EP3227937A1 - Isolierverpackungstechnik für batteriezellen - Google Patents

Isolierverpackungstechnik für batteriezellen

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Publication number
EP3227937A1
EP3227937A1 EP15808131.5A EP15808131A EP3227937A1 EP 3227937 A1 EP3227937 A1 EP 3227937A1 EP 15808131 A EP15808131 A EP 15808131A EP 3227937 A1 EP3227937 A1 EP 3227937A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery cell
packaging
insulating
blank
insulating material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15808131.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Kiemstedt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Industries GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Industries GmbH filed Critical KUKA Industries GmbH
Publication of EP3227937A1 publication Critical patent/EP3227937A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/267—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders having means for adapting to batteries or cells of different types or different sizes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/004—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material in blanks, e.g. sheets precut and creased for folding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a technique for applying an insulating packaging on a battery cell, in particular in the field of automated production and / or
  • the battery cells have a housing which may consist of an electrically conductive material, for example a deep-drawn aluminum housing.
  • Battery cells provide good electrical insulation between each cell and possibly surrounding it
  • the battery modules may be damaged during installation due to their installation in the vehicle
  • the insulated packaging technique includes at least one
  • Insulated packaging and a Isolierverpackungsstat ion Insulated packaging and a Isolierverpackungsstat ion.
  • Substantially has a cuboid shape, wherein the
  • Connections of the cell are arranged on a common outside. Furthermore, it becomes simplistic
  • Battery carrier can be used, which may possibly come to a direct contact between two or more battery cells.
  • the following description as well as the illustrations in the drawings are not limited to such an embodiment.
  • Insulating packaging technology can rather be applied to any other forms of battery cells and their relative
  • Arrangements are applied in a battery module.
  • one or more cutouts or releases may be present at which one or more terminals of a battery cell
  • the insulating package according to the present disclosure is made of a self-adhesive and flexible
  • Insulating material formed, for example, in the form a tape or a film is present. From this, an insulating material blank is formed, which in a one- or multi-stage process on the housing a
  • Insulated packaging preferably covers at least one side opposite the battery terminals (bottom side) and the adjacent peripheral sides of the housing
  • Insulated packaging may additionally be a part of
  • Basic form of a battery cell and can be adapted to any other basic shapes.
  • the aforementioned insulating packaging has several advantages. By using a self-adhesive material, the insulating packaging adheres permanently to the
  • Housing surface and the insulating material can thus form no gas accumulation and it is
  • Battery cell ensures that abrasion caused by abrasion only on the outside of the
  • Insulating packaging may occur where a correspondingly resilient material surface is specifically providable or provided.
  • the proposed insulation provides a high resistance of the insulation against mechanical and climatic influences or stresses.
  • the insulating tape or the insulating film may be formed one or more layers.
  • an insulating material - heavy-duty and thermally and chemically resistant plastics can be used - especially in the outside edge layer. In terms of their lifetime and mechanical resistance (in particular elasticity and fracture toughness), these plastics are superior to the insulating lacquers otherwise used and at the same time have a low material thickness. Since the insulating packaging adheres to the housing of
  • Battery cell is applied, an insulated battery cell in the further manufacturing process of a battery module is easy and uncomplicated to handle. There is no need for special mechanical protection in the
  • certain sides of the housing of a battery cell may be exposed to particularly high loads. This may in particular be the underside and / or the peripheral sides of the housing, adjacent to which is another battery cell directly adjacent, i. the sides of the battery cell where there are usually no battery contacts.
  • the insulating package according to the present disclosure may be applied superposed on two or more
  • Insulating blanks be formed, for example, such particularly loaded pages with a
  • Insulating material layers can consist of the same or of different materials. Furthermore, the Isolierverpackungstechnik can be combined according to the present disclosure with other isolation techniques, for example. With the application of an insulating varnish on the housing or the additional application of a non-adhesive film packaging, in particular a
  • Provision device for providing an insulation blank and an associated
  • Insulated packing station with different ones
  • Figure 1 a plan view of a
  • Insulating packaging station according to a first embodiment
  • Figures 4 and 5 perspective views of two
  • Figure 6 a schematic side view of a
  • Provision device according to the first embodiment
  • FIG. 7 a comparative illustration of a
  • Figures 8 and 9 schematic side views of a
  • Provision device according to a second embodiment variant
  • Additional packing in the form of a hood or a half-open box.
  • the insulating packaging station (1) according to FIG. 1 comprises a provision device (9) for providing an insulation material blank (31), if necessary a
  • the insulated packaging station (1) further preferably comprises one or more manipulators (5, 6) for performing handling operations within a packaging process.
  • the manipulators can be designed as desired.
  • two manipulators (5, 6) are provided, each of which is designed as a multi-axis articulated arm robot and one or more arranged on a robot hand tools wear.
  • the articulated arm robots preferably have five, six or seven separately controllable axes of movement.
  • the first manipulator (5) shown on the left in FIG. 1 carries a handling tool (13) for picking up, moving and, if necessary, depositing an insulating material blank (31) and / or an insulating material band, in particular a band end to be pulled off.
  • the manipulator (6) shown on the right in FIG. 1 carries a gripping tool (17) for receiving and guiding at least one battery cell (2).
  • the gripping tool (17) is adapted to a battery cell (2) in the region of
  • the battery cell can
  • a battery cell (2) can electrical connections (50) and, if necessary. Connections for the supply of a
  • Electrolytes etc. have. These connections can be arranged on several sides of the housing of the battery cell (2). The common arrangement of all
  • FIG. 1 shows by way of example a battery cell supply (7) and a battery cell deposit (8) in the form of magazines.
  • a direct storage provided with an insulating packaging (4) battery cells (4) in a module carrier to form a battery module done.
  • the manipulator-guided tools (13, 17) can be
  • suction or gripping means may have active components, such as suction or gripping means, which are powered by independent drives or external media or power supplies. Alternatively, they can be supplied with media or power lines provided by the manipulators.
  • a control of the suction or gripping means is preferably carried out via a
  • FIG. 2 shows a provision device (9) for providing an insulation material blank (31) according to a preferred embodiment.
  • Supply device (9) has a tape feed (22) with a tape storage (27) (not shown here). It also has a template area (30), a display area (11) and a cutting device (10).
  • an insulating material in the form of a self-adhesive tape is processed, which is stored on rollers or coils is subtracted from these during the packaging process, cut to length and provided as blanks.
  • an insulating material may be fed and cut to length in the form of pre-stretched tape strips. Again alternatively already prefabricated insulating material blanks can be used.
  • one end of the insulating material strip which is deductible from the tape feed (22) ago.
  • the tape end can be held in any way on the template area, in particular for recording by the manipulator (5) are kept.
  • Holding means in the form of one or more suction surfaces (12) are preferably provided there.
  • the band end can in principle be conveyed or removed in any manner from the original area (30) to the display area (11).
  • a separate conveyor or take-off device for example, be provided a separate conveyor or take-off device.
  • the removal of the band end from the original area (30) to the display area (11) is guided by the manipulator (5)
  • Handling tool (13) and a correspondingly controlled movement of the manipulator (5) causes, so that can be dispensed with a separate trigger device.
  • Handling tool (13) corresponding shaping.
  • the template area (30) and / or the display area (11) are spaced apart by webs (23) educated. At these webs (23), the aforementioned holding means, in particular the suction surfaces (12) may be provided.
  • Handling tool (13) has a holding area with a comb-shaped structure (24).
  • the comb-shaped structure 24.
  • Structure (24) is in particular complementary to the webs (23) of the original and / or display area (11)
  • Handling tool (13) forms a common surface.
  • the passage of the struts of the comb (24) through the webs (23) will be explained with reference to FIG. There, the struts of the comb (24) and the webs (23) are shown in section.
  • the handling tool (13) is shown in three positions (I, II, III).
  • the handling tool (13) In position (I), the handling tool (13) is located directly below the original area (30). On the template area (30) is held (as shown by way of example in Figure 2) a band end of the insulating material.
  • the struts of the comb (24) can at a
  • Template area (30) a common area.
  • the tape end can be received by the handling tool (13).
  • Handling tool (13) can take the
  • the tape feed (22) can be configured as desired.
  • it has a tape store (27) in the form of a film store or coil. The tape is taken from the film store via a
  • Clamping device (28) also called dancer
  • deflection rollers (29) led to the original area (30).
  • End of the tape can be shortened from the original area (30) to the display area (11) while releasing the required length of material.
  • the strap loop can be increased by lifting the tensioner (28) to pull further strap material from the roller (27). This can possibly be done slowly and controlled. In the
  • the required band length preferably purely from the shortening of the belt loop and simultaneous lowering of
  • Clamping device (28) take place, so that this movement can be done comparatively quickly and at low tensile forces.
  • the unwinding of the tape from the film storage (27) and the withdrawal from the belt loop can be done in time-separated cycles.
  • a cutting device (10) is provided between the template area (30) and the display area (11) .
  • the cutting device (10) By the cutting device (10), a part of the tape end is separated and provided as Isoliermaterial-blank (31) at the delivery area (11). The cutting can be done after or during the movement of the end of the tape
  • a cutting device (10) may be provided, for example as a punching tool, parallel or in addition to
  • a provision device (9) can do without a separate delivery area (11). Cutting the strip end to form an insulating material blank (31) can then be carried out in the position of the handling tool (13) shown in FIG. 6 as position (III), with the strip end preferably facing away from the handling tool (13)
  • Original area (30) is held under tension or tensioned.
  • a cut-to-length insulation blank (31) can, if necessary, be converted by the handling tool (13) into a
  • Circumfering station (14) are moved.
