EP4476786A1 - Montagelinie und verfahren zur herstellung von modulen oder vorstufen von modulen - Google Patents

Montagelinie und verfahren zur herstellung von modulen oder vorstufen von modulen

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Publication number
EP4476786A1
EP4476786A1 EP23701027.7A EP23701027A EP4476786A1 EP 4476786 A1 EP4476786 A1 EP 4476786A1 EP 23701027 A EP23701027 A EP 23701027A EP 4476786 A1 EP4476786 A1 EP 4476786A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
station
stacking
workpiece
workpiece carriers
central
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.)
Pending
Application number
EP23701027.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sigmund Niklas
Philipp SEPPENHAUSER
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.)
MB Automation GmbH and Co KG
Original Assignee
MB Automation GmbH and Co KG
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 MB Automation GmbH and Co KG filed Critical MB Automation GmbH and Co KG
Publication of EP4476786A1 publication Critical patent/EP4476786A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries

Definitions

  • a laminating device which comprises: a feeding device which feeds a film body; a pallet which is transported along a transport path and on which the film body fed from the feeder is laminated; and a guide rail provided along the transport path.
  • the pallet includes: a pair of clamps that hold the laminated body by performing the opening and closing operations; and a cam follower provided on the pair of brackets and engaged with the guide rail. The pair of clamps are actuated to be opened or closed by a cam mechanism formed by the guide rail and the cam follower as the pallet is transported on the transport path.
  • a central transport route is provided and set up to transport a large number of workpiece carriers between a number of process stations on a outward and return journey support financially.
  • the central transport route comprises a first transport section for conveying/positioning one or more workpiece carriers to/in a first process station, and a second transport section for conveying/positioning one or more workpiece carriers to/in a further process station.
  • the central transport section includes a third transport section for conveying one or more workpiece carriers from a last to the first process station.
  • the central transport route is set up to convey the workpiece carriers in groups at least in individual transport sections.
  • a first process station designed as a stacking station is provided and set up to remove one or more workpiece carriers from the central transport route. To form a To stack electrode stacks on the respective workpiece carrier.
  • the first and the second of the at least one workpiece carrier can be opposite one another, for example in the conveying direction of the workpiece carrier from both longitudinal sides of the central transport path.
  • the stacking station is set up to reset one or more workpiece carriers with the stack of electrodes on them onto the central transport route.
  • a further process station designed as a laminating station is provided and set up to treat a workpiece carrier transported further from the respective stacking point of the stacking station on the central transport route with an electrode stack with pressure and/or heat, so that the individual anode layers and cathodes - Layers form a composite.
  • the Workpiece carriers can include frame modules with a carrier plate customized for the electrode stack with the individual anode layers and cathode layers and clamps shown below.
  • the anode layers and cathode layers and possibly also the separating layers or other layers are stacked in alternating order on these workpiece carriers and clamped with the clamps for onward transport to the next process station.
  • the position of the workpiece carriers can be detected in the respective process station with suitable sensors, and the workpiece carriers can then be brought into an optimal position for the respective process step using additional actuators.
  • This can be, for example, a process station for welding the electrical connection lugs, in which the laminated electrode stack is provided with the corresponding connection lugs.
  • any order of the process stations in the assembly line can be implemented.
  • the workpiece carriers can be transported back downstream to each process station or at the end of the transport route by means of a respective lifting/lowering device in a return path of the transport route parallel to the transport direction above or offset below the outward path.
  • the return transport of the workpiece carriers also includes the possibility of implementing the outward and return journeys in an approximately horizontal plane.
  • the workpiece carriers are arranged one behind the other in a plurality of stacking points in the conveying direction.
  • the (several) stacking points are arranged between the first transport path and the second transport path.
  • one or more workpiece carriers are removed from the central transport path by the first lifting devices, regardless of the presence of a carriage.
  • one or all of the stacking points are always at the same place, while the anode layers and cathode layers and possibly also the separating layers or other layers are stacked on top of one another in an alternating sequence.
  • the workpiece carriers are unloaded at the end of the transport route.
  • the clamped and laminated or further processed electrode stacks are removed from the workpiece carrier, for example by means of a pick & place process.
  • the empty workpiece carriers are then returned to the start of the transport route on the way back.
  • the workpiece carriers can be provided with clearly identifiable features, which allow comprehensive traceability of the modules and their preliminary stages by storing the respective data through appropriate sensors on the transport route. Identifiable features include QR, numeric, bar and/or similar codes.
  • the individual workpiece carriers can be identified at the entrance to each process station.
  • the device and process variants presented here can be very efficiently parallelized in the respective process stations by processing several of the modules or their preliminary stages on the workpiece carrier in parallel, even if they are transported serially from one process station to the next.
  • the processing on the workpiece carriers and the secure clamping of the modules or their preliminary stages on the workpiece carrier between the process stations can lead to more precise production of the modules compared to the prior art and allow a comparatively higher output of modules per time unit.
  • the outward path of the central transport section conveys the large number of workpiece carriers above or below the return path.
  • a very space-saving arrangement of the central transport section is thus possible.
  • a substantially horizontal arrangement of the outward and return paths is also possible, but requires more installation space for the central transport route.
  • a first cutting or stamping station is set up to cut up a first endless layer material and to deliver it as a sequence of isolated anode layers; a second cutting or punching station is set up to divide up a second continuous sheet material and to deliver it as a series of separated cathode sheets.
  • the first cutting or stamping station can be set up to deliver the separated anode layers onto a first transport path to the stacking station.
  • the second cutting or punching station can be set up to separate the cathode layers deliver on a second transport route to the stacking station.
  • the separated anode and cathode layers can also be conveyed to a respective storage station on a respective carrier in order to be deposited on a first or second transport path.
  • first and/or the second transport section can be equipped with suppression or adhesive trays, onto which the separated anode and cathode layers are deposited by the respective cutting or punching station.
