim Verringern des Drucks in dem äußeren Körper kann der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert werden, dass ein Wert, der von dem Druckmessgerät angezeigt wird, gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert wird.
  • In dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung die Herstellungsvorrichtung, die einen Durchflussmesser enthält, vorbereitet werden. Beim Verringern des Drucks in dem äußeren Körper kann der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert werden, dass ein integrierter Wert von Messwerten des Durchflussmessers gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert nach Beenden der Druckverringerung bzw. Druckverminderung wird.
  • Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann ferner ein Einspritzen eines Elektrolyten in den äußeren Körper durch eine in dem äußeren Körper gebildete Einspritzöffnung enthalten. Beim Verbinden des äußeren Körpers mit der ersten Öffnung kann die erste Öffnung der Rücklaufleitung mit der Einspritzöffnung verbunden werden.
  • In dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann der äußere Körper wenigstens einen Typ enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Metallfolie und einem Metallfolienverbundfilm besteht.
  • In dem Verfahren kann beim Vorbereiten des Werkstücks ein bipolares Zellenmodul als das Werkstück vorbereitet werden.
  • Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann ferner ein Abdichten des äußeren Körpers unter vermindertem Druck enthalten.
  • Nachfolgend sind eine Ausführungsform dieser Offenbarung (die mit „diese Ausführungsform“ abgekürzt werden kann) und ein Beispiel dieser Offenbarung (die mit „Beispiel“ abgekürzt werden kann) beschrieben. Jedoch ist der technische Umfang dieser Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform und das Beispiel beschränkt.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
    • 1 ein erstes konzeptuelles Diagramm eines Zustands mit verringertem Druck ist;
    • 2 ein zweites konzeptuelles Diagramm eines Zustands mit verringertem Druck ist;
    • 3 ein konzeptuelles Diagramm ist, das ein Beispiel eines Zellenmoduls zeigt;
    • 4 ein konzeptuelles Diagramm ist, das ein Beispiel einer Herstellungsvorrichtung der Ausführungsform zeigt;
    • 5 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle gemäß der Ausführungsform ist;
    • 6 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Einheit, einer zweiten Einheit und einer dritten Einheit in der Ausführungsform ist;
    • 7 eine schematische Querschnittsansicht eines bipolaren Zellenmodules in der Ausführungsform ist;
    • 8 eine schematische Draufsicht des bipolaren Zellenmoduls in der Ausführungsform ist; und
    • 9 ein konzeptuelles Diagramm ist, das ein Vergleichsbeispiel zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Definition von Ausdrücken, etc.
  • In dieser Beschreibung sind die Begriffe „umfassend“, „enthaltend“, „mit“ und deren Variationen (z. B. „umfasst“) nicht abschließend. Die nicht abschließenden Begriffe können zusätzlich zu den notwendigen Elementen weitere Elemente beinhalten oder auch nicht. Der Ausdruck „besteht aus“ ist abschließend. Jedoch schließt selbst der abschließende Ausdruck zusätzliche Elementen nicht aus, die normal normalerweise assoziierte Verunreinigungen oder für die offenbarte Technik irrelevant sind. Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus ..." ist halb abschließend. Bei abschließenden Ausdrücken von Elementen ist die Hinzunahme von Elementen, die im Wesentlichen keinen Einfluss auf die grundlegenden und neuen Eigenschaften der offenbarten Technologie haben, erlaubt.
  • In dieser Beschreibung werden Ausdrücke wie „können“ (Englisch „may do“ oder „can do“) eher in dem erlaubten Sinn „sind dazu geeignet“ verwendet als in dem verbindlich-zwingenden Sinn „müssen“.
  • In dieser Beschreibung ist die Reihenfolge mehrerer Schritte, Aktionen und Operationen verschiedener Verfahren nicht auf die Reihenfolge in der Beschreibung beschränkt, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird. Zum Beispiel können zwei oder mehrere Schritte gleichzeitig ausgeführt werden. Zum Beispiel können zwei oder mehrere Schritte vor- oder hintereinander ausgeführt werden.
  • Geometrische Begriffe (z. B. „parallel“, „senkrecht“, „orthogonal“, etc.) sollten in dieser Beschreibung nicht im strengen Sinne interpretiert werden. Zum Beispiel kann „parallel“ etwas von „parallel“ in strengen Sinne abweichen. Die geometrischen Begriffe in dieser Beschreibung können zum Beispiel Toleranzen, Fehler, etc. bei der Konstruktion, dem Betrieb, bei der Herstellung etc. aufweisen. Die räumlichen Beziehungen in jeder Figur können von den tatsächlichen räumlichen Beziehungen abweichen. In einigen Fällen sind die räumlichen Beziehungen (Länge, Breite, Dicke, etc.) der einzelnen Figuren zum besseren Verständnis der offenbarten Technologie verändert. Fernen können einige Konfigurationen weggelassen sein.
  • In dieser Beschreibung, bezeichnet „elektrochemische Zelle“ eine einzige Vorrichtung, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die elektrochemischen Zellen enthalten Primärbatterien und Sekundärbatterien. Die elektrochemischen Zellen enthalten Lithium-Ionen-Batterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien. Die Lithium-Ionen-Batterien enthalten Flüssigbatterien und alle Festkörperbatterien. In dieser Beschreibung bezeichnet „Zellenmodul“ eine Ansammlung mehrerer elektrochemischer Zellen. Die elektrochemischen Zellen können oder elektrisch miteinander verbunden sein, müssen aber nicht. Die elektrochemischen Zellen können in Reihe oder parallel geschaltet sein.