  • Figure 3 is a preferred embodiment of such
  • Pruning station (14) shown here is designed as a separate station. At the
  • Cutting station (14), the Isoliermaterial- blank (31) with cutouts (50) are provided to form in the blank (31) separately inflatable surface areas (32, 33, 34, 35).
  • the trimming station (14) can do this one or more suitable
  • the cutting tools (15) are particularly preferred as punching tools with a movable punch and an associated die
  • Cutting tools be provided.
  • the described Cutting tools may alternatively or additionally be provided on the provision device (9) and parallel or temporally before or after the cutting to length
  • the cutouts (50) may, for example, have the shape shown in FIG. 7 as hatched areas. They are preferably used to form partitions to be provided within the insulation material blank (31).
  • Cutouts and separately inflatable surface areas may be formed.
  • Insulating blank (31), the surface areas (32, 33, 34, 35) and the cutouts (50) can be any suitable material
  • the housing (3) to be packaged a battery cell (2) and be selected to be covered areas in particular depending on the shape and size of the housing (3) to be packaged a battery cell (2) and be selected to be covered areas.
  • the blank (31) has a first partial surface (33) which essentially forms the center of the blank (31) and on which
  • Part surfaces (32) in turn in each case follow two left and right adjoining partial surfaces (34) which are each provided to cover the end surfaces (secondary side surfaces) of the housing (3).
  • one or more Randfalze (35) can be provided be that cause additional insulation of shock or folding edges.
  • a battery cell (2) is preferably by a
  • Manipulator (5, 6) recorded and attached to the Isoliermaterial- blank. This can be done in different ways and in different places.
  • Battery cell (2) are adhesively applied to an insulating material blank (31) while it is held on the handling tool (13).
  • Handling tool (13) can be positioned in particular next to a folding table (18) (see Figure 4).
  • the battery cell (2) can then be moved with the entrainment of the blank of insulating material (31) on the folding table (18).
  • FIG. 4 shows a state immediately after a
  • Battery cell (2) has been attached to an on the handling tool (13) held insulating material blank. Subsequently, the battery cell (2) with entrainment of the blank (31) in the shown
  • the folding table (18) is preferably formed in the illustrated example as an active folding table and has one or more folding means, by one or more portions (32,34,35) of the blank (31) are anfalzbar to the housing. These folding means can
  • an insertion opening (25) can have one or more folding edges (26) at the edge, wherein (active) folding rollers (36) and / or folding spatula (37) are provided below the insertion opening (25).
  • FIG. 5 shows a positioning of a housing (3) of a battery cell (2) directly above an insertion (25) of the folding table (18).
  • an insulating tape blank (31) is adhesively applied on the underside (33) of the housing (3).
  • FIGS. 8 and 9 the partial areas (32) for the main side surfaces of the housing (3) as well as the edge folds (35) adjoining the upper side are explained (see blank illustrations in FIG.
  • the outwardly protruding partial surfaces (32) of the insulating material blank (31) are retained over the folding edges (26), so that these relative to the bottom surface (33) of the housing (3) or erect against the main side surfaces. Continuing the movement may cause the finger to snap
  • Press rollers (36) in particular support a
  • Holding means in particular suction surfaces, be provided. These retaining means can keep the sections (34, 35) of the blank (31) to be tucked during the insertion movement of the battery cell into the insertion opening (25), whereby a controlled linear application of the insulating material in the region of the pressure rollers (36) or the folding spatula (37). is supported.
  • Blank (31), in particular the Randfalze (35) next to the bottom surface (33) and / or the Stirn direfalze (34) by appropriate devices on the folding table (18) to the housing (3) are applied (see Figure 7 right).
  • the battery cell (2) provided with an insulating material blank (31), which is at least partially adhered, can also be moved alternatively or in addition to a static folding mandrel (19).
  • the manipulator (6) can guide the battery cell (2) along the folding mandrel (19) such that partial surfaces (32, 34, 35) of the
  • Blank (31) to the housing (3) are folded.
  • Shaping the housing (3) may be the use of one or more folding tables and one or more
  • Falzdorne be provided exclusively or in combination.
  • the partial regions (34) provided for the end faces of the housing (3) are successively superimposed on one another using the folding mandrel (19) the housing (3) folded (see right illustration in Figure 7).
  • an additional packaging (54) can be attached, which the folded
  • a mounting device (59) is preferably provided.
  • the application of the additional packaging and a preferred embodiment of a mounting device (59) are explained below.
  • Provisioning device (9) explained.
  • two or more insulation blanks (31a, 31b) are superimposed on a battery cell (2) to form the insulation package (4).
  • the two or the insulating material blanks (31a, 31b) are thereby in particular on two delivery areas (43, 44) oriented essentially parallel to one another.
  • Insulated packaging is particularly time and space efficient.
  • FIG. 10 shows the supply device (9) according to the second embodiment in perspective
  • the provision device (9) here preferably has an integrated cut-off and / or
  • the provision device (9) comprises a first template region (41) and a second template region arranged substantially parallel and below it
  • a cutting device (45) is provided, which at the same time can serve as a cutting device. It can functionally according to the above explained
  • a first strip of insulating material is fed from a first tape feed (39) to the first feed area (41).
  • Tape feeder (39) may be that of the above
  • the provision device (9) according to FIG. 10 comprises a second strip feed (40) through which a second insulating material is guided to the second feed area (42).
  • the template areas (41, 42) and / or the display areas (43, 44) can in turn be guided by webs (23) there
  • suction surfaces (12) may be formed.
  • Their shape preferably corresponds in the manner explained above with the shape of the
  • Display area (44) each have an insertion opening (46, 47).
  • These insertion openings (46, 47) can preferably be delimited by one or more folding edges and / or one or more pressure rollers (48).
  • a first insertion opening (46) on the upper / first delivery area (43) can be delimited by folding edges and a second insertion opening (47) by pressure rollers (48) so that a functional design according to the folding table shown in FIGS. 8 and 9 is achieved.
  • Handling tool (13) are guided by a manipulator (5) and convey a tape end of the first original area (41) to the first delivery area (43) or
  • the tape end can be cut to form a first Isoliermaterial- blank (31a). Further, by a corresponding movement of the same or another handling tool (13) a second band end of the second insulating tape from the second template area (42) to the second delivery area (44) pulled and cut during or after this movement to form the second blank (31b). Accordingly, a first
  • the second insulating material blank (31b) which is on the lower delivery area (44) is provided, according to the above-described and shown in Figure 7 left blank (31) formed.
  • the other insulating material blank (31a) provided on the upper display area (43) may have the same or a different design. In the example shown, this blank (31a) is only for one
  • a battery cell (2) can be connected to the one on the first
  • the battery cell (2) with the adhesively applied first insulation blank (31a) can be moved into the first insertion opening (46).
  • Blank (31 a) analogous to the illustrations in Figures 8 and 9 to the battery cell (2) and the housing (3) applied.
  • the battery cell (2) is moved to the second delivery area (44) and applied there to the second insulation material blank (31b).
  • the battery cell (2) is moved into the second insertion opening (47) on the second delivery area (44).
  • both insulating material blanks (31a, 31b) overlapping each other on the housing (3) of the battery cell (2) folded over.
  • a trimming station (14) or one or more cutting tools (15) for producing cutouts (50) in a blank (31a, 31b) can be attached to the
  • Provision device (9) arranged and
  • Cutting knife (20) arranged cutting tools (49). Furthermore, at a
  • Provision device (9) according to the second
  • Variant further folding means in particular folding rollers or Falzspatel be provided.
  • On the battery cell (2) can one or more of
  • Additional packaging (54) are attached, which overlap the folded insulation (4).
  • Additional packagings may, for example, be the additional
  • Seal against moisture or liquids serve and, for example, from a film or a
  • coated cardboard material to be formed.
  • Additional packaging (54) may also be formed also an insulating material. Particularly preferred may be such additional packaging
  • a hood in particular a Dehnhaube, or a half-open cards.
  • Figures 13 to 15 show an example of a method for providing a Dehnhaube (54) from a hose blank (55).
  • a semi-open carton can be formed from carton blank and provided.
  • the tube has two turned sides, which form the side walls (57) during deployment.
  • the hose is shown in flat position with the embossed side walls (57).
  • the lower end of the hose is closed.
  • the closure (56) may, for example, be produced by welding, gluing or another suitable method.
  • the hose blank (55) is present as a prefabricated article.
  • An applicator (59) is adapted to deploy the flattened tube blank (55).
  • the mounting device (59) points in in the example shown, two fingers (60) which engage in the interior of the tube and are moved outwardly to deploy the tube.
  • this gripper can be provided.
  • Hose blank (55) shown.
  • the unfolded tube (55) forms an upwardly open hood into which a battery cell (2) can be inserted.
  • the hose (55) may be formed of a flexible material and form a Dehnhaube which is stretchable relative to the housing (3) of the battery cell (2) to an excess. While the battery cell (2) is inserted into the hood or when it is inserted, the fingers or grippers (60) can be removed from the hood, which applies elastic to the battery cell (2).
  • the additional packaging (54) envelops the folded on the battery cell insulation (4).
  • the additional packaging (54) can within the
  • Insulated packaging (4) are applied. Particularly preferably, the application of the additional packaging takes place directly after the crimping of the insulating packaging and in particular in a common movement (A).
  • FIG. 9 shows by way of example a mounting device (59) on the folding table (18) behind the insertion opening (25).
  • the battery cell (2) can directly after the fetching of the insulating (4) in the
  • FIGS 10 and 12 show an alternative arrangement of the applicator (59) on the delivery device
  • the mounting device (59) can be any suitable mounting device (59).