  • the first and second transport sections can be designed as circular transport sections, in which the suppression or adhesive trays are conveyed endlessly in a circle in order to transport the separated anode and cathode layers from the respective cutting or punching station to the stacking station .
  • the central transport path at the stacking station includes a carriage that can be moved in a controlled manner in and against the conveying direction of the workpiece carriers. This carriage is set up to receive one or more of the workpiece carriers, into a receiving area of the stacking station, from the receiving area into a stacking area, and from the stacking area into a delivery area.
  • the stacking station comprises one or more first lifting devices, which are set up to vertically remove one or more workpiece carriers from the central transport path and reset them by each of the first lifting devices controlling this/n workpiece carriers from the carriage in the z-direction lift or set down in the z-direction.
  • the stacking station includes one or more stacking devices that are set up to alternately stack the individual anode layers and individual cathode layers from the respective side of the at least one workpiece carrier to form an electrode stack, approximately transversely from the first and the second transport section in the y-direction or against the y-direction and to be stacked on the workpiece carrier.
  • the stacking station comprises one or more second lifting devices which are set up to lower the respective workpiece carriers in a controlled manner counter to the z-direction as the stack of electrodes grows.
  • the first lifting device is also set up to lower the respective workpiece carriers in a controlled manner counter to the z-direction as the stack of electrodes grows.
  • the central transport path upstream of the stacking station includes a further lifting device, which is set up for this purpose in the receiving area lift one or more workpiece carriers from the central transport line and place them on the carriage.
  • each workpiece carrier comprises an upper side on which one or more clamps are arranged and set up to clamp electrode stacks located on the upper side of the workpiece carrier during transport between the process stations.
  • each clamp comprises a clamping jaw which is designed to bear on the stack of electrodes in a first position and to release a storage space for the stack of electrodes on the workpiece carrier in a second position.
  • each clamp comprises a spring device that is set up to urge the clamping jaws into the first position on the electrode stack, and a pressing point that is set up to absorb a force application from an actuator in a process station, wherein the force introduced is directed against the spring device and causes the storage space to be released by the clamping jaws.
  • a stacking station which can also be used in the assembly line described above, comprises a first transport section with a receiving area, a stacking area and a delivery area; several first lifting devices in the stack area; a carriage, which can be positioned in and opposite to an outward path along a first transport section and is set up to transport several empty workpiece carriers in groups from the receiving area to the stacking area and/or several workpiece carriers, each carrying a stack created in the stacking area, from the stacking area to the delivery area to position.
  • each lifting device is set up to lift the respective workpiece carrier from the carriage for stacking.
  • the carriage has a length in the conveying direction of the workpiece carriers that at least approximately corresponds to the extent of the receiving area and the stacking area or the stacking area and the delivery area in the conveying direction of the workpiece carriers.
  • the carriage is arranged to be longitudinally movable on two opposite linear guides and has 2 x N receptacles for N workpiece carriers to be positioned, with the lifting devices being set up to reach between the linear guides.
  • a lifting device is provided in the receiving area and a lifting device in the delivery area for the workpiece carriers.
  • a method is used to produce modules or preliminary stages of modules, in particular layered material and/or fuel or battery cells, in which a large number of workpiece carriers are conveyed between a number of process stations on a central transport route on a outward and return journey by central transport section on the way there in a first transport section conveys/positions one or more workpiece carriers to/in a first process station, and in a second transport section conveys/positions one or more workpiece carriers to/in a further process station, and on conveys one or more workpiece carriers from a last to the first process station on the way back in a third transport section. At least in some of the transport sections, the workpiece carriers are conveyed in groups.
  • a first process station designed as a stacking station
  • one or more workpiece carriers are removed from the central transport path.
  • Individual anode layers from a first side of the at least one workpiece carrier and individual cathode layers from a second side of the at least one workpiece carrier are placed on at least one workpiece carrier removed from the central transport path at at least one stacking point of the stacking station to form an electrode stack on the respective workpiece carriers are stacked alternately.
  • the one or more workpiece carriers with the stack of electrodes on them are then returned to the central transport path.
  • a workpiece carrier transported further from the respective stacking point of the stacking station of the central transport path is treated with an electrode stack with pressure and/or heat.
  • the individual anode layers and cathode layers thus form a composite.
  • the (several) stacking points are provided between the first transport section and the second transport section.
  • one or more workpiece carriers are removed from the central transport path by the first lifting devices, regardless of the presence of a carriage.
  • one or all of the stacking points are always at the same place, while the anode layers and cathode layers and possibly also the separating layers or other layers are stacked on top of one another in an alternating sequence.
  • FIG. 1 shows an assembly line for the production of modules or preliminary stages of modules in a schematic side view
  • FIG. 2 shows part of the assembly line from FIG. 1 in a schematic plan view
  • FIG. 3a shows part of a workpiece carrier of the assembly line from FIG. 1 in a schematic side view in the closed position
  • FIG. 3b shows part of a workpiece carrier of the assembly line from FIG. 1 in a schematic side view in the open position
  • FIG. 1 schematically illustrates an assembly line 100 for the manufacture of modules or preliminary stages of modules.
  • the assembly line 100 is explained using fuel or battery cells containing sheet material and/or fluid as an example.
  • a central transport path 110 conveys a large number of workpiece carriers 120 between a number of process stations on a forward path 112 and a return path 114 .
  • the central transport path 110 transports a large number of empty workpiece carriers in a first transport section 116 to a first process station in order to position them therein.
  • a third transport section 118 serves to convey a plurality of workpiece carriers 120 from a last (on the right in FIG. 1) to the first process station (on the left in FIG. 1).
  • the central transport path 110 is set up by means of drives, not shown in detail, to convey the workpiece carriers 120 in groups in individual of the transport sections.
  • the lifting device 150 is used to convert from the return path to the outward path, or a separate lifting/lowering device 122, 124 is provided and set up to transport the workpiece carriers 120 at the rear end of the outward path 112 to the return path 114.