  • In dieser Beschreibung bezeichnet der „Grad der Druckverminderung“ den Betrag des Drucks des Gases, das nach einer Druckverminderung in einem äußere Körper verbleibt. Der Grad der Druckverminderung kann sich auch auf die „Grad bzw. die Höhe des Vakuums“ beziehen.
  • Kurzdarstellung der Ausführungsform
  • Nachfolgen ist zuerst eine Kurzdarstellung dieser Ausführungsformen beschrieben. Der Betriebsmechanismus dieser Beschreibung beinhaltet Annahmen. Der Betriebsmechanismus beschränkt die Ausführungsform nicht.
  • 1. Eine Herstellungsvorrichtung kann eine elektrochemische Zelle, in der der Druck in einem äußeren Körper verringert ist, herstellen. Die Herstellungsvorrichtung enthält eine Kammer, eine Druckverminderungsvorrichtung und eine Rücklaufleitung. Die Druckverminderungsvorrichtung ist ausgelegt, um den Druck in der Kammer zu verringern. Die Rücklaufleitung enthält eine erste Öffnung, eine Leitung und eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind jeweils und unabhängig zum Inneren der Kammer offen. Die erste Öffnung ist so ausgelegt, dass sie mit dem äußeren Körper verbunden werden kann. Die Leitung verbindet die erste Öffnung mit der zweiten Öffnung. Die Leitung erstreckt sich, um einmal Gas in dem äußeren Körper aus der Kammer zu ziehen, wenn der Druck in der Kammer verringert wird, und dann das abgezogene Gas in die Kammer zurückzuführen.
  • 1 ist ein erstes konzeptuelles Diagramm eines Zustands mit verringertem Druck. Wenn das Gas in dem äußeren Körper 210 abgeführt wird, wird der Innendruck PI in dem äußeren Körper 210 niedriger als der äußere Druck PE. Das heißt, das Innere des äußeren Körpers 210 wird relativ zu der Umgebungsatmosphäre in einen Unterdruckzustand gebracht. Der Innenraum des äußeren Körpers 210 kann durch den äußeren Druck PE zusammengedrückt werden, was zu einer Blockierung eines Gaskanals führen kann.
  • 2 ist ein zweites konzeptuelles Diagramm eines Zustands mit verringertem Druck. In 2 zeigen die weißen Pfeile einen Gasfluss. In der Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „1“ kann das Gas in dem äußeren Körper 210 über die Rücklaufleitung 140 abgeführt werden. Wenn der Druck in der Kammer 110 verringert wird, wird der Druck der Kammer 110 (der äußere Druck PE) verringert. In der Rücklaufleitung 140 kann ein Druckverlust erzeugt werden. Als Ergebnis kann der Innendruck PI in dem äußeren Körper 210 höher als der äußere Druck PE werden. Das heißt, das Innere des äußeren Körpers 210 kann in einen Überdruckzustand relativ zu der Umgebungsatmosphäre (der Atmosphäre in der Kammer 110) gebracht werden. Es wird angenommen, dass, wenn der Überdruckzustand während der Druckverminderung aufrecht erhalten wird, es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich ist, dass der Innenraum des äußeren Körpers 210 durch den äußeren Druck PE zusammengedrückt wird. Das heißt, es wird angenommen, dass eine Blockierung des Gaskanals wahrscheinlich oder unwahrscheinlich stattfindet.
  • 2. Die Herstellungsvorrichtung kann mehrere Rücklaufleitungen enthalten. Die Rücklaufleitungen, die voneinander unabhängig sind, enthalten jeweils die erste Öffnung, die Leitung und die zweite Öffnung.
  • Die Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „1“ kann zum Beispiel eine einzige Zelle erzeugen. Die Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „2“ kann ein Zellenmodul erzeugen. Die Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „2“ wird als geeignet zur Herstellung von Zellenmodulen angesehen.
  • 3 ist ein konzeptuelles Diagramm, das ein Beispiel eines Zellenmoduls zeigt. Das Zellenmodul 250 enthält Trennwände 230. Die Trennwand 230 trennt benachbarte Zellen 200 voneinander ab. Wenn irgendein Gaskanal aufgrund einer Verformung des äußeren Körpers 210 in einer äußeren Zelle 200 blockiert ist, kann die Blockierung durch die äußere Erscheinungsform erkannt werden. Die weißen Pfeile in 3 zeigen ein Beispiel der Verformungsrichtung. Wenn irgendein Gaskanal zum Beispiel aufgrund einer Verformung der Trennwand 230 in einer inneren Zelle 200 blockiert ist, ist es schwierig, eine Blockierung durch die äußere Erscheinungsform zu erkennen.
  • Durch Verbinden separater Rücklaufleitungen mit den einzelnen Zellen ist es möglich, den Druck in den einzelnen Zellen zu verringern und dabei gleichzeitig die Zelle in dem Überdruckzustand zu halten. Somit wird eine Blockierung von Gaskanälen in den inneren Zellen verringert.
  • In der Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „2“ ist das Objekt, dessen Druck verringert wird, eine einzige Kammer. Somit können die Drücke in mehreren Zellen durch eine einzige Druckverminderungsvorrichtung gleichzeitig verringert werden.
  • 3. Die Herstellungsvorrichtung kann ferner ein Druckmessgerät enthalten. Das Druckmessgerät ist mit der Leitung verbunden.
  • Das Druckmessgerät kann verwendet werden, um den Grad der Druckminderung jeder einzelnen Zellen zu überprüfen.
  • 4. Die Herstellungsvorrichtung kann ferner einen Durchflussmesser enthalten. Der Durchflussmesser ist mit der Leitung verbunden.