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Verpackungstechnik zum Aufbringen einer Isolierverpackung (4) auf dem Gehäuse (3) einer Batteriezelle (2). Die Isolierverpackung (4) wird aus einem selbstklebenden Isoliermaterial-Zuschnitt (31) durch Anfalzen an die zu bedeckenden Seiten des Gehäuses (3) gebildet. Die Verpackungstechnik umfasst ein Verpackungsverfahren zum automatisierten Aufbringen einer Isolierverpackung, eine Batteriezelle (2) mit einer Isolierverpackung (4), eine Verpackungsstation (1) zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Bereitstellungsvorrichtung (9) zur Bereitstellung eines oder mehrerer Isoliermaterial-Zuschnitte (31, 31a, 31b).

Description

Isolierverpackungstechnik für Batteriezellen
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Technik zum Aufbringen einer Isolierverpackung auf einer Batteriezelle, insbesondere im Bereich der automatisierten Produktion und/oder
Verpackung von Batteriemodulen, insbesondere für
elektrische Fahrzeuge und Hybridfahrzeuge, also für Fahrzeuge mit einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrantrieb und für stationäre
Batteriespeicher. Solche Batteriemodule weisen
Kapazitäten von mehreren Kilowattstunden (kWh)
insbesondere mehr als 10 Kilowattstunden auf.
In den Batteriemodulen werden in der Regel mehrere
Batteriezellen bei einer hohen Packungsdichte
nebeneinander oder übereinander angeordnet und an ihren Anschlüssen ggf. untereinander verbunden, wobei
Ausgangsspannungen im Bereich von mehreren 100V möglich sind. Die Batteriezellen weisen ein Gehäuse auf, das aus einem elektrisch leitenden Material bestehen kann, beispielsweise ein tiefgezogenes Aluminiumgehäuse.
Speziell bei den vorgenannten Batteriemodulen bzw.
Batteriezellen ist eine gute elektrische Isolierung zwischen den einzelnen Zellen und ggf. umgebenden
Bauteilen erforderlich. Die Batteriemodule können aufgrund des Einbaus im Fahrzeug während ihrer
Lebensdauer hohen klimatischen sowie mechanischen
Einflüssen bzw. Beanspruchungen ausgesetzt sein. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Isolierverpackungstechnik aufzuzeigen, die in einem teil- oder vollautomatisierten Herstellungsprozess umsetzbar ist und den oben genannten Anforderungen gerecht wird. Die Isolierverpackungstechnik umfasst zumindest ein
Verpackungsverfahren, eine Batteriezelle mit einer
Isolierverpackung sowie eine Isolierverpackungsstat ion .
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vereinfachend davon ausgegangen, dass eine Batteriezelle im
Wesentlichen eine Quaderform aufweist, wobei die
Anschlüsse der Zelle auf einer gemeinsamen Außenseite angeordnet sind. Ferner wird vereinfachend davon
ausgegangen, dass mehrere Batteriezellen in einer Reihen¬ oder Matrixanordnung nebeneinander in einen
Batterieträger eingesetzt werden, wobei es ggfs. zu einem direkten Kontakt zwischen zwei oder mehr Batteriezellen kommen kann. Die nachfolgende Beschreibung sowie die Darstellungen in den Zeichnungen sind nicht auf eine solche Ausbildung beschränkt. Die
Isolierverpackungstechnik kann vielmehr auf beliebige andere Formen von Batteriezellen und deren relative
Anordnungen in einem Batteriemodul angewendet werden. Innerhalb einer Isolierverpackung können ein oder mehrere Ausschnitte oder Freilassungen vorhanden sein, an denen ein oder mehrere Anschlüsse einer Batteriezelle
hindurchragen können.
Die Isolierverpackung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird aus einem selbstklebenden und flexiblen
Isoliermaterial gebildet, das beispielsweise in Form eines Bandes oder einer Folie vorliegt. Hieraus wird ein Isoliermaterial-Zuschnitt gebildet, der in einem ein- oder mehrstufigen Verfahren an dem Gehäuse einer
Batteriezelle haftend angelegt und an die jeweils zu bedeckenden Seiten des Gehäuses angefalzt wird. Die
Isolierverpackung bedeckt bevorzugt zumindest eine den Batterieanschlüssen entgegengesetzte Seite (Unterseite) sowie die angrenzenden Umfangsseiten des Gehäuses
(insbesondere Seiten- und Stirnflächen) . Die
Isolierverpackung kann zusätzlich einen Teil der
Gehäuseoberseite abdecken, an welcher die
Batterieanschlüsse angeordnet sind. Die vorgenannten Definitionen der „Unterseite", der „Seiten- und
Stirnflächen" sowie der „Oberseite" in Abhängigkeit von den Batterieanschlüssen sind rein exemplarisch gewählt, um die Beschreibung der Verpackungstechnik zu
vereinfachen. Sie drücken keine Festlegung hinsichtlich der Raumorientierung der Batteriezelle während der Verpackung oder im Einbauzustand aus. Sie beziehen sich exemplarisch auf einen quaderförmigen Körper als
Grundform einer Batteriezelle und können beliebig an andere Grundformen angepasst sein.
Die vorgenannte Isolierverpackung hat mehrere Vorteile. Durch die Verwendung eines selbstklebenden Materials haftet die Isolierverpackung dauerhaft an den zu
isolierenden Teilen des Gehäuses an. Zwischen der
Gehäuseoberfläche und dem Isoliermaterial können sich somit keine Gasansammlungen bilden und es wird
insbesondere die Bildung von Kondensat zwischen dem Batteriegehäuse und dem Isoliermaterial vermieden. Wenn eine Batteriezelle durch äußere Einwirkungen relativ zu einer angrenzenden Batteriezelle oder einem anderen angrenzenden Objekt bewegt wird, was ggf. unter äußerer Krafteinwirkung und Flächenpressung erfolgen kann, wird durch das Anhaften der Isolierverpackung an der
Batteriezelle sichergestellt, dass ein durch das Scheuern bedingter Abrieb nur an der Außenseite der
Isolierverpackung auftreten kann, wo eine entsprechend belastbare Materialoberfläche gezielt vorsehbar ist bzw. vorgesehen ist. Eine Lageverformung des Isoliermaterials und insbesondere ein Auffalten, Aufkrempeln oder
Umschlagen des Materials können vermieden werden. Somit bietet die vorgeschlagene Isolierverpackung eine hohe Beständigkeit der Isolierung gegen mechanische und klimatische Einflüsse bzw. Beanspruchungen.
Das Isolierband bzw. die Isolierfolie kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein. Als Isoliermaterial können - insbesondere in der außenseitigen Randschicht - hochbelastbare und thermisch sowie chemisch beständige Kunststoffe verwendet werden. Diese Kunststoffe sind in ihrer Lebensdauer und mechanischen Widerstandsfähigkeit (insbesondere Elastizität und Bruchzähigkeit) den sonst verwendeten Isolierlacken überlegen und sie weisen gleichzeitig eine geringe Materialdicke auf. Da die Isolierverpackung haftend am Gehäuse der
Batteriezelle anliegt, ist eine isolierte Batteriezelle im weiteren Fertigungsprozess eines Batteriemoduls einfach und unkompliziert zu handhaben. Es bedarf keiner besonderen mechanischen Schutzvorkehrungen bei der
Lagerung und während des Einbaus, was die Transport-, Lager- und Fertigungskosten senkt. Ferner sind die Zellen im Falle eines Defekts leicht einzeln auswechselbar. Auch hierbei wirkt sich das Anhaften der Isolierung positiv aus, da infolge der hohen mechanischen Belastbarkeit eine geringere Gefahr für versehentliche Beschädigungen der Isolierung und eine damit einhergehende geringere
Stromschlaggefahr für das Fachpersonal besteht.
Je nach Aufbau eines Batteriemoduls können bestimmte Seiten des Gehäuses einer Batteriezelle besonders hohen Belastungen ausgesetzt sein. Dies können insbesondere die Unterseite und/oder die Umfangseiten des Gehäuses sein, an denen direkt benachbart eine weitere Batteriezelle angrenzt, d.h. die Seiten der Batteriezelle, an denen sich in der Regel keine Batteriekontakte befinden. Die Isolierverpackung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann aus zwei oder mehr überlagert aufgebrachten
Isoliermaterial-Zuschnitten gebildet sein, beispielsweise um solche besonders belasteten Seiten mit einer
zusätzlichen Isolierschicht zu versehen. Dabei kann jeweils eine äußere Isoliermaterialschicht haftend auf einer zuvor oder gleichzeitig aufgebrachten inneren
Isoliermaterialschicht anliegen. Die beiden
Isoliermaterialschichten können dabei aus denselben oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Ferner kann die Isolierverpackungstechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung mit anderen Isoliertechniken kombiniert werden, bspw. mit dem Aufbringen eines Isolierlackes auf dem Gehäuse oder dem zusätzlichen Aufbringen einer nicht anhaftenden Folienverpackung, insbesondere einer
Folienhaube oder einer Folienbinde. Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Verpackungsverfahren zum automatisierten Aufbringen einer offenbarungsgemäßen Isolierverpackung, eine
Bereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung eines Isoliermaterialzuschnitts sowie eine zugehörige
Isolierverpackungsstation mit verschiedenen
Ausführungsbeispielen erläutert.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Figur 1: eine Draufsicht auf eine
Isolierverpackungsstation gemäß einer ersten Ausführungsvariante;
Figuren 2 und 3: Detaildarstellungen einer
Bereitstellungsvorrichtung sowie einer Beschneidungsstation in Schrägansicht;
Figuren 4 und 5: perspektivische Darstellungen von zwei
Prozessschritten innerhalb eines
Verpackungsverfahrens gemäß einer ersten AusführungsVariante;
Figur 6: eine schematische Seitenansicht einer
Bereitstellungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante;
Figur 7: eine Vergleichsdarstellung eines
Isoliermaterial-Zuschnitts im
bereitgestellten sowie im auf ein
Batteriegehäuse teilweise aufgefalzten Zustand;
Figuren 8 und 9: schematische Seitenansichten eines
aktiven Falztischs zum Anfalzen eines Isoliermaterial-Zuschnitts an ein
Batteriezellengehäuse; Figur 10: eine Seitenansicht auf eine
Bereitstellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante;
Figuren 11 und 12: perspektivische Darstellungen von
Prozessschritten in einem
Verpackungsverfahren gemäß einer zweiten AusführungsVariante;
Figuren 13 bis 15: Erläuterungsdarstellungen für ein
Verfahren zum Bereitstellen einer
Zusat zVerpackung in Form einer Haube oder eines halboffenen Kartons.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 wird nachfolgend ein durch eine Isolierverpackungsstation (1) ausgeführtes Verpackungsverfahren erläutert. Weiter unten wird eine dazu alternative bzw. ergänzende zweite
Ausführungsvariante dargestellt.