  • the outward path 112 of the central transport path is arranged above the return path 114 in order to convey the multiplicity of workpiece carriers 120 .
  • a first cutting or punching station (not shown) is set up to cut up a first endless layer material coming from a roll and deliver it onto a carrier 82 as a sequence of isolated anode layers AL, and a not shown in detail
  • the second cutting or punching station is set up to divide up a second endless layer material 92 coming from a roll and to deliver it onto a carrier 92 as a sequence of separated cathode layers KL.
  • a first deposit station 80 feeds the separated anode layers AL onto a first transport path 210.
  • a second deposit station 90 feeds the separated cathode layers KL onto a second transport path 310 in order to feed them to a stacking station 130.
  • the cathode is a metal foil with a conductive coating on both sides with a protruding conductor tab.
  • the anode is a metal foil with a conductive coating on both sides, which is laminated between two dielectric foils (separators), with the current collector tab protruding laterally, i.e. on one of the short sides between the separators.
  • a first process station designed as a stacking station 130 is provided and set up to remove a plurality of workpiece carriers 120 - here as a group of four - from the outward path 112 of the central transport path 110 .
  • the central transport route 110 has a lifting device 150 upstream of the stacking station 130, which can be part of the central transport route 110, here in the form of a scissor lift table - which is set up to lift a group of four workpiece carriers 120 from the receiving area 132 of the stacking station 130 lift central transport route 110 and on a carriage 140 to be set, which can also be part of the central transport route 110.
  • This carriage 140 at the stacking station 130 is to be moved in the first transport section 116 in and against the conveying direction x of the workpiece carriers 120, controlled by means of a drive that is not illustrated further, in order to pick up a group of the workpiece carriers 120, into the receiving area 132 of the stacking station 130, from which To promote receiving area 132 in a stacking area 134, and from the stacking area 134 in a delivery area 136. Details of this sequence of movements are explained further below with reference to FIGS. 4a-4h.
  • a number of stacking devices 138 corresponding to the number of workpiece carriers 120 in the group are loaded from a respective first and second transport path 210, 230 located on both longitudinal sides of the central transport path 120 with suppression or adhesive trays 212, 312, also shuttles called, individual anode layers AL and individual cathode layers KL are transported into the stacking area 134 (see also FIG. 2).
  • the arrangement of four stacking devices 138 is equipped with drives, not shown in detail, in order to be able to move individually vertically in the z-direction for raising and lowering the individual anode and cathode layers KL, and with drives, not shown in detail, in order to be able to move individually to be able to be moved horizontally in the y-direction in order to transport the individual anode and cathode layers KL from the trays of the first and second transport sections 210, 230 to the respective stacking point on the workpiece carrier 120 in the stacking area 134.
  • Individual anode layers AL from a first side of workpiece carrier 120, and individual cathode layers KL from a second side of workpiece carrier 120 are stacked alternately on workpiece carriers 120 removed from central transport line 120 at the respective stacking points of stacking station 130 to the respective workpiece carrier 120 brought up and stacked on the respective workpiece carrier 120 to form an electrode stack EL.
  • the stacking station 130 also has a plurality of first lifting devices 135 acting in the z-direction, one per workpiece carrier 120, in order to lift the workpiece carrier 120 in a controlled manner by the carriage 140 in the z-direction and thus separate it from the carriage 140 or these workpiece carriers 120 be controlled on the carriage 140 in the z-direction.
  • first lifting devices 135 acting in the z-direction, one per workpiece carrier 120, in order to lift the workpiece carrier 120 in a controlled manner by the carriage 140 in the z-direction and thus separate it from the carriage 140 or these workpiece carriers 120 be controlled on the carriage 140 in the z-direction.
  • the workpiece carriers 120 can be loaded with the layer material for forming the electrode stack EL, while the carriage 140 can be moved back and forth in the x-direction.
  • the carriage 140 transports the group of four workpiece carriers 120 with the respective electrode stacks EL on them from the stacking area 134 to the delivery area 136.
  • a stacking station has a first transport section 116 with the receiving area 132, the stacking area 134 and the delivery area 136.
  • first lifting devices 135 are provided in the stacking area 134 to lift the workpiece carrier 120 on the carriage 140 in the Z-direction.
  • the carriage 140 can be positioned in and counter to the outward path 112 along a first transport section.
  • the carriage 140 is set up to position several empty workpiece carriers 120 in groups from the receiving area 132 into the stacking area 134 and/or several workpiece carriers, each carrying a stack created in the stacking area 134, from the stacking area 134 into the delivery area 136.
  • Each lifting device 135 is set up to lift the respective workpiece carrier 120 from the carriage 140 for stacking.
  • the carriage 140 In the conveying direction of the workpiece carriers 120, the carriage 140 has a length which at least approximately corresponds to the extent of the receiving area and the stacking area, or the stacking area and the delivery area in the conveying direction of the workpiece carriers 120.
  • the carriage 140 is arranged to be longitudinally movable on two opposite linear guides and has 2 x N receivers for N workpiece carriers 120 to be positioned -Raise direction while the carriage 140 is moved along the linear guides (in the x-direction).
  • the lifting device 150 is provided in the receiving area 132 and the lifting device in the delivery area 136 for the workpiece carrier 120 .
  • a further process station designed as a laminating station 160 , is arranged downstream of the stacking station 130 along the central transport path 110 .
  • a group of four is conveyed in the laminating station 160 from the respective stacking point of the stacking station on the central transport path 110 to the workpiece carrier 120 under the respective thermode stamp 162 .
  • the thermode stamps 162 are pushed against the electrode stack EL by the drives in and against the z-direction, which are not illustrated further, in order to treat them with pressure and/or heat.
  • the individual anode layers AL and cathode layers KL form a composite.
  • the workpiece carriers 120 are also lifted out of the central transport path 110, while the electrode stacks EL are located under the thermode stamps 162, as is the case in connection with the stacking station 130 above is described.