  • Zum Beispiel kann die Gesamtmenge des abgeführten Gases durch Integration der Messwerte des Durchflussmessers gewonnen werden. Zum Beispiel kann der Grad der Druckminderung in den einzelnen Zellen aus der Gesamtmenge des abgeführten Gases und dem Innenraum (Volumen) des äußeren Körpers bestimmt werden.
  • 5. Die Herstellungsvorrichtung kann ferner eine Dichtungsvorrichtung enthalten. Die Dichtungsvorrichtung kann den äußeren Körper in der Kammer abdichten.
  • 6. Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle enthält die folgenden Schritte (a) bis (e).
    1. (a) Vorbereiten der Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „1“.
    2. (b) Vorbereiten eines Werkstück durch Einschließen der Leistungserzeugungselemente in dem äußeren Körper.
    3. (c) Anordnen des Werkstücks in der Kammer.
    4. (d) Verbinden des äußeren Körpers mit der ersten Öffnung.
    5. (e) Verringern des Drucks in der Kammer und dadurch Verringern der Drucks in dem äußeren Körper über die Rücklaufleitung.
  • Die Herstellungsvorrichtung des obigen Punkts „1“ kann zum Beispiel in dem Verfahren des obigen Punkts „6“ verwendet werden.
  • 7. Im obigen Schritt (a) kann eine Herstellungsvorrichtung, die zum Beispiel mehrere unabhängig Rücklaufleitungen enthält, vorbereitet werden. Im obigen Schritt (b) kann ein Zellenmodul, das mehrere elektrochemische Zellen enthält, als das Werkstück vorbereitet werden. Die elektrochemischen Zellen enthalten jeweils und unabhängig voneinander Innenräume. Im obigen Schritt (d) können separate Rücklaufleitungen mit den jeweiligen Innenräumen verbunden werden.
  • In dem Herstellungsverfahren des obigen Punkts „7“ kann das Zellenmodul hergestellt werden. Das Zellenmodul kann vom bipolaren Typ oder vom momonopolaren Typ sein. Im bipolaren Typ hat jede Elektrode zwei Polaritäten. Zum Beispiel ist die Vorderseite der Elektrode eine positive Elektrode und die Rückseite ist eine negative Elektrode. Die Elektrode kann als „bipolare Elektrode“ bezeichnet werden. Im monopolaren Typ hat jede Elektrode eine einzige Polarität. Das heißt, die Elektrode ist entweder eine positive Elektrode oder eine negative Elektrode.
  • 8. Im obigen Schritt (a) kann eine Herstellungsvorrichtung, die zum Beispiel ein Druckmessgerät enthält, vorbereitet werden. Im obigen Schritt (e) kann der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert werden, dass der Wert, der von dem Druckmessgerät angezeigt wird, gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert wird.
  • Zum Beispiel kann der Grad der Druckminderung durch das Druckmessgerät überprüft werden.
  • 9. Im obigen Schritt (a) kann eine Herstellungsvorrichtung, die einen Durchflussmesser enthält, vorbereitet werden. Im obigen Schritt (e) kann der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert werden, dass der integrierte Wert der Messwerte des Durchflussmessers am Ende der Verringerung des Drucks gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert ist.
  • Zum Beispiel kann der Grad der Druckminderung durch den Durchflussmesser überprüft werden. Zum Beispiel kann der Grad der Druckminderung durch sowohl das Druckmessgerät als auch den Durchflussmesser überprüft werden.
  • 10. Eine Einspritzöffnung kann in dem äußeren Körper ausgebildet sein. Der Elektrolyt kann über die Einspritzöffnung in den äußeren Körper eingespritzt werden. Im obigen Schritt (d) kann die erste Öffnung der Rücklaufleitung mit der Einspritzöffnung verbunden sein.
  • Zum Beispiel kann Gas von der Einspritzöffnung des äußeren Körpers abgeführt werden.
  • 11. Der äußere Körper kann wenigstens einen Typ enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Metallfolie und einem Metallfolienverbundfilm besteht.
  • Die Metallfolie und Metallfolienverbundfilm können eine geringe Steifigkeit besitzen. Das Herstellungsverfahren des obigen Punkts „6“ ist für den Fall geeignet, in dem die Steifigkeit des äußeren Körpers gering ist.
  • 12. Im obigen Schritt (b) kann ein bipolares Zellenmodul als das Werkstück vorbereitet werden.
  • Das Herstellungsverfahren des obigen Punkts „7“ ist zur Herstellung von bipolaren Zellenmodulen geeignet.
  • 13. Das Verfahren zur Herstellung der elektrochemischen Zelle kann ferner den nachfolgenden Schritt (f) enthalten.
    • (f) Abdichten des äußeren Körpers unter vermindertem Druck. Einzelheiten der Ausführungsform
  • Nachfolgend sind Einzelheiten der Ausführungsformen beschrieben. Herstellungsvorrichtung
  • 4 ein konzeptuelles Diagramm ist, das ein Beispiel der Herstellungsvorrichtung dieser Ausführungsform zeigt. Die „Herstellungsvorrichtung dieser Ausführungsform“ kann einfach als „die Herstellungsvorrichtung“ bezeichnet werden. Die Herstellungsvorrichtung 100 enthält eine Kammer 110, eine Druckverminderungsvorrichtung 130 und Rücklaufleitungen 140. Die Herstellungsvorrichtung 100 kann ferner zum Beispiel Dichtungsvorrichtungen 120, Druckmessgeräte 150, Durchflussmesser 160, etc. enthalten.