Die Isolierverpackungsstation (1) gemäß Figur 1 umfasst eine Bereitstellungsvorrichtung (9) zur Bereitstellung eines Isoliermaterial-Zuschnitts (31), ggf. eine
zusätzliche Beschneidungsstation (14) sowie einen
Falztisch (18). Die Isolierverpackungsstation (1) umfasst ferner bevorzugt einen oder mehrere Manipulatoren (5,6) für die Durchführung von Handhabungstätigkeiten innerhalb eines Verpackungsverfahrens. Die Manipulatoren können beliebig ausgebildet sein. In dem erläuterten Beispiel sind zwei Manipulatoren (5, 6) vorgesehen, welche jeweils als mehrachsige Gelenkarmroboter ausgebildet sind und ein oder mehrere an einer Roboterhand angeordnete Werkzeuge tragen. Die Gelenkarmroboter weisen bevorzugt fünf, sechs oder sieben separat steuerbare Bewegungsachsen auf.
Der in Figur 1 links dargestellte erste Manipulator (5) trägt ein Handhabungswerkzeug (13) zum Aufnehmen, Bewegen und ggfs. Ablegen eines Isoliermaterial-Zuschnitts (31) und/oder eines Isoliermaterial-Bandes, insbesondere eines abzuziehenden Bandendes.
Der in Figur 1 rechts dargestellte Manipulator (6) trägt ein GreifWerkzeug (17) zum Aufnehmen und Führen zumindest einer Batteriezelle (2) . Das GreifWerkzeug (17) ist dazu ausgebildet, eine Batteriezelle (2) im Bereich der
Oberseite, d.h. der von der Isolierverpackung (4) frei zu lassenden Anschlüsse (50) aufzunehmen. Alternativ kann eine andere Greiftechnik vorgesehen sein, die eine
Batteriezelle an anderer Stelle bzw. anderen
Angriffspunkten aufnimmt. Die Batteriezelle kann
beispielsweise mittels Magnetkraft oder durch einen
Sauggreifer aufgenommen und bewegt werden.
Eine Batteriezelle (2) kann elektrische Anschlüsse (50) sowie ggfs. Anschlüsse für die Zuführung eines
Elektrolyts etc. haben. Diese Anschlüsse können auf mehreren Seiten des Gehäuses der Batteriezelle (2) angeordnet sein. Die gemeinsame Anordnung aller
Anschlüsse auf einer Seite (hier Oberseite genannt) , begünstigt das Aufbringen einer gut isolierenden und belastbaren Isolierverpackung und stellt eine bevorzugte Ausführung dar. In dem Verpackungsprozess können die Batteriezellen (2) auf beliebige Weise zugeführt und nach dem Aufbringen der Isolierverpackung (4) wieder abgeführt werden. In Figur 1 sind beispielhaft eine Batteriezellenbereitstellung (7) und eine Batteriezellenablage (8) in Form von Magazinen dargestellt. Alternativ kann eine direkte Ablage von mit einer Isolierverpackung (4) versehenen Batteriezellen (4) in einen Modulträger zur Bildung eines Batteriemoduls erfolgen . Die manipulatorgeführten Werkzeuge (13,17) können
beliebig ausgebildet sein. Sie können aktive Komponenten wie beispielsweise Saug- oder Greifmittel aufweisen, die über eigenständige Antriebe oder externe Medien- oder Energiezufuhren versorgt werden. Alternativ können Sie mit von den Manipulatoren bereitgestellten Medien oder Energieleitungen versorgt werden. Eine Ansteuerung der Saug- oder Greifmittel erfolgt bevorzugt über eine
Manipulator- oder Stationssteuerung.
Figur 2 zeigt eine Bereitstellungsvorrichtung (9) zur Bereitstellung eines Isoliermaterial-Zuschnitts (31) gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante. Die
Bereitstellungsvorrichtung (9) weist eine Bandzuführung (22) mit einem Bandspeicher (27) (hier nicht dargestellt) auf. Sie verfügt ferner über einen Vorlagebereich (30), einen Auslagebereich (11) und eine Ablängvorrichtung (10) .
Im Weiteren wird beispielhaft davon ausgegangen, dass ein Isoliermaterial in Form eines selbstklebenden Bandes verarbeitet wird, das auf Rollen oder Coils gespeichert ist und von diesen während des Verpackungsprozesses abgezogen, abgelängt und als Zuschnitte bereitgestellt wird. Alternativ kann ein Isoliermaterial in Form von vorabgelängten Bandstreifen zugeführt und abgelängt werden. Wiederum alternativ können bereits vorgefertigte Isoliermaterial-Zuschnitte verwendet werden.
Auf dem Vorlagebereich (30) ist in Figur 2 ein Ende des Isoliermaterialbandes gehalten, das von der Bandzuführung (22) her abziehbar ist. Das Bandende kann auf beliebige Weise an dem Vorlagebereich gehalten, insbesondere für eine Aufnahme durch den Manipulator (5) vorgehalten werden. Bevorzugt sind dort Haltemittel in Form von einer oder mehreren Saugflächen (12) vorgesehen.
Das Bandende kann grundsätzlich auf beliebige Weise von dem Vorlagebereich (30) zum Auslagebereich (11) gefördert bzw. abgezogen werden. Hierfür kann beispielsweise eine separate Förder- bzw. Abzugvorrichtung vorgesehen sein. Bei dem hier erläuterten Beispiel wird das Abziehen des Bandendes vom Vorlagebereich (30) zum Auslagebereich (11) durch das vom Manipulator (5) geführte
Handhabungswerkzeug (13) und eine entsprechend gesteuerte Bewegung des Manipulators (5) bewirkt, sodass auf eine separate Abzugvorrichtung verzichtet werden kann.
Wie aus einem Vergleich der Figuren 2, 4 und 6
hervorgeht, weisen der Vorlagebereich (30) und der
Auslagebereich (11) jeweils eine zu dem
Handhabungswerkzeug (13) korrespondierende Formgebung auf. Der Vorlagebereich (30) und/oder der Auslagebereich (11) sind durch zueinander beabstandete Stege (23) gebildet. An diesen Stegen (23) können die vorerwähnten Haltemittel, insbesondere die Saugflächen (12) vorgesehen sein .
Das bevorzugt als Sauggreifer ausgebildete
Handhabungswerkzeug (13) weist einen Haltebereich mit einem kammförmigen Aufbau (24) auf. Der kammförmige
Aufbau (24) ist insbesondere komplementär zu den Stegen (23) des Vorlage- und/oder Auslagebereichs (11)
ausgebildet. In dem gezeigten Beispiel ist die
komplementäre Ausbildung derart, dass die Streben des Kamms (24) auf solche Abstände zueinander gesetzt sind, dass sie zwischen den Stegen (23) des Vorlage- und/oder Auslagebereichs (30,11) hindurchgreifen können. Eine komplementäre Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorlagebereich (30) bzw. ein Auslagebereich (11) bei koplanarer (koplanar = parallel und in einer gemeinsamen Ebene) Anordnung mit dem Haltebereich des
Handhabungswerkzeugs (13) eine gemeinsame Fläche bildet.
Das Hindurchgreifen der Streben des Kamms (24) durch die Stege (23) wird unter Bezugnahme auf Figur 6 erläutert. Dort sind die Streben des Kamms (24) sowie die Stege (23) im Schnitt dargestellt. Das Handhabungswerkzeug (13) ist in drei Positionen (I, II, III) dargestellt.
In der Position (I) befindet sich das Handhabungswerkzeug (13) direkt unterhalb des Vorlagebereichs (30) . Auf dem Vorlagebereich (30) wird (wie beispielhaft in Figur 2 dargestellt) ein Bandende des Isoliermaterials gehalten. Die Streben des Kamms (24) können bei einer
Aufwärtsbewegung des Handhabungswerkzeugs (13) zwischen den Stegen (23) hindurch greifen und zur Anlage mit dem Isolierband gebracht werden. Wenn die Streben des Kamms (24) mit den Stegen (23) koplanar ausgerichtet sind, bilden das Handhabungswerkzeug (13) und der
Vorlagebereich (30) eine gemeinsame Fläche.