  • each clamp 122 has a roller-shaped clamping jaw 124, which is arranged on a rocker 125 in order to weigh in a first position (see FIG. 3a) on the electrode stack EL, and in a second position (see FIG.
  • Each clamp 122 has spring means 128 adapted to urge the jaw 124 to the first position on the electrode stack EL.
  • the clamp 122 has a roller-shaped pressing point 127, which is set up to absorb the introduction of force from an actuator 129 in the z-direction in a process station, the force introduced being directed against the spring device 128 and releasing the storage space 126 by the Jaws 124 causes.
  • Fig. 4a The empty carriage 140 is located with one (right) section in the delivery area 136 and with another (left) section in the stacking area 134 of the stacking station 130, with the beginning of the outward journey, i.e. the receiving area 132, of the central transport path 110 with empty workpiece carriers 120 is filled by the drive of the central transport path 110 , which is not illustrated in any more detail, transporting empty workpiece carriers 120 on the outward path 112 .
  • the scissor lift table 150 moves upwards in the z-direction and, in the receiving area 132, lifts a group of four empty workpiece carriers 120 from the central transport path in the z-direction.
  • Fig. 4c The scissor lift table 150 lifts the four empty workpiece carriers 120 above the level of the carriage 140 in the receiving area and the empty carriage 140 moves (to the left) with its other (left) section against the X-direction into the receiving area 132 under the Scissor lift table 150 with the four empty workpiece carriers 120.
  • Fig. 4d The scissor lift table 150 is narrower in the y-direction than the clear width of the carriage 140 (see also Fig. 2).
  • the scissor lift table 150 is lowered in the receiving area 132 against the z-direction to the level of the carriage 140 .
  • the four workpiece carriers 120 are picked up at their corners by the pickups 142 on the inner edge of the other (left) section of the carriage 140.
  • the empty scissor lift table 150 lowers in the z-direction below the level of the outward path 114 of the central transport path 110.
  • Fig. 4e The carriage 140 conveys the four workpiece carriers 120 on its left section into the stacking area 134.
  • FIG. 4f The four workpiece carriers 120 are lifted off the carriage 140 by means of the lifting devices 135 (see FIG. 1) in the z-direction.
  • the clamps 122 of the workpiece carrier 120 are opened by means of the actuator 129 (see FIG. 3).
  • the scissor lift table 150 lifts another four empty workpiece carriers 120 from the central transport path in the z-direction.
  • the scissor lift table 150 lifts the other four empty workpiece carriers 120 above the level of the carriage 140 in the receiving area 132.
  • the carriage moves with its empty, left-hand section against the X-direction into the receiving area 132 under the scissor lift table 150, which carries the other four empty workpiece carriers 120.
  • the individual anode layers AL and cathode layers KL are placed alternately on each of the workpiece carriers 120 from both sides (see FIG. 2).
  • each workpiece carrier 120 is lowered again against the z-direction onto the right-hand section of the carriage as the electrode stack EL grows.
  • the scissor lift table 150 lowers in the receiving area 132 against the z-direction to the level of the carriage 140.
  • the left-hand section of the empty carriage 140 picks up the four empty workpiece carriers 120 in the pick-up area 132 of the scissor lift table 150 .
  • the empty scissor lift table 150 continues to descend against the z-direction; In the stacking area, anode layers AL and cathode layers KL are also placed on each of the workpiece carriers 120 until a target number for the electrode stack EL is reached.
  • Each workpiece carrier 120 is lowered again against the Z-direction onto the right-hand section of the carriage 140 as the electrode stack EL grows.
  • the scissor lift table 150 lowers in the receiving area against the Z-direction below the level of the outward path 112 of the central transport path 110.
  • the clamps 122 of the filled four workpiece carriers 120 are closed.
  • the carriage 140 moves the filled four workpiece carriers 120 in its right-hand section from the stacking area 134 to the delivery area 136, and at the same time the empty four workpiece carriers 120 in the left-hand section from the receiving area in the x-direction to the stacking area 134.
  • the four workpiece carriers 120 located in the delivery area 136 on the right-hand section of the carriage 140 are raised above the level of the carriage 140 in the z-direction.
  • third lifting devices 139 are below the level in the delivery area 136 of the carriage 140 is provided.
  • the clamps 122 of the empty four workpiece carriers 120 in the left section are opened.
  • the method continues with the steps from FIG. 4f, wherein in the following step 4g the four workpiece carriers 120 located in the output area 136 are lowered onto the output conveyor 170 by the third lifting devices 139 and are transported away from there for further processing.

Landscapes

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Abstract

Bei einer Montagelinie zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen, insbesondere von Lagenmaterial und / oder Fluid enthaltenden Brennstoff- oder Batterie-Zellen ist eine zentrale Transportstrecke vorgesehen und dazu eingerichtet, die auf einem Hinweg und einem Rückweg eine Vielzahl von Werkstückträgern zwischen mehreren Prozess-Stationen zu fördern. Die zentrale Transportstrecke umfasst auf dem Hinweg einen ersten Transportabschnitt zum Fördern / Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu / in einer ersten Prozess-Station, und einen zweiten Transportabschnitt zum Fördern / Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu / in einer weiteren Prozess-Station. Die zentrale Transportstrecke umfasst auf dem Rückweg einen dritten Transportabschnitt zum Fördern eines oder mehrerer Werkstückträger von einer letzten zu der ersten Prozess-Station. Die zentrale Transportstrecke ist dazu eingerichtet, zumindest in einzelnen der Transportabschnitte die Werkstückträger gruppenweise zu fördern. Eine als eine Stapelstation ausgestaltete erste Prozess-Station ist vorgesehen und dazu eingerichtet, einen oder mehrere Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke zu entnehmen. Die Stapelstation ist dazu eingerichtet, auf wenigstens einen aus der zentralen Transportstrecke entnommenen Werkstückträger an wenigstens einer Stapelstelle der Stapelstation abwechselnd einzelne Anoden-Lagen von einer ersten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers und einzelne Kathoden-Lagen von einer zweiten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers zum Bilden eines Elektroden-Stapels auf dem jeweiligen Werkstückträger zu stapeln. Die erste und die zweite des wenigstens einen Werkstückträgers können einander gegenüberliegend sein, zum Beispiel in Förderrichtung des Werkstückträgers von beiden Längsseiten der zentralen Transportstrecke. Die Stapelstation ist dazu eingerichtet, einen oder mehrere Werkstückträger mit dem darauf befindlichen Elektroden-Stapel auf die zentrale Transportstrecke zurückzusetzen. Eine als eine Laminierstation ausgestaltete weitere Prozess-Station ist vorgesehen und dazu eingerichtet, einen von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation auf der zentralen Transportstrecke weitertransportierten Werkstückträger mit einem Elektroden-Stapel mit Druck und/oder Wärme zu behandeln, damit die einzelnen Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen einen Verbund bilden.