  • Die Kammer 110 kann einen stabilen, abgedichteten Raum in einem Zustand mit verringertem Druck bereitstellen. Die Kammer 110 kann zum Beispiel ein Metallbehälter sein. Die Kammer 110 kann zum Beispiel einen Auslass- oder Abluftanschluss 111 enthalten. Der Auslass 111 kann mit der Druckverminderungsvorrichtung 130 verbunden sein. Zum Beispiel kann ein Objekttisch, ein Halter oder dergleichen (in 4 nicht gezeigt) in der Kammer 110 vorgesehen sein. Das Werkstück 201 kann durch den Objekttisch, den Halter oder dergleichen gehalten werden.
  • Die Dichtungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel den äußeren Körper 210 innerhalb der Kammer 110 abdichten. Die Dichtungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel den äußeren Körper 210 außerhalb der Kammer 110 abdichten. Die Dichtungsvorrichtung 120 kann den äußeren Körper 210 mit jedem beliebigen Verfahren abdichten. Die Dichtungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel eine Vorrichtung zum thermischen Schweißen, Ultraschallschweißvorrichtung, etc. enthalten. Die Dichtungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel in der Kammer 110 angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein Teil der Dichtungsvorrichtung 120 in der Kammer 110 angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein Abschnitt der Dichtungsvorrichtung 120, der tatsächlich die Dichtung bewirkt, in der Kammer 110 angeordnet sein. Der Abschnitt, der tatsächlich die Dichtung bewirkt kann zum Beispiel eine Druckeinheit, einen Heizstab, eine Heizplatte, ein Ultraschallhorn, einen Amboss, etc. enthalten. Die Dichtungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel außerhalb der Kammer 110 angeordnet sein.
  • Die Druckverminderungsvorrichtung 130 kann den Druck in der Kammer 110 verringern. Die Druckverminderungsvorrichtung 130 kann zum Beispiel eine Vakuumpumpe, einen Kompressor, etc. enthalten.
  • Die Rücklaufleitungen 140 können stark genug sein, um durch äußeren Druck während der Druckverminderung nicht verformt zu werden. Die Rücklaufleitungen 140 können zum Beispiel aus Metall hergestellt sein. Die Rücklaufleitungen 140 enthält eine erste Öffnung 141, eine Leitung 143 und eine zweite Öffnung 142. Die erste Öffnung 141 und die zweite Öffnung 142 sind jeweils und unabhängig voneinander zum Inneren der Kammer 110 offen. Die Positionen der ersten Öffnung 141 und der zweite Öffnung 142 können nach Belieben bestimmt werden, vorausgesetzt sie nehmen nicht die gleiche Position ein. Die erste Öffnung 141 ist mit dem äußeren Körper 210 verbunden. Zum Beispiel kann eine Spannvorrichtung (engl. „jig“) zum Verbinden der Rücklaufleitung 140 mit dem äußeren Körper 210 an der ersten Öffnung 141 befestigt sein.
  • Die Leitung 143 verbindet die erste Öffnung 141 mit der zweiten Öffnung 142. Die erste Öffnung 141 ist an einem Ende der Leitung 143 angeordnet. Die zweite Öffnung 142 ist an dem weiteren Ende der Leitung 143 angeordnet. In 4 zeigen weiße Pfeile einen Gasfluss. Die Leitung erstreckt sich, um einmal das Gas in dem äu-ßeren Körper 210 aus der Kammer 110 zu ziehen, wenn der Druck in der Kammer 110 verringert wird, und dann das abgezogene Gas in die Kammer 110 zurückzuführen. Das heißt, wenn der Druck in der Kammer 110 verringert wird, wird das Gas in dem äußeren Körper 210 von der ersten Öffnung 141 abgesaugt. Das abgesaugte Gas tritt durch die Leitung 143 und wird über die zweite Öffnung 142 ins Innere der Kammer 110 geleitet. Es wird angenommen, dass in der Leitung 143 ein Druckverlust erzeugt wird. Aufgrund des Druckverlusts kann sich das Innere des äußeren Körpers 210 relativ zu der Atmosphäre in der Kammer 110 in einem Überdruckzustand befinden. Der Druck in dem äu-ßeren Körper 210, der sich in dem Überdruckzustand befindet, wird so weit verringert, dass eine Blockierung des Gaskanals in dem äußeren Körper 210 verringert werden kann.
  • Zum Beispiel kann die Leitung 143 einen Innendurchmesser von 1 bis 10 mm haben oder einen Innendurchmesser von 2 bis 6 mm haben. Wenn der Innendurchmesser der Leitung 143 im Bereich von 1 bis 10 mm liegt, kann ein geeigneter Druckverlust erzeugt werden. Der Innendurchmesser der Leitung 143 kann konstant oder veränderlich sein. Der Druckverlust kann durch eine Änderung des Innendurchmessers erzeugt werden. Die Leitung 143 kann zwei oder mehrere Krümmer haben. Der Druckverlust kann bei den Krümmern auftreten.
  • Die Herstellungsvorrichtung 100 kann eine einzige Rücklaufleitungen 140 enthalten. Die Herstellungsvorrichtung 100 kann zwei oder mehrere Rücklaufleitungen 140 enthalten. In 4 sind als Beispiel drei Rücklaufleitungen 140 dargestellt. Jede der zwei oder mehreren Rücklaufleitungen 140, die voneinander unabhängig sind, enthält die erste Öffnung 141, die Leitung 143 und die zweite Öffnung 142. Mit der Herstellungsvorrichtung 100, die die zwei oder mehreren Rücklaufleitungen 140 enthält, kann das Zellenmodul 250 hergestellt werden. Die Anzahl der Rücklaufleitungen 140 kann der Anzahl der Zellen 200, die in dem Zellenmodul 250 enthalten sind, entsprechen.