Durch Deaktivieren der Haltemittel am Vorlagebereich (30) und Aktivieren der Haltemittel, insbesondere Saugmittel, am Handhabungswerkzeug (13) kann das Bandende durch das Handhabungswerkzeug (13) aufgenommen werden. Das
Handhabungswerkzeug (13) kann unter Mitnahme des
Bandendes über die Position (II) hinweg zur Position (III) bewegt werden. Während dieser Bewegung wird das Isoliermaterial weitergezogen und insbesondere aus der Bandzuführung (22) freigegeben bzw. abgezogen. Die Bandzuführung (22) kann beliebig ausgebildet sein. In dem dargestellten Beispiel weist sie einen Bandspeicher (27) in Form eines Folienspeichers bzw. Coils auf. Das Band wird von dem Folienspeicher über eine
Spannvorrichtung (28) (auch Tänzer genannt) und ggf. eine oder mehrere Umlenkrollen (29) zum Vorlagebereich (30) geführt. Durch die Spannvorrichtung (28) wird eine
Bandschlaufe gebildet, die bei dem Transport des
Bandendes vom Vorlagebereich (30) zum Auslagebereich (11) unter Freigabe der benötigten Materiallänge verkürzt werden kann. Wenn das freie Bandende am Vorlagebereich
(30) fixiert ist, kann die Bandschlaufe durch Anheben der Spannvorrichtung (28) vergrößert werden, um weiteres Bandmaterial von der Rolle (27) abzuziehen. Dies kann ggfs. langsam und kontrolliert erfolgen. Bei der
Übernahme des Bandendes durch das Handhabungswerkzeug (13) und der Weiterbewegung zum Auslagebereich (11) kann die benötigte Bandlänge bevorzugt rein aus der Verkürzung der Bandschlaufe und gleichzeitiger Absenkung der
Spannvorrichtung (28) erfolgen, sodass diese Bewegung vergleichsweise schnell und bei geringen Zugkräften erfolgen kann. Somit können das Abwickeln des Bandes vom Folienspeicher (27) und das abziehen aus der Bandschlaufe in zeitlich getrennten Takten erfolgen. Einem
unerwünschten Verrutschen des Bandendes gegenüber dem Handhabungswerkzeug wird somit vorgebeugt. Ferner kann bei einem etwaigen Verrutschen des Bandendes auf dem Vorlagebereich (30) während des Abwickeins durch das Ansetzen und die Bewegung des Handhabungswerkzeugs (13) nachgesteuert werden. An dem Vorlagebereich (30) und/oder dem Handhabungswerkzeug (13) können geeignete Messmittel vorgesehen sein, um eine Lage des Bandendes zu bestimmen.
Zwischen dem Vorlagebereich (30) und dem Auslagebereich (11) ist eine Ablängvorrichtung (10) vorgesehen. Durch die Ablängvorrichtung (10) wird ein Teil des Bandendes abgetrennt und als Isoliermaterial-Zuschnitt (31) an dem Auslagebereich (11) bereitgestellt. Das Ablängen kann nach oder während der Bewegung des Bandendes vom
Vorlagebereich (30) zum Auslagebereich (11) erfolgen. Die Ablängvorrichtung (10) ist in den dargestellten
Beispielen durch einen Zuschnittmesser (20) gebildet, das gegebenenfalls mit einer Gegenfläche (21) zusammenwirkt. Alternativ kann eine beliebige andere Ausbildung einer Ablängvorrichtung (10) vorgesehen sein, beispielsweise als Stanzwerkzeug, das parallel oder zusätzlich zum
Ablängen Ausschnitte (50) im Isoliermaterial-Zuschnitt (31) erzeugt. Weiter unten werden weitere Ausführungsmöglichkeiten für das Ablängen und
Ausschneiden beschrieben, die in beliebiger Weise
vorrichtungs- und prozesstechnisch kombinierbar sind.
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante (nicht dargestellt) kann eine Bereitstellungsvorrichtung (9) ohne einen separaten Auslagebereich (11) auskommen. Ein Ablängen des Bandendes zur Bildung eines Isoliermaterial- Zuschnittes (31) kann dann in der in Figur 6 als Position (III) dargestellten Haltung des Handhabungswerkzeuges (13) durchgeführt werden, wobei das Bandende bevorzugt von dem Handhabungswerkzeug (13) gegenüber dem
Vorlagebereich (30) unter Zug gehalten bzw. gespannt wird .
Ein abgelängter Isoliermaterial-Zuschnitt (31) kann durch das Handhabungswerkzeug (13) bedarfsweise zu einer
Beschneidungsstation (14) bewegt werden. In Figur 3 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante einer solchen
Beschneidungsstation (14) dargestellt, die hier als separate Station ausgebildet ist. An der
Beschneidungsstation (14) kann der Isoliermaterial- Zuschnitt (31) mit Ausschnitten (50) versehen werden, um in dem Zuschnitt (31) separat anfalzbare Flächenbereiche (32, 33, 34, 35) zu bilden. Die Beschneidungsstation (14) kann hierfür ein oder mehrere geeignete
Ausschnittwerkzeuge (15) und gegebenenfalls zugehörige Antriebe (16) aufweisen. Die Ausschnittwerkzeuge (15) sind besonders bevorzugt als Stanzwerkzeuge mit einem beweglichen Stempel und einer zugehörigen Matrize
ausgebildet. Alternativ können beliebige andere
Ausschnittwerkzeuge vorgesehen sein. Die beschriebenen Ausschnittwerkzeuge können alternativ oder zusätzlich an der Bereitstellungsvorrichtung (9) vorgesehen sein und parallel oder zeitlich vor bzw. nach dem Ablängen
betätigt werden. Die Ausschnitte (50) können beispielsweise die in Figur 7 als schraffierte Flächen dargestellte Form haben. Sie dienen bevorzugt dazu, innerhalb des Isoliermaterial- Zuschnitts (31) vorzusehende Teilbereiche zu bilden.
Alternativ kann eine beliebige andere Form von
Ausschnitten und separat anfalzbaren Flächenbereichen (32, 33, 34, 35) gebildet sein. Die Form des
Isoliermaterial-Zuschnittes (31), der Flächenbereiche (32, 33, 34, 35) sowie der Ausschnitte (50) kann
insbesondere in Abhängigkeit von der Form und Größe des Gehäuses (3) einer zu verpackenden Batteriezelle (2) sowie der zu bedeckenden Flächen gewählt sein.
Bei dem in Figur 7 gezeigten Beispiel weist der Zuschnitt (31) eine erste Teilfläche (33) auf, die im Wesentlichen das Zentrum des Zuschnitts (31) bildet und auf der
Bodenfläche des Gehäuses (3) zu platzieren ist. Daran schließen sich oben und unten zwei Teilflächen (32) an, die für die Bedeckung der (Haupt-) Seitenflächen des Gehäuses (3) vorgesehen sind, an denen im Batteriemodul weitere Batteriezellen angrenzen können. An diese
Teilflächen (32) schließen sich wiederum jeweils zwei links und rechts angrenzende Teilflächen (34) an, welche jeweils zum Bedecken der Stirnflächen (Neben- Seitenflächen) des Gehäuses (3) vorgesehen sind. Darüber hinaus können ein oder mehrere Randfalze (35) vorgesehen sein, die eine zusätzliche Isolierung von Stoß- oder Falzkanten bewirken.
Eine Batteriezelle (2) wird bevorzugt durch einen
Manipulator (5, 6) aufgenommen und an den Isoliermaterial- Zuschnitt angesetzt. Dies kann auf unterschiedliche Weise und an unterschiedlichen Orten geschehen.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante kann die
Batteriezelle (2) auf einen Isoliermaterial-Zuschnitt (31) haftend angelegt werden, während dieser auf dem Handhabungswerkzeug (13) gehalten ist. Das
Handhabungswerkzeug (13) kann dabei insbesondere neben einem Falztisch (18) positioniert sein (vgl. Figur 4) . Die Batteriezelle (2) kann sodann unter Mitnahme des Isoliermaterial-Zuschnittes (31) auf den Falztisch (18) bewegt werden.
Figur 4 zeigt einen Zustand, direkt nachdem eine
Batteriezelle (2) auf einen auf dem Handhabungswerkzeug (13) gehaltenen Isoliermaterial-Zuschnitt angesetzt worden ist. Anschließend wurde die Batteriezelle (2) unter Mitnahme des Zuschnittes (31) in die gezeigte
Position auf dem Falztisch (18) bewegt.
Der Falztisch (18) ist in dem hier erläuterten Beispiel bevorzugt als aktiver Falztisch ausgebildet und weist ein oder mehrere Falzmittel auf, durch die ein oder mehrere Teilbereiche (32,34,35) des Zuschnittes (31) an das Gehäuse anfalzbar sind. Diese Falzmittel können
insbesondere an oder mit Bezug zur Auflageoberfläche des Falztisches (18) unterhalb der Einführöffnung (25) angeordnet sein und ggfs. über eigene oder abgeleitete Antriebe oder elastische Zustellmittel verfügen.
Insbesondere kann eine Einführöffnung (25) randseitig ein oder mehrere Falzkanten (26) aufweisen, wobei unterhalb der Einführöffnung (25) (aktive) Falzrollen (36) und/oder Falzspatel (37) vorgesehen sind.
Figur 5 zeigt eine Positionierung eines Gehäuses (3) einer Batteriezelle (2) direkt über einer Einführung (25) des Falztisches (18). An der Unterseite (33) des Gehäuses (3) ist ein Isolierband-Zuschnitt (31) haftend angelegt. In den Figuren 8 und 9 wird ein Anfalzen der Teilbereiche (32) für die Haupt-Seitenflächen des Gehäuses (3) sowie der zur Oberseite hin anschließenden Randfalze (35) erläutert (vgl. Zuschnitt-Darstellungen in Figur 7) . Wenn die Batteriezelle (2) in die Einführöffnung (25) bewegt wird, werden die nach außen hin überstehenden Teilflächen (32) des Isoliermaterial-Zuschnittes (31) über die Falzkanten (26) zurückgehalten, so dass sich diese relativ zur Bodenfläche (33) des Gehäuses (3) bzw. entgegen der Haupt-Seitenflächen aufrichten. Bei einer Weiterführung der Bewegung kann das Anfalzen
gegebenenfalls durch Anpressrollen (36) und/oder
anlegbare Falzspatel unterstützt werden. Die
Anpressrollen (36) unterstützen insbesondere ein
vollflächiges und möglichst blasenfreies Anfalzen des
Isoliermaterials auf die Seitenflächen des Gehäuses (3) . Durch die Falzspatel (37) können beispielsweise Randfalze (35) um die Oberseite des Gehäuses (3) gelegt und
gegebenenfalls auf der Oberseite angedrückt werden. An der Oberfläche des Falztisches (18) können ggfs. Haltemittel, insbesondere Saugflächen, vorgesehen sein. Diese Haltemittel können die anzufalzenden Teilbereiche (34,35) des Zuschnitts (31) während der Eintauchbewegung der Batteriezelle in die Einführöffnung (25) gespannt halten, wodurch ein kontrolliertes linienförmiges Anlegen des Isoliermaterials im Bereich der Anpressrollen (36) oder der Falzspatel (37) unterstützt wird.