Description

Montaaelinie und Verfahren zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen
Beschreibung
Hintergrund
Hier werden eine Montagelinie und ein Verfahren zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen, insbesondere von Lagenmaterial und / oder Brennstoff- oder Batterie-Zellen offenbart. Details hierzu sind in den Ansprüchen definiert; aber auch die Beschreibung enthält relevante Angaben zur Struktur und zur Funktionsweise sowie zu Varianten des Verfahrens und der Vorrichtungskomponenten.
Stand der Technik
Bisher werden in der Brennstoff- oder Batteriezellenfertigung die Maschinen, in denen die jeweiligen Prozessschritte ausgeführt werden, als einzelne Maschinen, (sog. stand-alone-Ge- räte) betrieben. Dies gilt zum Beispiel für das Stapeln der Elektroden in einer Stapel-Maschine (sog. „Stacker"), das Verpressen des losen Elektrodenstapels unter hohem Druck und hohen Temperaturen in einer Block-Laminations-Maschine, sowie weiteren Prozessmaschinen wie zum Beispiel zum Verschweißen der elektrischen Anschlussfahnen. Das Betreiben mehrerer separater Maschinen führt bei dem Transfer des jeweiligen Zwischenprodukts von einer Maschine zur nächsten zu Abweichungen bei der Fertigungspräzision und zu Verzögerungen. Insgesamt ergeben sich so große Schwankungen in der Produktqualität.
Aus der JP 2020 138 854 A ist eine Laminiervorrichtung bekannt, die umfasst: eine Zuführvorrichtung, die einen Folienkörper zuführt; eine Palette, die entlang eines Transportwegs transportiert wird und auf der der von der Zuführvorrichtung zugeführte Folienkörper laminiert wird; und eine Führungsschiene, die entlang des Transportwegs vorgesehen ist. Die Palette umfasst: ein Paar von Klammern, die den laminierten Körper halten, indem sie die Öffnungs- und Schließvorgänge durchführen; und einen Nockenstößel, der an dem Paar von Klammern vorgesehen ist und mit der Führungsschiene in Eingriff steht. Das Paar von Klammern wird betätigt, um durch einen Nockenmechanismus, der durch die Führungsschiene und den Nockenstößel gebildet wird, geöffnet oder geschlossen zu werden, wenn die Palette auf dem Transportweg transportiert wird.
Technisches Problem
Ausgehend von dieser Situation soll eine kostengünstige und robuste Anordnung und Vorgehensweise mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, um Module oder Vorstufen von Modulen, insbesondere von Lagenmaterial enthaltenden Brennstoff- oder Batterie-Zellen fertigen zu können.
Vorqeschlaqene Lösung
Zur Lösung dieses Problems werden eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen.
Bei einer Montagelinie zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen, insbesondere von Lagenmaterial und/oder Brennstoff- oder Batterie-Zellen ist eine zentrale Transportstrecke vorgesehen und dazu eingerichtet, die auf einem Hinweg und einem Rückweg eine Vielzahl von Werkstückträgern zwischen mehreren Prozess-Stationen zu fördern. Die zentrale Transportstrecke umfasst auf dem Hinweg einen ersten Transportabschnitt zum Fördern / Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu / in einer ersten Prozess- Station, und einen zweiten Transportabschnitt zum Fördern / Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu / in einer weiteren Prozess-Station. Die zentrale Transportstrecke umfasst auf dem Rückweg einen dritten Transportabschnitt zum Fördern eines oder mehrerer Werkstückträger von einer letzten zu der ersten Prozess-Station. Die zentrale Transportstrecke ist dazu eingerichtet, zumindest in einzelnen der Transportabschnitte die Werkstückträger gruppenweise zu fördern. Eine als eine Stapelstation ausgestaltete erste Prozess-Station ist vorgesehen und dazu eingerichtet, einen oder mehrere Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke zu entnehmen. Die Stapelstation ist dazu eingerichtet, auf wenigstens einen aus der zentralen Transportstrecke entnommenen Werkstückträger an wenigstens einer Stapelstelle der Stapelstation abwechselnd einzelne Anoden-Lagen von einer ersten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers und einzelne Kathoden-Lagen von einer zweiten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers zum Bilden eines Elektroden-Stapels auf dem jeweiligen Werkstückträger zu stapeln. Die erste und die zweite des wenigstens einen Werkstückträgers können einander gegenüberliegend sein, zum Beispiel in Förderrichtung des Werkstückträgers von beiden Längsseiten der zentralen Transportstrecke. Die Stapelstation ist dazu eingerichtet, einen oder mehrere Werkstückträger mit dem darauf befindlichen Elektroden-Stapel auf die zentrale Transportstrecke zurückzusetzen. Eine als eine Laminierstation ausgestaltete weitere Prozess-Station ist vorgesehen und dazu eingerichtet, einen von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation auf der zentralen Transportstrecke weitertransportierten Werkstückträger mit einem Elektroden-Stapel mit Druck und/oder Wärme zu behandeln, damit die einzelnen Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen einen Verbund bilden.