  • Die Herstellungsvorrichtung 100 kann ferner ein Druckmessgerät 150 enthalten. Das Druckmessgerät 150 ist mit der Leitung 143 verbunden. In Abhängigkeit vom Sollgrad der Druckverminderung kann das Druckmessgerät 150, das einen geeigneten Druckbereich hat, ausgewählt werden. Der Grad der Druckverminderung in dem äußeren Körper 210 kann aus dem Wert bestimmt werden, der von dem Druckmessgerät 150 angezeigt wird. Wenn die Herstellungsvorrichtung 100 zwei oder mehrere Rücklaufleitungen 140 enthält, kann das Druckmessgerät 150 mit jeder der Rücklaufleitungen 140 verbunden sein.
  • Die Herstellungsvorrichtung 100 kann ferner einen Durchflussmesser 160 enthalten. Der Durchflussmesser 160 ist mit der Leitung 143 verbunden. In Abhängigkeit von der Gasströmungsrate kann der Durchflussmesser 160, der einen geeigneten Strömungsbereich hat, ausgewählt werden. Die Gasströmungsrate wird mit dem Durchflussmesser 160 gemessen. Der integrierte Wert der Messwerte ist die Gesamtmenge an abgeführtem Gas. Der Grad der Druckverminderung in dem äußeren Körper 210 kann aus der Gesamtmenge des abgeführten Gases und dem Innenraum des äußeren Körpers 210 bestimmt werden. Wenn die Herstellungsvorrichtung 100 zwei oder mehrere Rücklaufleitungen 140 enthält, kann der Durchflussmesser 160 mit jeder der Rücklaufleitungen 140 verbunden sein.
  • Herstellungsverfahren der elektrochemischen Zelle
  • 5 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle gemäß dieser Ausführungsform. In der nachfolgenden Beschreibung ist das „Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle gemäß dieser Ausführungsform“ kurz als „das Herstellungsverfahren“ bezeichnet. Das Herstellungsverfahren enthält (a) eine Vorbereitung einer Herstellungsvorrichtung, (b) eine Vorbereitung eines Werkstücks, (c) ein Anordnen des Werkstücks, (d) ein Verbinden mit der Rücklaufleitung und (e) eine Druckverminderung. Das Herstellungsverfahren kann ferner zum Beispiel (f) ein Abdichten, etc. enthalten. Die Reihenfolge der Beschreibung in 5 ist nur beispielhaft. Zum Beispiel kann die Reihenfolge von (a) Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung und (b) Vorbereitung des Werkstücks umgekehrt werden.
  • (a) Vorbereiten der Herstellungsvorrichtung
  • Das Herstellungsverfahren enthält Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung 100. Die Einzelheiten der Herstellungsvorrichtung 100 sind oben beschrieben.
  • (b) Vorbereiten des Werkstücks
  • Das Herstellungsverfahren enthält Vorbereiten des Werkstücks 201 durch Einschließen der Leistungserzeugungselemente 220 in dem äußeren Körper 210. Das Werkstück 201 ist eine so genannte „vor-abgedichtete Zelle“. Zum Beispiel kann ein bipolares Zellenmodul als das Werkstück 201 vorbereitet werden. Das bipolare Zellenmodul enthält mehrere Zellen. Das bipolare Zellenmodul kann zum Beispiel 1 bis 100 Zellen oder 10 bis 50 Zellen oder 20 bis 40 Zellen enthalten. Hier ist das „bipolare Zellenmodul“ einfach als „Zellenmodul“ bezeichnet.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Einheit, einer zweiten Einheit und einer dritten Einheit in dieser Ausführungsform. Die erste Einheit 251, die zweite Einheit 252 und die dritte Einheit 253 können das Zellenmodul 250 bilden. Die erste Einheit 251 und die dritte Einheit 253 sind an in der Stapelrichtung (Z-Achsenrichtung) entgegengesetzten Enden angeordnet. Die zweiten Einheiten 252 sind zwischen der ersten Einheit 251 und der dritten Einheit 253 gestapelt.
  • Der äußere Körper 210 hat die Form eines Blatts. Der äußere Körper 210 kann als ein Stromabnehmer dienen. Der äußere Körper 210 kann wenigstens einen Typ enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Metallfolie und einem Metallfolienverbundfilm besteht. Der Metallfolienverbundfilm kann durch Bedecken einer Metallfolie mit einer Harzschicht gebildet sein. Die Harzschicht kann zum Beispiel Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), etc. enthalten. Die Metallfolie kann wenigstens einen Typ enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Aluminium (Al) - Folie, einer Folie aus rostfreiem Stahl (SUS), einer Nickel (Ni) - Folie, einer Titan (Ti) - Folie und einer Kupfer (Cu) - Folie besteht. Zum Beispiel kann die Metallfolie beschichtet sein. Zum Beispiel kann die SUS-Folie mit Ni beschichtet sein. Der äußere Körper 210 kann wenigstens einen Typ enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die zum Beispiel aus einer Al-Folie und einem Al-Folien-Verbundfilm besteht.
  • Die erste Einheit 251 wird durch Bilden der Positivelektrodenschicht 10 auf einer Oberfläche eines äußeren Körpers 210 vorbereitet. Die Positivelektrodenschicht 10 enthält ein Positivelektroden-Aktivmaterial. Das Positivelektroden-Aktivmaterial kann zum Beispiel Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat und Lithium-Eisen-Phosphat enthalten. Die Positivelektrodenschicht 10 kann ferner zum Beispiel ein leitendes Material, einen Binder, einen Feststoffelektrolyten, etc. enthalten.