Bei dem hier erläuterten Beispiel werden lediglich die für die Haupt-Seitenflächen vorgesehenen Teilbereiche (34) am Falztisch (18) an das Gehäuse (3) angelegt.
Alternativ oder zusätzlich können Teilbereiche des
Zuschnitts (31), insbesondere die Randfalze (35) neben der Bodenfläche (33) und/oder die Stirnflächenfalze (34) durch entsprechende Vorrichtungen am Falztisch (18) an das Gehäuse (3) angelegt werden (vgl. Figur 7 rechts) .
Die mit einem zumindest teilweise haftend angelegten Isoliermaterial-Zuschnitt (31) versehene Batteriezelle (2) kann ferner alternativ oder zusätzlich zu einem statischen Falzdorn (19) bewegt werden. Der Manipulator (6) kann die Batteriezelle (2) so an dem Falzdorn (19) entlang führen, dass Teilflächen (32, 34, 35) des
Zuschnittes (31) an das Gehäuse (3) angefalzt werden. Je nach Ausbildung des Material-Zuschnittes (31) sowie
Formgebung des Gehäuses (3) kann die Verwendung eines oder mehrerer Falztische sowie eines oder mehrerer
Falzdorne ausschließlich oder in Kombination vorgesehen sein. Bei der gezeigten ersten Ausführungsvariante werden insbesondere die für die Stirnflächen des Gehäuses (3) vorgesehenen Teilbereiche (34) unter Verwendung des Falzdorns (19) nacheinander und einander überlagernd an das Gehäuse (3) angefalzt (vgl. rechte Darstellung in Figur 7 ) .
An der Batteriezelle (2) kann eine Zusatzverpackung (54) angebracht werden, welche die angefalzte
Isolierverpackung (4) umhüllt. Für die Bereitstellung der Zusat zVerpackung ist bevorzugt eine Aufziehvorrichtung (59) vorgesehen. Das Aufbringen der Zusatzverpackung und eine bevorzugte Ausbildung einer Aufziehvorrichtung (59) werden weiter unten erläutert.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 10 bis 12 eine alternative zweite Ausführungsvariante eines Verpackungsverfahrens sowie einer
Bereitstellungsvorrichtung (9) erläutert. Bei diesem Beispiel werden an einer Batteriezelle (2) zwei oder mehr Isoliermaterial-Zuschnitte (31a, 31b) zur Bildung der Isolierverpackung (4) überlagernd aufgebracht. Die zwei oder der Isoliermaterial-Zuschnitte (31a, 31b) werden dabei insbesondere auf zwei zueinander im Wesentlichen parallel ausgerichteten Auslagebereichen (43,44)
bereitgestellt und in einer durchgehenden Bewegung direkt nacheinander und einander überlagernd auf das Gehäuse (3) aufgefalzt. Diese Form der Aufbringung einer
Isolierverpackung ist besonders zeit- und raumeffizient.
Figur 10 zeigt die Bereitstellungsvorrichtung (9) gemäß der zweiten Ausführungsvariante in perspektivischer
Seitenansicht. Die Bereitstellungsvorrichtung (9) weist hier bevorzugt eine integrierte Abläng- und/oder
Ausschnitt- und/oder Falzvorrichtung auf. Auf die genannten Funktionen wird nachfolgend im Einzelnen eingegangen .
Die Bereitstellungsvorrichtung (9) umfasst einen ersten Vorlagebereich (41) und einen im Wesentlichen parallel und unterhalb dazu angeordneten zweiten Vorlagebereich
(42) . Ferner umfasst sie einen ersten Auslagebereich (43) und einen weiteren im Wesentlichen parallel und unterhalb dazu angeordneten zweiten Auslagebereich (44). Zwischen den Vorlagebereichen (41,42) und den Auslagebereichen (43,44) ist eine Schneidvorrichtung (45) vorgesehen, die gleichzeitig als Ablängvorrichtung dienen kann. Sie kann funktional entsprechend der oben erläuterten
Ablängvorrichtung (10) ausgebildet sein.
Ein erstes Isoliermaterial-Band wird von einer ersten Bandzuführung (39) zu dem ersten Vorlagebereich (41) geführt. Die Ausbildung und Funktion der ersten
Bandzuführung (39) können derjenigen der oben
beschriebenen Bandzuführung (22) entsprechen.
Ferner umfasst die Bereitstellungsvorrichtung (9) gemäß Figur 10 eine zweite Bandzuführung (40) durch welche ein zweites Isoliermaterial zum zweiten Vorlagebereich (42) geführt wird.
Die Vorlagebereiche (41,42) und/oder die Auslagebereiche (43,44) können wiederum durch Stege (23) mit dort
angeordneten Haltemitteln, insbesondere Saugflächen (12) gebildet sein. Deren Form korrespondiert bevorzugt in der oben erläuterten Weise mit der Form des
Handhabungswerkzeugs (13). Der erste Auslagebereich (43) und der zweite
Auslagebereich (44) weisen jeweils eine Einführöffnung (46,47) auf. Diese Einführöffnungen (46,47) können bevorzugt durch eine oder mehrere Falzkanten und/oder eine oder mehrere Anpressrollen (48) begrenzt sein.
Insbesondere kann eine erste Einführöffnung (46) am oberen/ersten Auslagebereich (43) durch Falzkanten und eine zweite Einführöffnung (47) durch Anpressrollen (48) begrenzt sein, so dass funktional eine Ausbildung gemäß dem in Figuren 8 und 9 dargestellten Falztisch erreicht wird .
Wie in Figur 11 dargestellt ist, kann ein entsprechend der oben beschriebenen Bauart gebildetes
Handhabungswerkzeug (13) von einem Manipulator (5) geführt werden und ein Bandende vom ersten Vorlagebereich (41) zum ersten Auslagebereich (43) befördern bzw.
abziehen. Während oder nach dieser Abzugbewegung kann das Bandende zur Bildung eines ersten Isoliermaterial- Zuschnittes (31a) abgelängt werden. Ferner kann durch eine entsprechende Bewegung desselben oder eines weiteren Handhabungswerkzeugs (13) ein zweites Bandende des zweiten Isolierbands vom zweiten Vorlagebereich (42) zum zweiten Auslagebereich (44) gezogen und während oder nach dieser Bewegung zur Bildung des zweiten Zuschnittes (31b) abgelängt werden. Entsprechend können ein erster
Zuschnitt (31a) und ein zweiter Zuschnitt (31b) auf dem ersten und dem zweiten Auslagebereich (43, 44)
übereinander ausgelegt sein.
In dem in Figuren 10 bis 12 gezeigten Beispiel ist der zweite Isoliermaterial-Zuschnitt (31b) , der auf dem unteren Auslagebereich (44) bereitgestellt wird, entsprechend dem oben beschriebenen und in Figur 7 links dargestellten Zuschnitt (31) ausgebildet. Der andere Isoliermaterial-Zuschnitt (31a) , der auf dem oberen Auslagebereich (43) bereitgestellt wird, kann dieselbe oder eine abweichende Ausbildung haben. In dem gezeigten Beispiel ist dieser Zuschnitt (31a) nur für eine
zusätzliche Bedeckung der Unterseite sowie der Haupt- Seitenflächen der Batteriezelle (33) ausgebildet. Er weist somit lediglich die zugehörigen Teilflächen (32, 33) auf und braucht nicht mit Ausschnitten (50) zu versehen werden (vgl. gestrichelte Grenzlinie in Figur 7 links) . Alternativ können beliebige andere Ausbildungen für die Zuschnitte (31a, 31b) vorgesehen sein. Eine Batteriezelle (2) kann an den auf dem ersten
Auslagebereich (43) bereitgestellten Isoliermaterial- Zuschnitt (31a) hingeführt und auf diesem haftend angelegt werden. Diese Situation ist in Figur 12
dargestellt. Anschließend kann die Batteriezelle (2) mit dem haftend angelegten ersten Isoliermaterial-Zuschnitt (31a) in die erste Einführöffnung (46) bewegt werden. Hierbei werden die für die Bedeckung der Haupt- Seitenflächen vorgesehenen Teilbereiche (32) des
Zuschnittes (31a) analog zu den Darstellungen in Figuren 8 und 9 an die Batteriezelle (2) bzw. deren Gehäuse (3) angelegt. Bei Weiterführung dieser Bewegung wird die Batteriezelle (2) zum zweiten Auslagebereich (44) bewegt und dort an den zweiten Isoliermaterial-Zuschnitt (31b) angelegt. Bei nochmals weitergeführter Bewegung wird die Batteriezelle (2) in die zweite Einführöffnung (47) an dem zweiten Auslagebereich (44) bewegt. Dabei werden nun beide Isoliermaterial—Zuschnitte (31a, 31b) einander überlagernd an das Gehäuse (3) der Batteriezelle (2) angefalzt. Mittels an den Auslagebereichen (43, 44) vorgesehenen Haltemitteln, insbesondere den oben beschriebenen Saugflächen (12), können die Zuschnitte (31a, 31b) während des Anfalzens gespannt werden, um in der oben beschriebenen Weise ein kontrolliertes und bevorzugt linienförmiges Anlegen zu unterstützen.