Ein derartiges Umlauftransport- und Fördersystem mit darauf befindlichen Werkstückträgern erlaubt, die jeweiligen Prozessmaschinen interagierend und automatisiert betrieben. Die Werkstückträger können Rahmenmodule mit einer für die Elektroden-Stapel mit den einzelnen Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen individualisierten Trägerplatte und nachstehend dargestellten Klemmen umfassen. Auf diese Werkstückträger werden die Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen und ggf. auch Trennlagen oder weitere Lagen in alternierender Reihenfolge gestapelt und für den Weitertransport zu der nächsten Prozess-Station mit den Klemmen festgeklemmt. Die Position der Werkstückträger kann in der jeweiligen Prozess-Station mit geeigneten Sensoren erfasst werden, und die Werkstückträger können daraufhin mittels zusätzlichen Aktoren in eine optimale Position für den jeweiligen Prozess-Schritt gebracht werden. Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass der Werkstückträger mittels des Aktors eine zur Förderrichtung der zentralen Transportstrecke (minimale) vertikale Bewegung, und mit entsprechenden weiteren Aktoren hervorgerufen, anschließend eine Quer-, Längs- und/oder Drehbewegung ausführt. Um die Transportzeiten zwischen den jeweiligen Prozess-Stationen zu verkürzen, können hochdynamische Linearachssysteme als Entkopplung zum langsameren Standard-Transport durch die Montagelinie vorgesehen sein. Das Entkoppeln der Werkstückträger von der Transportstrecke wird mittels einer geringen Senkrechtbewegung der Werkstückträger zur Ebene der Transportstrecke umgesetzt. Die zentrale Transportstrecke der Werkstückträger kann durch weitere Prozess-Stationen in der Gesamtanlage verwendet werden. Dies kann z.B. eine Prozess-Station sein zum Verschweißen der elektrischen Anschlussfahnen, in der die laminierten Elektroden-Stapel mit entsprechenden Anschlussfahnen versehen werden. Grundsätzlich ist eine beliebige Reihenfolge der Prozess-Stationen in der Montagelinie umsetzbar. Ein Rücktransport der Werkstückträger kann abstromseitig zu jeder Prozess-Station oder am Ende der Transportstrecke mittels einer jeweiligen Anhebe- /Absenkvorrichtung in einem zur Transportrichtung parallele oberhalb oder unterhalb des Hinwegs versetzten Rückweg der Transportstrecke erfolgen. Der Rücktransport der Werkstückträger umfasst ebenfalls die Möglichkeit, den Hinweg und den Rückweg in einer etwa waagrechten Ebene umzusetzen.
In einer Variante der Vorrichtung sind in mehrere Stapelstellen hintereinander in Förderrichtung der Werkstückträger angeordnet.
In einer Variante der Vorrichtung sind die (mehreren) Stapelstellen zwischen der ersten Transportstrecke und der zweiten Transportstrecke angeordnet.
In einer Variante der Vorrichtung erfolgt das Entnehmen einer oder mehrerer Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke durch die ersten Hubvorrichtungen unabhängig vom Vorhandensein eines Schlittens.
In einer Variante der Vorrichtung befindet sich eine oder alle Stapelstellen stets am selben Ort während die Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen und ggf. auch Trennlagen oder weitere Lagen in alternierender Reihenfolge aufeinandergestapelt werden. Für den Rücktransport werden die Werkstückträger am Ende der Transportstrecke entladen. Dabei werden die geklemmten - und laminierten oder noch weiter verarbeiteten Elektrodenstapel zum Beispiel mittels eines Pick & Place-Prozesses von dem Werkstückträger entnommen / entfernt. Im Anschluss daran werden die leeren Werkstückträger auf dem Rückweg der Transportstrecke zum Beginn der Transportstrecke zurückgeführt. Die Werkstückträger können mit eindeutig zu identifizierbaren Merkmalen versehen sein, die durch entsprechende Sensoren an der Transportstrecke eine umfassende Nachverfolgbarkeit der Module und deren Vorstufen mittels Speicherung der jeweiligen Daten erlauben. Zu den identifizierbaren Merkmalen zählen QR-, Zahlen-, Strich- und/oder ähnliche Codes. Die Identifizierung der einzelnen Werkstückträger kann jeweils am Eingang jeder Prozess-Station erfolgen.
Die hier vorgestellten Vorrichtungs- und Verfahrens-Varianten sind in den jeweiligen Prozess-Stationen sehr effizient zu parallelisieren, indem mehrere der Module oder ihrer Vorstufen auf den Werkstückträger parallel verarbeitet werden, auch wenn sie seriell von einer Prozess-Station zur nächsten transportiert werden. Durch die Verarbeitung auf den Werkstückträgern und das sichere Klemmen der Module oder ihrer Vorstufen auf den Werkstückträger zwischen den Prozess-Stationen kann zu im Vergleich zum Stand der Technik präziserer Fertigung der Module führen und erlauben einen vergleichsweise höheren Ausstoß an Module pro Zeiteinheit.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Vorrichtungen und der Verfahrensweisen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer Variante der Montagelinie fördert der Hinweg der zentralen Transportstrecke oberhalb oder unterhalb des Rückwegs die Vielzahl von Werkstückträgern. Damit ist eine sehr flächensparende Anordnung der zentralen Transportstrecke möglich. Eine im wesentlichen horizontale Anordnung von Hinweg und Rückweg ist ebenfalls möglich, erfordert jedoch mehr Aufstellfläche der zentralen Transportstrecke.