  • Die Negativelektrodenschicht 20 ist auf einer Oberfläche des weiteren äu-ßeren Körpers 210 gebildet. Die Negativelektrodenschicht 20 enthält ein Negativelektroden-Aktivmaterial. Das Negativelektroden-Aktivmaterial kann zum Beispiel Graphit, Silizium, Siliziumoxid, etc. enthalten. Die Negativelektrodenschicht 20 kann ferner zum Beispiel ein leitendes Material, einen Binder, einen Feststoffelektrolyten, etc. enthalten. Die dritte Einheit 253 wird durch Befestigen des Separators 30 an einer Oberfläche der Negativelektrodenschicht 20 vorbereitet. Der Separator 30 kann zum Beispiel einen porösen Film enthalten. Der poröse Film kann zum Beispiel Polyolefine, etc. enthalten. Der Separator 30 kann zum Beispiel eine Festelektrolytschicht enthalten.
  • Die Trennwand 230 hat die Form eines Blatts. Die Trennwand 230 kann aus den gleichen Materialien wie der äußere Körper 210 oder aus anderen Materialien als der äußere Körper 210 gebildet sein. Die Trennwand 230 kann als ein Stromabnehmer dienen. Die Trennwand 230 kann zum Beispiel eine Metallfolie enthalten. Die Trennwand 230 kann zum Beispiel Al-Folie, etc. enthalten. Die Positivelektrodenschicht 10 ist auf einer Oberfläche der Trennwand 230 gebildet. Die Negativelektrodenschicht 20 ist auf der zu der Oberfläche, auf der die Positivelektrodenschicht 10 gebildet ist, gegenüberliegenden Oberfläche gebildet. Die Positivelektrodenschicht 10, die Trennwand 230 und die Negativelektrodenschicht 20 werden kombiniert, um eine bipolare Elektrode zu bilden. In der bipolaren Elektrode wird der Separator 30 an einer Oberfläche der Negativelektrodenschicht 20 befestigt, so dass die zweite Einheit 252 vorbereitet ist.
  • 7 ist eine schematische Querschnittsansicht des bipolaren Zellenmoduls in dieser Ausführungsform. Die erste Einheit 251, die zweite Einheit 252, ..., die zweite Einheit 252 und die dritte Einheit 253 sind zusammen gestapelt, um das Zellenmodul 250 zu bilden. Ein Satz aus der Positivelektrodenschicht 10, dem Separator 30 und der Negativelektrodenschicht 20 bilden das Leistungserzeugungselement 220. Das Leistungserzeugungselement 220 ist durch zwei Trennwände 230 gebildet, so dass die Zelle 200 gebildet ist. An den in der Stapelrichtung entgegengesetzten Enden wird das Leistungserzeugungselement 220 zwischen der Trennwand 230 und dem äußere Körper 210 angeordnet, so dass die Zelle 200 gebildet ist. Die Zellen 200 enthalten unabhängig voneinander jeweils einen Innenraum.
  • Der äußere Körper 210 enthält ein Dichtungsmaterial 240. Zum Beispiel kann das Dichtungsmaterial 240 vorgesehen sein, um die Umgebung der Leistungserzeugungselemente 220 zu füllen. Das Dichtungsmaterial 240 kann zum Beispiel ein thermoplastisches Harz (wie etwa PP) enthalten. Die Einspritzöffnungen 241 gebildet in einem Teil des Dichtungsmaterials 240 können sein. Das heißt, die Einspritzöffnungen 241 können in dem äußeren Körper 210 gebildet sein. Die Einspritzöffnung 241 ist ein Loch, das einen Flüssigkeitskanal und einen Gaskanal bereitstellen kann. Der Elektrolyt kann in die einzelnenn Zellen 200 durch die Einspritzöffnung 241 eingespritzt werden. Das heißt, der Elektrolyt kann durch die Einspritzöffnung 241 in den äußeren Körper 210 eingespritzt werden.
  • 8 ist eine schematische Draufsicht des bipolaren Zellenmoduls in dieser Ausführungsform. Die ebene Form des Zellenmodule 250 kann je nach Bedarf ausgewählt werden. Die ebene Form des Zellenmodule 250 kann zum Beispiel eine rechteckige Form sein. Das Dichtungsmaterial 240 kann den Umfang des äußeren Körpers 210 umgeben. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A in 8.
  • Zum Beispiel kann ein monopolares Zellenmodul als das Werkstück 201 vorbereitet werden. Zum Beispiel kann die Trennwand 230 aus zwei oder mehrere plattenartigen Elementen bestehen. In diesem Fall wird die Positivelektrodenschicht 10 auf einer Oberfläche von einem der plattenartigen Elemente der Trennwand 230 gebildet. Die Negativelektrodenschicht 20 ist auf einer Oberfläche des weiteren plattenartigen Elements der Trennwand 230 gebildet. Die monopolare Zelle wird gebildet, in dem das eine plattenartige Element auf das weitere plattenartige Elements gelegt wird, so dass die Positivelektrodenschicht 10 und die Negativelektrodenschicht 20 einander gegenüberliegen. Zwischen benachbarten monopolaren Zellen wird die Oberfläche gegenüber der Oberfläche, auf der die Positivelektrodenschicht 10 des einen plattenartigen Elements, das in einer Zelle enthalten ist, gebildet ist, auf die Oberfläche gelegt, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der die Negativelektrodenschicht 20 des weiteren plattenartigen Elements, das in der weiteren Zelle enthalten ist, gebildet ist, so dass das monopolare Zellenmodul gebildet ist.
  • (c) Anordnung des Werkstücks
  • Das Herstellungsverfahren enthält ein Anordnen des Werkstücks 201 in der Kammer 110. Zum Beispiel kann das Werkstück 201, in das der Elektrolyt eingespritzt wurde, in der Kammer 110 angeordnet sein (siehe 4).