Nachfolgend können gegebenenfalls weitere Teilbereiche (34, 35) der Zuschnitte (31a, 31b) durch Entlangführung an einem Falzdorn (19) an das Gehäuse (3) angefalzt werden, wie oben bereits erläutert wurde.
Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die zu den einzelnen
Ausführungsvarianten gezeigten und/oder beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden.
Eine Beschneidungsstation (14) bzw. ein oder mehrere Ausschnittwerkzeuge (15) zur Erzeugung von Ausschnitten (50) in einem Zuschnitt (31a, 31b) können an der
Bereitstellungsvorrichtung (9) angeordnet und
insbesondere in der Ablängvorrichtung (10) integriert sein. Beispielhaft sind in Figur 11 neben einem
Schneidmesser (20) angeordnete Ausschnittwerkzeuge (49) dargestellt. Ferner können an einer
Bereitstellungsvorrichtung (9) gemäß der zweiten
Ausführungsvariante weitere Falzmittel, insbesondere Falzrollen oder Falzspatel vorgesehen sein. An der Batteriezelle (2) können eine oder mehrere
Zusatzverpackungen (54) angebracht werden, die die angefalzte Isolierverpackung (4) überlagern. Solche
Zusat zVerpackungen können bspw. der zusätzlichen
Abdichtung gegen Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten dienen und beispielsweise aus einer Folie oder einem
beschichteten Kartonmaterial gebildet sein. Die
Zusatzverpackung (54) kann ferner ebenfalls auch einem Isoliermaterial gebildet sein. Besonders bevorzugt kann eine solche Zusatzverpackung
(54) durch eine Haube, insbesondere eine Dehnhaube, oder einen halboffenen Karten gebildet sein. Figuren 13 bis 15 zeigen beispielhaft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Dehnhaube (54) aus einem Schlauchzuschnitt (55) . In entsprechender Weise kann ein halboffener Karton aus einem Kartonzuschnitt gebildet und bereitgestellt werden.
Der Schlauch weist zwei eingeschlagene Seiten auf, welche beim Entfalten die Seitenwandungen (57) bilden. In Figur 13 ist der Schlauch in flach gelegter Stellung mit den eingeschlagenen Seitenwandungen (57) gezeigt. Das untere Ende des Schlauches ist verschlossen. Der Verschluss (56) kann bspw. durch Schweißen, Kleben oder ein anderes geeignetes Verfahren erzeugt sein. Im gezeigten Beispiel liegt der Schlauchzuschnitt (55) als vorkonfektionierter Artikel vor.
Eine Aufziehvorrichtung (59) ist dazu ausgebildet, den flach gelegten Schlauchzuschnitt (55) zu entfalten.
Dieser Vorgang ist im Übergang von Figur 13 zu Figuren 14 und 15 dargestellt. Die Aufziehvorrichtung (59) weist in dem gezeigten Beispiel je zwei Finger (60) auf, die in den Innenraum des Schlauchs eingreifen und nach außen bewegt werden, um den Schlauch zu entfalten. Alternativ können hierfür Greifer vorgesehen sein. Die
eingeschlagenen Seitenwandungen (57) werden beim
Entfalten des Schlauchzuschnitts (55) auseinandergezogen und somit geöffnet. Ein unterer Bereich der
Seitenwandungen (57) faltet sich dabei in Form eines Tetraeder-Mantels bzw. eines Triangel-Falzes (58) auf. In Figur 15 ist die voll entfaltete Stellung des
Schlauchzuschnitts (55) gezeigt. Der entfaltete Schlauch (55) bildet eine nach oben geöffnete Haube, in die eine Batteriezelle (2) einführbar ist.
Der Schlauch (55) kann aus einem flexiblen Material gebildet sein und eine Dehnhaube bilden, die gegenüber dem Gehäuse (3) der Batteriezelle (2) auf ein Übermaß dehnbar ist. Während die Batteriezelle (2) in die Haube eingeführt wird bzw. wenn sie eingeführt ist, können die Finger oder Greifer (60) aus der Haube entfernt werden, wobei sich diese elastisch an die Batteriezelle (2) anlegt. Dabei umhüllt die Zusatzverpackung (54) die auf der Batteriezelle angefalzte Isolierverpackung (4).
Die Zusatzverpackung (54) kann innerhalb des
Verpackungsverfahrens nachfolgend zum Anfalzen der
Isolierverpackung (4) aufgebracht werden. Besonders bevorzugt erfolgt das Aufbringen der Zusatzverpackung direkt anschließend an das Anfalzen der Isolierverpackung und insbesondere in einer gemeinsamen Bewegung (A) . In Figur 9 ist beispielhaft eine Aufziehvorrichtung (59) am Falztisch (18) hinter der Einführöffnung (25) gezeigt. Die Batteriezelle (2) kann direkt im Anschluss an das Anfalzen der Isolierverpackung (4) in die
Aufziehvorrichtung (59) bewegt werden, um die
Zusat zVerpackung (54) aufzubringen.
In Figuren 10 und 12 ist eine alternative Anordnung der Aufziehvorrichtung (59) an der Bereitstellungsvorrichtung
(9) dargestellt. Die Aufziehvorrichtung (59) kann
vorteilhafter Weise in Richtung der Einführbewegung (A) hinter der ersten und zweiten Einführöffnung (46,47) platziert sein. Somit können in einer durchgehenden
Bewegung ein oder mehrere Isoliermaterial-Zuschnitte
(31a, 31b) an die Batteriezelle (2) angefalzt und direkt darüber in Weiterführung der Bewegung (A) die
Zusatzverpackung (54) aufgebracht werden. Die Bewegung der Batteriezelle (2) erfolgt dabei durch den Manipulator
(6) .
BEZUGS ZEICHENLISTE
IsolierverpackungsStation
Batteriezelle
Gehäuse / Aluminiumgehäuse
I solierverpackung
Erster Manipulator / Industrieroboter
Zweiter Manipulator / Industrieroboter
BatteriezellenbereitStellung
Batteriezellenablage
Bereit stellungs orrichtung
Ablängvorrichtung
Auslagebereich
Saugfläche
Handhabungswerkzeug / Sauggreifer
BeschneidungsStation
Ausschnittwerkzeug
Antrieb
GreifWerkzeug
Falztisch (aktiv)
Falzdorn (passiv)
Zuschnittmesser
Gegenfläche
Bandzuführung
Stege
Kamm / Kammförmiger Aufbau
Einführöffnung
Falzkante
Bandspeicher / Folienspeicher / Coil
Tänzer / Spannvorrichtung
Umlenkrolle Vorlagebereich
Isoliermaterial-Zuschnitt
a Erster Zuschnitt
b Zweiter Zuschnitt
Seitenfläche
Bodenfläche
Stirnfläche
Randfalz
Anpressrolle
Falzspatel
Integrierte Zuschnitt-, Ausschnitt und
Fal z orrichtung
Erste Bandzuführung
Zweite Bandzuführung
Erste Vorlagebereich
Zweite Vorlagebereich
Erster Auslagebereich
Zweiter Auslagebereich
Schneidvorrichtung / Ablängvorrichtung
Erste Einführöffnung
Zweite Einführöffnung
Falzkante / Anpressrolle
Ausschnittwerkzeug
Ausschnitt
Batterieanschlüsse
Unterseite / Den Anschlüssen entgegengesetzte Seite
Umfangsseiten
Zusatzverpackung / Dehnhaube / Karton
Schlauchzuschnitt / Kartonzuschnitt
Verschluss Eingeschlagene Seitenwandung Triangel-Falz
Aufziehvorrichtung
Greifer / Finger
Richtung der Einführbewegung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verpackungsverfahren zum Aufbringen einer
Isolierverpackung (4) auf einer Batteriezelle (2), dadurch gekennzeichnet , dass ein
Isoliermaterial-Zuschnitt (31) aus einem
selbstklebenden und flexiblen Band oder einer selbstklebenden und flexiblen Folie bereitgestellt und mittels eines Manipulators (5, 6) auf das Gehäuse (3) der Batteriezelle (2) zur Bildung der
Isolierverpackung (4) aufgefalzt wird.
Verpackungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Batteriezelle (2) durch einen Manipulator (5, 6) aufgenommen, bewegt und an dem Isoliermaterial-Zuschnitt angesetzt wird
Verpackungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass ein Ende eines Isoliermaterialbands an einer
Bereitstellungsvorrichtung (9) zur Bildung eines Isoliermaterial-Zuschnitts (31, 31a, 31b) abgelängt wird .
Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Ende eines Isoliermaterialbands durch einen
Manipulator (5) mit einem Handhabungswerkzeug (13) an einem Vorlagebereich (30) aufgenommen und in die für das Ablängen vorgesehene Position (III) bewegt wird . Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Isoliermaterialband unter Bildung eines
Isoliermaterial-Zuschnitts (31) abgelängt wird, wobei das Ablängen nach oder während der Bewegung eines Bandendes vom Vorlagebereich (30) zu einem Auslagebereich (11) erfolgt.
Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein abgelängter Isoliermaterial-Zuschnitt (31) durch einen Manipulator (5) mit einem Handhabungswerkzeug (13) zu einer Beschneidungsstation (14) bewegt wird
Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Isoliermaterial-Zuschnitt (31) an einer
Beschneidungsstation (14) mit Ausschnitten (50) versehen wird, um in dem Zuschnitt (31) separat anfalzbare Flächenbereiche (32, 33, 34, 35) zu bilden .
Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Isoliermaterial-Zuschnitt (31) auf dem
Handhabungswerkzeug (13) neben einem Falztisch (18) positioniert wird.
9. ) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Gehäuse (3) einer Batteriezelle (2 ) an einen auf dem Handhabungswerkzeug (13) gehaltenen Isoliermaterial- Zuschnitt (31) haftend angelegt wird und die
Batteriezelle (2 ) unter Mitnahme des Isoliermaterial- Zuschnitts (31) auf einen Falztisch (18) bewegt wird .
10. ) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die
Batteriezellemit dem haftend angelegten
Isoliermaterial-Zuschnitt (31) in eine
Einführöffnung (25) des Falztisches (18) bewegt wird . 11.) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass randseitig an der Einführöffnung angeordnete
Falzkanten (26) und/oder Anpressrollen (36) und/oder anlegbare Falzspatel (37) weitere Teilflächen (32, 34, 35) des Isoliermaterial-Zuschnitts (31) an das
Gehäuse (3) anfalzen.
12.) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Batteriezelle (2 ) mit einem zumindest teilweise haftend angelegten Isoliermaterial-Zuschnitt (31) zu einem Falzdorn (19) bewegt und an diesem entlang geführt wird, um weitere Teilflächen (32, 34, 35) des Isoliermaterial-Zuschnitts (31) an das Gehäuse (3) anzufalzen.
13. ) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an einer Batteriezelle (2 ) zwei oder mehr
Isoliermaterial-Zuschnitte (31a, 31b) zur Bildung der Verpackung (4) überlagernd aufgebracht werden.
14. ) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an einer Bereitstellungsvorrichtung (9) zwei oder mehr Isoliermaterial-Zuschnitte (31a, 31b) bereitgestellt werden, insbesondere auf zwei zueinander im
Wesentlichen parallel ausgerichteten
Auslagebereichen (42,43).
15. ) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Batteriezelle (2 ) an einen auf einem Auslagebereich (42,43) bereitgestellten Isoliermaterial-Zuschnitt (31, 31a, 31b) haftend angelegt wird.
16.) Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Batteriezelle (2 ) mit einem haftend angelegten
Isoliermaterial-Zuschnitt (31a) in eine
Einführöffnung (46) an einem Auslagebereich (43) bewegt (A) wird. Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Batteriezelle (2 ) mit eine ersten haftend angelegten Isoliermaterial-Zuschnitt (31a) durch eine erste Einführöffnung (46) an einem ersten Auslagebereich
(43) bewegt und in Weiterführung der Bewegung (A) haftend an einen zweiten Isoliermaterial-Zuschnitt (31b) angelegt wird. Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die
Batteriezelle (2) in Weiterführung der
Einführbewegung (A) in die erste Einführöffnung (46) in eine zweite Einführöffnung (47) an einem zweiten Auslagebereich (44) bewegt wird, wobei die
Isoliermaterial-Zuschnitte (31a, 31b) einander überlagernd an das Gehäuse (3) der Batteriezelle (2 ) angefalzt werden. Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine mit einer angefalzten Isolierverpackung (4)
versehene Batteriezelle (2) mit einer
Zusatzverpackung (54) versehen wird, insbesondere in Form einer Haube, einer Dehnhaube oder eines
halboffenen Kartons. Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatzverpackung (54) durch eine Aufziehvorrichtung (59) bereitgestellt wird und die Batteriezelle (2) in die Öffnung der Zusatzverpackung (54) eingeführt wird . Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatzverpackung (54) durch Entfalten eines einseitig geschlossenen Schlauch- oder
Kartonzuschnitts (55) gebildet wird. Verpackungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Einführen der Batteriezelle (2) in die
Zusatzverpackung (59) in Weiterführung der
Einführbewegung (A) erfolgt, mit der die
Batteriezelle in die erste Einführöffnung (46) und ggfs. die zweite Einführöffnung (47) bewegt wird.
23.) Batteriezelle zur Verwendung in einem Mehrzellen- Batteriesystem, insbesondere einem Batteriemodul für ein Fahrzeug mit einem zumindest teilweise
elektrisch betriebenen Fahrantrieb, wobei die
Batteriezelle (2) ein gegenüber benachbarten
Batteriezellen isoliertes Gehäuse (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Isolierung durch eine Isolierverpackung (4) aus einem
selbstklebenden flexiblen Isoliermaterial-Zuschnitt (31) gebildet ist, der zumindest eine Hauptseite, insbesondere eine einem Batterieanschluss (51) entgegengesetzte Seite (52), und zwei oder mehr angrenzende Umfangsseiten des Gehäuses (3) bedeckt, insbesondere alle angrenzenden Umfangsseiten . 24.) Batteriezelle nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet , dass die
Isolierverpackung (4) aus zumindest zwei überlagernd aufgebrachten Isoliermaterial-Zuschnitten (31a, 31b) gebildet ist. 25.) Batteriezelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass auf der Batteriezelle (2) die Isolierverpackung (4) überlagernd eine Zusatzverpackung (54) aufgebracht ist, insbesondere in Form einer Haube, einer
Dehnhaube oder eines halboffenen Kartons.
26. ) Batteriezelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatzverpackung feuchtigkeitsdicht ist.
27.) Batteriezelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatzverpackung (54) aus einem Isoliermaterial besteht . 28.) Batteriezelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusatzverpackung die Stoßkanten der aufgefalzten Isolierverpackung (4) überdeckt bzw. einhüllt.
29. ) Isolierverpackungsstation zum Aufbringen einer
Isolierverpackung (4) auf einer Batteriezelle (2), dadurch gekennzeichnet , dass die
Isolierverpackungsstation (1) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 aus zuführen . 30.) Isolierverpackungsstation nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass die Station (1) eine Bereitstellungsvorrichtung (9) mit einer Ablängvorrichtung (10) und/oder mindestens einem Ausschnittwerkzeug (49) aufweist.
Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Bereitstellungsvorrichtung (9) eine Bandzuführung (22) mit einem Bandspeicher (27) für ein
selbstklebendes Isoliermaterial aufweist, und wobei die Bereitstellungsvorrichtung (9) einen
Vorlagebereich (30) aufweist sowie ggfs. einen
Auslagebereich (11) und eine Ablängvorrichtung (10), durch die ein Teil des Bandendes abtrennbar und als
Isoliermaterial-Zuschnitt (31) an dem Auslagebereich (11) bereitstellbar ist. Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass der Vorlagebereich (30) und/oder der Auslagebereich (11) der
Bereitstellungsvorrichtung (9) durch zueinander beabstandete Stege (23) gebildet sind. Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass zumindest einer der Stege (23) des Vorlagebereichs (30) und/oder des Auslagebereichs (11) Haltemittel für ein anliegendes Folienmaterial aufweist, insbesondere in Form von einer oder mehreren Saugflächen (12) .
34. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Bereitstellungsvorrichtung (9) mindestens zwei im Wesentlichen parallel und einander überlagernd angeordnete Auslagebereiche (43, 44) aufweist.
35. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass ein erster
Auslagebereich (43) eine Einführöffnung (46) aufweist .
36. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass ein zweiter
Auslagebereich (44) eine Einführöffnung (47) aufweist .
37. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass zumindest eine
Einführöffnung (46, 47) durch eine oder mehrere
Falzkanten und/oder eine oder mehrere Anpressrollen begrenzt ist.
38. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Bereitstellungsvorrichtung eine Aufziehvorrichtung (59) zum Bereitstellen einer Zusatzverpackung aufweist .
39. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die Aufziehvorrichtung (59) in Richtung der Bewegung (A) , mit der eine Batteriezelle in eine Einführöffnung (46, 47) bewegt wird, nachgelagert angeordnet ist.
40. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die Aufziehvorrichtung (59) Greifer oder Finger zum Entfalten eines
Schlauch- oder Kartonzuschnitts (55) aufweist.
41. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Bereitstellungsvorrichtung (9) eine integrierte
Zuschnitt- und/oder Ausschnitt- und/oder
Fal zVorrichtung aufweist.
42. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Isolierverpackungsstation (1) einen ersten
Manipulator (5) mit einem Handhabungswerkzeug (13) für ein Isoliermaterial aufweist, insbesondere in Form eines Sauggreifers.
43.) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass das Handhabungswerkzeug (13) einen Haltebereich mit einem kammförmigen Aufbau (24) aufweist.
44.) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass der kammförmige Aufbau (24) des Handhabungswerkzeugs (13) komplementär zu den Stegen (23) des Vorlage- und/oder
Auslagebereichs (11) einer
Bereitstellungsvorrichtung (9) ausgebildet ist, insbesondere in der Art, dass die Streben des Kamms (24) auf solche Abstände zueinander gesetzt sind, dass sie zwischen den Stegen (23) des Vorlage- und/oder Auslagebereichs (30, 11) hindurchgreifen.
45. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die
Isolierverpackungsstation (1) einen Falztisch (18) mit einer Einführöffnung (25) aufweist.
46. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass eine Einführöffnung (25, 46, 47) durch eine oder mehrere Falzkanten (26) und/oder eine oder mehrere Anpressrollen (36) begrenzt ist.
47. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass ein Falztisch (18) eine oder mehrere Anpressrollen (36) zum Anlegen und Anpressen eines selbstklebenden Isoliermaterials auf einer Batteriezelle (2) aufweist.
48. ) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass ein Falztisch (18) einen oder mehrere Falzspatel (37) zum Anlegen und
Andrücken eines selbstklebenden Isoliermaterials auf einer Batteriezelle (2) aufweist.
49.) Isolierverpackungsstation nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass an dem Falztisch (18) eine Aufziehvorrichtung (59) zum Bereitstellen einer Zusatzverpackung (54) vorgesehen ist.
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