In einer Variante der Montagelinie ist eine erste Schneid- oder Stanzstation dazu eingerichtet, ein erstes Endlos-Lagenmaterial zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Anoden-La- gen abzugeben; eine zweite Schneid- oder Stanzstation ist dazu eingerichtet, ein zweites Endlos-Lagenmaterial zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Kathoden-Lagen abzugeben. Dabei kann die erste Schneid- oder Stanzstation dazu eingerichtet sein, die vereinzelten Anoden-Lagen auf eine erste Transportstrecke zu der Stapelstation hin abzugeben. Die zweite Schneid- oder Stanzstation kann dazu eingerichtet sein, die vereinzelten Kathoden-Lagen auf eine zweite Transportstrecke zu der Stapelstation hin abzugeben. Dabei können die vereinzelten Anoden- und Kathoden-Lagen auch auf einem jeweiligen Träger zu einer jeweiligen Ablagestation herangefördert werden um auf einer ersten bzw. zweiten Transportstrecke abgelegt zu werden. Diese Transportstrecke(n) bringen die vereinzelten Anoden- und Kathoden-Lagen zur zentralen Transportstrecke. Dazu können die erste und/ oder die zweite Transportstrecke mit Unterdrück- oder Haft-Tabletts ausgestattet sein, auf die die vereinzelten Anoden- und Kathoden-Lagen von der jeweiligen Schneid- oder Stanzstation abgelegt werden. Dabei können die erste und die zweite Transportstrecke als Rundlauf-Transportstrecken ausgestaltet sein, in denen die Unterdrück- oder Haft-Tabletts endlos im Kreis gefördert werden um die vereinzelten Anoden- und Kathoden-Lagen von der jeweiligen Schneid- oder Stanzstation zu der Stapelstation zu transportieren.
In einer Variante der Montagelinie umfasst die zentrale Transportstrecke bei der Stapelstation einen in der und gegen die Förderrichtung der Werkstückträger gesteuert zu bewegenden Schlitten. Dieser Schlitten ist dazu eingerichtet, einen oder mehrere der Werkstückträger aufzunehmen, in einen Aufnahmebereich der Stapelstation hinein, vom Aufnahmebereich in einen Stapelbereich, und von dem Stapelbereich in einen Abgabebereich zu fördern.
In einer Variante der Montagelinie umfasst die Stapelstation eine oder mehrere erste Hubvorrichtungen, die dazu eingerichtet sind, einen oder mehrere Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke vertikal zu entnehmen und zurückzusetzen, indem jeweilige der ersten Hubvorrichtungen diese/n Werkstückträger gesteuert von dem Schlitten in z-Richtung anheben bzw. in z-Richtung absetzen.
In einer Variante der Montagelinie umfasst die Stapelstation eine oder mehrere Stapelvorrichtungen, die dazu eingerichtet sind, die einzelnen Anoden-Lagen und einzelnen Kathoden- Lagen von der jeweiligen Seite des wenigstens einen Werkstückträgers zum Bilden eines Elektroden-Stapels abwechselnd etwa quer von der ersten und der zweiten Transportstrecke in der y-Richtung bzw. gegen die y-Richtung heranzutransportieren und auf dem Werkstückträger zu stapeln. In einer Variante der Montagelinie umfasst die Stapelstation eine oder mehrere zweite Hubvorrichtungen, die dazu eingerichtet sind, die jeweiligen Werkstückträger mit wachsendem Elektroden-Stapel gesteuert gegen die z-Richtung abzusenken. In einer Variante der Montagelinie ist die erste Hubvorrichtung auch dazu eingerichtet, die jeweiligen Werkstückträger mit wachsendem Elektroden-Stapel gesteuert gegen die z-Richtung abzusenken.
In einer Variante der Montagelinie umfasst die zentrale Transportstrecke aufstromseitig zu der Stapelstation eine weitere Hubvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, im Aufnahmebereich eine oder mehrere Werkstückträger von der zentralen Transportstrecke abzuheben und auf den Schlitten zu setzen.
In einer Variante der Montagelinie umfasst jeder Werkstückträger eine Oberseite, an der eine oder mehrere Klemmen angeordnet und dazu eingerichtet sind, auf der Oberseite des Werkstückträgers befindliche Elektroden-Stapel während des Transports zwischen den Prozess- Stationen einzuklemmen.
In einer Variante umfasst jede Klemme einen Klemmbacken, der dazu eingerichtet ist, in einer ersten Position auf dem Elektroden-Stapel zu lasten, und in einer zweiten Position einen Ablageraum für den Elektroden-Stapel auf dem Werkstückträger freizugeben.
In einer Variante umfasst jede Klemme eine Federeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Klemmbacken in die erste Position auf dem Elektroden-Stapel zu drängen, und eine Press- Stelle, die dazu eingerichtet ist, eine Krafteinleitung eines Aktors in einer Prozess-Station aufzunehmen, wobei die eingeleitete Kraft gegen die Federeinrichtung gerichtet ist und ein Freigeben des Ablageraums durch den Klemmbacken bewirkt.
Eine Stapelstation, auch einsetzbar in der oben beschriebenen Montagelinie, umfasst einen ersten Transportabschnitt mit einem Aufnahmebereich, einem Stapelbereich und einem Abgabebereich; mehrere erste Hubvorrichtungen im Stapel bereich; einen Schlitten, der in und entgegen eines Hinwegs entlang eines ersten Transportabschnitts positionierbar ist und eingerichtet ist, mehrere leere Werkstückträger gruppenweise von dem Aufnahmebereich in den Stapelbereich und/oder mehrere Werkstückträger, die jeweils einen im Stapelbereich erstellten Stapel tragen, von dem Stapelbereich in den Abgabebereich zu positionieren.
In einer Variante der Stapelstation ist jede Hubvorrichtung dazu eingerichtet, den jeweiligen Werkstückträger für ein Stapeln von dem Schlitten zu heben.
In einer Variante der Stapelstation hat der Schlitten in Förderrichtung der Werkstückträger eine Länge, die der Erstreckung des Aufnahmebereichs und des Stapelbereichs oder des Stapelbereichs und des Abgabebereichs in Förderrichtung der Werkstückträger zumindest annähernd entspricht.