  • (d) Verbindung mit der Rücklaufleitung
  • Das Herstellungsverfahren enthält ein Verbinden des äußeren Körpers 210 mit der ersten Öffnung 141 (Rücklaufleitungen 140) (siehe 4). Zum Beispiel kann die Einspritzöffnung 241 mit der ersten Öffnung 141 verbunden werden. Im Falle des Zellenmodule 250 können separate Rücklaufleitungen 140 mit den Einspritzöffnungen 241 der jeweiligen Zellen 200 verbunden werden. Der äußere Körper 210 kann einen Gasauslassanschluss (nicht gezeigt) separat von den Einspritzöffnungen 241 enthalten. Der Gasauslassanschluss kann als Gaskanal dienen.
  • (e) Druckverringerung
  • Das Herstellungsverfahren enthält ein Verringern des Drucks in der Kammer 110 und dadurch Verringern des Drucks in dem äußeren Körper 210 über die Rücklaufleitungen 140 (siehe 4). Der Druck in der Kammer 110 kann durch die Druckverminderungsvorrichtung 130 verringert werden. Ein Druckverlust kann in der Rücklaufleitung 140 erzeugt werden.
  • Die Beendigung der Druckverminderung kann zum Beispiel durch den Wert bestimmt werden, der von dem Druckmessgerät 150 angezeigt wird. Wenn der Wert, der von dem Druckmessgerät 150 angezeigt wird, gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert ist, kann zum Beispiel bestimmt werden, dass der Sollgrad der Druckverminderung erreicht wurde. Das heißt, der Druck in dem äußeren Körper 210 kann so weit verringert werden, dass der Wert, der von dem Druckmessgerät 150 angezeigt wird, gleich groß wie oder größer als der Referenzwert wird.
  • Die Beendigung der Druckverminderung kann zum Beispiel durch den Durchflussmesser 160 bestimmt werden. Wenn der integrierte Wert der Messwerte des Durchflussmessers 160 (die Gesamtmenge an abgeführtem Gas) nach Beenden der Druckverminderungsvorrichtung 130 gleich groß wie oder größer als der Referenzwert ist, kann zum Beispiel bestimmt werden, dass der Sollgrad der Druckverminderung erreicht wurde. Wenn der Sollgrad der Druckverminderung nicht erreicht wurde, kann die die Druckverminderungsvorrichtung 130 erneut gestartet werden.
  • Die Referenzwerte des Drucks und die Strömungsrate können je nach Bedarf entsprechend dem Sollgrad der Druckverminderung, der Form der Leitung 143, etc. eingestellt werden. Der Sollgrad der Druckverminderung kann zum Beispiel 5 bis 50 kPa betragen.
  • (f) Abdichten
  • Das Herstellungsverfahren kann ein Abdichten des äußeren Körpers 210 unter vermindertem Druck enthalten. Somit ist das Zellenmodul 250 abgedichtet. Das Zellenmodul 250 enthält mehrere Zellen 200. Zum Beispiel können in der Kammer 110 die Einspritzöffnungen 241 durch die Dichtungsvorrichtungen 120 abgedichtet werden. Zum Beispiel schmilzt und verfestigt Heißpressen das Dichtungsmaterial 240. Das Dichtungsmaterial 240 kann die Einspritzöffnungen 241 blockieren (siehe 7). Die Einspritzöffnungen 241 können zum Beispiel außerhalb der Kammer 110 blockiert werden.
  • Experiment
  • In diesem Experiment wurde das Zellenmodul 250 als das Werkstück 201 vorbereitet. Das Zellenmodul 250 war vom bipolaren Typ. Das Zellenmodul 250 enthielt fünf Zellen 200.
  • Beispiel
  • In dem Beispiel wurde die Herstellungsvorrichtung 100 verwendet (siehe 4). Separate Rücklaufleitungen 140 wurden jeweils mit den fünf Zellen 200 verbunden. Der Druck in der Kammer 110 wurde verringert, so dass der Druck in dem äußeren Körper 210 über die Rücklaufleitungen 140 verringert wurde. Der äußere Körper 210 wurde auf den Sollgrad der Druckverminderung abgedichtet. Ob der Sollgrad der Druckverminderung erreicht wurde, wurde durch Verwenden sowohl der Druckmessgeräte 150 als auch der Durchflussmesser 160 bestimmt.
  • Vergleichsbeispiele
  • 9 ist ein konzeptuelles Diagramm, das ein Vergleichsbeispiel zeigt. In dem Vergleichsbeispiel wurde das Zellenmodul 250 in einer Kammer 310 angeordnet. Der Druck in der Kammer 310 wurde verringert, so dass der Druck in dem äußeren Körper 210 verringert wurde. Indem der Druck in der Kammer 310 verringert wurde, wurden die Drücke in den fünf Zellen 200 zusammen verringert. Nach der Druckverminderung wurde der äußere Körper 210 abgedichtet. Die zur Druckverminderung erforderliche Zeit war die gleiche wie die in dem Beispiel. Zum Beispiel kann ein weiteres Druckmessgerät an einem Auslassanschluss 311 der Kammer 310 vorgesehen sein, und ob der Sollgrad der Druckverminderung erreicht wurde, kann durch Verwenden des Druckmessgeräts bestimmt werden.
  • Bewertung
  • Für jede der fünf Zellen 200 wurde das Vorhandensein oder Fehlen einer Blockierung eines Gaskanals visuell überprüft. Wenn durch Restluft in irgendeiner der Zellen 200 ein Ausbauchen beobachtet wurde, wurde eine Blockierung eines Gaskanals angenommen. Wenn durch Restluft kein Ausbauchen in den Zellen 200 beobachtet wurde, wurde keine Blockierung eines Gaskanals angenommen.
  • In dem Beispiel wurde keine Blockierung eines Gaskanals beobachtet. In dem Beispiel wurde angenommen, dass der Innendruck in allen Zellen gewährleistet ist.
  • In dem Vergleichsbeispiel wurde eine Blockierung des Gaskanals beobachtet. In dem Vergleichsbeispiel wurde nicht angenommen, dass der Innendruck in allen Zellen gewährleistet ist.
  • Die Ausführungsform und das Beispiel sind in jeder Hinsicht beispielhaft. Die Ausführungsform und das Beispiel sind nicht beschränkend. Der technische Umfang dieser Offenbarung enthält alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung des Schutzbereichs der Ansprüche und Äquivalente. Beispielsweise wird von Anfang an erwartet, beliebige Konfigurationen aus der Ausführungsform und dem Beispiel zu extrahieren und die Konfigurationen willkürlich zu kombinieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018106850 [0002]
    • JP 2018106850 A [0002]

Claims (13)

  1. Herstellungsvorrichtung (100) zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle mit einem äußeren Körper (210) unter vermindertem Druck, wobei die Herstellungsvorrichtung umfasst: eine Kammer (110); eine Druckverminderungsvorrichtung (130); und eine Rücklaufleitung (140), wobei die Druckverminderungsvorrichtung (130) ausgelegt ist, um einen Druck in der Kammer (110) zu verringern, die Rücklaufleitung (140) eine erste Öffnung (141), eine Leitung (143) und eine zweite Öffnung (142) enthält, die erste Öffnung (141) und die zweite Öffnung (142) jeweils und unabhängig voneinander zum Inneren der Kammer (110) offen sind, die erste Öffnung (141) mit dem äußeren Körper (210) verbunden ist, die Leitung (143) die erste Öffnung (141) mit der zweiten Öffnung (142) verbindet, und die Leitung (143) ausgelegt ist, um einmal ein Gas in dem äußeren Körper (210) aus der Kammer (110) zu ziehen, wenn der Druck in der Kammer verringert wird, und dann das Gas in die Kammer zurückzuführen.
  2. Herstellungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei: die Rücklaufleitung (140) mehrere Rücklaufleitungen (140) umfasst, die voneinander unabhängig sind; und jede der Rücklaufleitungen (140) die erste Öffnung (141), die Leitung (143) und die zweite Öffnung (142) enthält.
  3. Herstellungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, die ferner ein Druckmessgerät (150) umfasst, wobei das Druckmessgerät (150) mit der Leitung (143) verbunden ist.
  4. Herstellungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen Durchflussmesser (160) umfasst, wobei der Durchflussmesser (160) mit der Leitung (143) verbunden ist.
  5. Herstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner eine Dichtungsvorrichtung (120) umfasst, wobei die Dichtungsvorrichtung (120) ausgelegt ist, um den äußeren Körper (210) in der Kammer (110) abzudichten.
  6. Verfahren zur Herstellung einer elektrochemische Zelle, wobei das Verfahren umfasst: ein Vorbereiten der Herstellungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; ein Vorbereiten eines Werkstücks (201) durch Einschließen eines Leistungserzeugungselements (220) in dem äußeren Körper (210); ein Anordnen des Werkstücks (201) in der Kammer (110); ein Verbinden des äußeren Körpers (210) und der ersten Öffnung (141); und ein Verringern eines Drucks in der Kammer (110), um einen Druck in dem äußeren Körper (210) über die Rücklaufleitung (140) zu verringern.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei: bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung (100) die Herstellungsvorrichtung, die mehrere der Rücklaufleitungen (140) enthält, die voneinander unabhängig sind, vorbereitet wird; bei der Vorbereitung des Werkstücks (201), ein Zellenmodul, das mehrere der elektrochemischen Zellen enthält, als das Werkstück vorbereitet wird; die elektrochemischen Zellen jeweils und unabhängig voneinander Innenräume enthalten; und beim Verbinden des äußeren Körpers (210) mit der ersten Öffnung (141) die Rücklaufleitungen (140), die getrennt voneinander sind, jeweils mit den Innenräumen verbunden werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei: bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung (100) die Herstellungsvorrichtung, die enthält ein Druckmessgerät (150) enthält, vorbereitet wird; und bei der Verringerung des Drucks in dem äußeren Körper (210) der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert wird, dass ein Wert, der von dem Druckmessgerät (150) angezeigt wird, gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei: bei der Vorbereitung der Herstellungsvorrichtung (100) die Herstellungsvorrichtung, die einen Durchflussmesser (160) enthält, vorbereitet wird; und bei der Verringerung des Drucks in dem äußeren Körper (210) der Druck in dem äußeren Körper so weit verringert wird, dass ein integrierter Wert von Messwerten des Durchflussmessers (160) gleich groß wie oder größer als ein Referenzwert nach Beenden der Druckverringerung ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, die ferner ein Einspritzen eines Elektrolyten in das Innere des äußeren Körpers (210) durch eine in dem äußeren Körper (210) gebildete Einspritzöffnung (241) umfasst, wobei beim Verbinden des äußeren Körpers (210) mit der ersten Öffnung (141) die erste Öffnung (141) der Rücklaufleitung (140) mit der Einspritzöffnung (241) verbunden wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der äußere Körper (210) wenigstens einen Typ enthält, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Metallfolie und einem Metallfolienverbundfilm besteht.
  12. Verfahren nach Anspruch 7, wobei beim Vorbereiten des Werkstücks (201) ein bipolares Zellenmodul als das Werkstück vorbereitet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, die ferner ein Abdichten des äußeren Körpers (210) unter vermindertem Druck umfasst.
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