Der Schlitten ist in einer Variante der Stapelstation an zwei gegenüberliegenden Linearführungen längsbeweglich angeordnet ist und hat 2 x N Aufnehmer für N zu positionierende Werkstückträger hat, wobei die Hubvorrichtungen dazu eingerichtet sind, zwischen den Linearführungen hindurch zu reichen. In einer Variante der Stapelstation ist für die Werkstückträger eine Hubvorrichtung im Aufnahmebereich und eine Hubvorrichtung im Abgabebereich vorgesehen.
Zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen, insbesondere von Lagenmaterial und / oder Brennstoff- oder Batterie-Zellen dient ein Verfahren, wobei auf einer zentralen Transportstrecke auf einem Hinweg und einem Rückweg eine Vielzahl von Werkstückträgern zwischen mehreren Prozess-Stationen gefördert wird, indem die zentrale Transportstrecke auf dem Hinweg in einem ersten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger hin zu / in einer ersten Prozess-Station fördert / positioniert, und in einem zweiten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger hin zu / in einer weiteren Prozess-Station fördert / positioniert, und auf dem Rückweg in einem dritten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger von einer letzten zu der ersten Prozess-Station fördert. Zumindest in einzelnen der Transportabschnitte werden die Werkstückträger gruppenweise gefördert.
In einer als eine Stapelstation ausgestalteten ersten Prozess-Station werden ein oder mehrere Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke entnommen. Auf wenigstens einen aus der zentralen Transportstrecke entnommenen Werkstückträger an wenigstens einer Stapelstelle der Stapelstation werden einzelne Anoden-Lagen von einer ersten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers, und einzelne Kathoden-Lagen von einer zweiten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers zum Bilden eines Elektroden-Stapels auf dem jeweiligen Werkstückträger abwechselnd gestapelt. Anschließend werden der eine oder die mehreren Werkstückträger mit dem darauf befindlichen Elektroden-Stapel auf die zentrale Transportstrecke zurückgesetzt. In einer als eine Laminierstation ausgestalteten weiteren Prozess- Station wird ein von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation der zentralen Transportstrecke weitertransportierter Werkstückträger mit einem Elektroden-Stapel mit Druck und/ oder Wärme behandelt. So bilden die einzelnen Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen einen Verbund.
In einer Variante des Verfahrens werden mehrere Stapelstellen hintereinander in Förderrichtung der Werkstückträger vorgesehen.
In einer Variante des Verfahrens werden die (mehreren) Stapelstellen zwischen der ersten Transportstrecke und der zweiten Transportstrecke vorgesehen.
In einer Variante des Verfahrens erfolgt das Entnehmen einer oder mehrerer Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke durch die ersten Hubvorrichtungen unabhängig vom Vorhandensein eines Schlittens. In einer Variante des Verfahrens befindet sich eine oder alle Stapelstellen stets am selben Ort während die Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen und ggf. auch Trennlagen oder weitere Lagen in alternierender Reihenfolge aufeinandergestapelt werden.
Kurzbeschreibunq der Figuren
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile, Zweckmäßigkeiten der Vorrichtungen und der Verfahrensweisen sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Auch mögliche Abwandlungen werden für einen Fachmann anhand der nachstehenden Beschreibung deutlich, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist. Dabei zeigen die Fig. schematisch die hier erörterten Vorrichtungen und den Verfahrensablauf. Einzelne Aspekte sind im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert, wobei sich hieraus auch das Verfahren oder einzelne Schritte des Verfahrens unmittelbar ergeben.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Montagelinie zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen in einer schematischen Seitenansicht;
Fig. 2 einen Teil der Montagelinie aus Fig. 1 in einer schematischen Draufansicht;
Fig. 3a einen Teil eines Werkstückträgers der Montagelinie aus Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht in geschlossener Position;
Fig. 3b einen Teil eines Werkstückträgers der Montagelinie aus Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht in geöffneter Position; und
Fig. 4a - h einen Betriebsablauf der Montagelinie im Bereich der Stapelstation.
Detaillierte Beschreibung von Varianten der Vorrichtungen und der Verfahrensweisen Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Montagelinie 100 zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen. Hier wird die Montagelinie 100 exemplarisch anhand von Brennstoffoder Batterie-Zellen erläutert, die Lagenmaterial und / oder Fluid enthalten. Eine zentrale Transportstrecke 110 fördert hier auf einem Hinweg 112 und einem Rückweg 114 eine Vielzahl von Werkstückträgern 120 zwischen mehreren Prozess-Stationen. Die zentrale Transportstrecke 110 transportiert auf dem Hinweg 112 in einem ersten Transportabschnitt 116 eine Vielzahl leerer Werkstückträger zu einer ersten Prozess-Station um sie darin zu positionieren. In einem zweiten Transportabschnitt 117 transportiert die zentrale Transportstrecke 110 mehrere Werkstückträger 120 zu einer weiteren Prozess-Station, um sie darin zu posi- tionieren. Auf dem Rückweg 114 dient ein dritter Transportabschnitt 118 zum Fördern mehrerer Werkstückträger 120 von einer letzten (in Fig. 1 rechts) zu der ersten Prozess-Station (in Fig. 1 links).
Die zentrale Transportstrecke 110 ist mittels nicht weiter veranschaulichter Antriebe dazu eingerichtet, in einzelnen der Transportabschnitte die Werkstückträger 120 gruppenweise zu fördern. An den Enden des Hin- und des Rückwegs 112, 114 der zentralen Transportstrecke 110 erfolgt entweder durch die Hubvorrichtung 150 das Umsetzen vom Rück- auf den Hinweg, oder eine separate Anhebe-/Absenkvorrichtung 122, 124 ist vorgesehen und dazu eingerichtet, die Werkstückträger 120 am hinteren Ende des Hinwegs 112 auf den Rückweg 114 umzusetzen. Der Hinweg 112 der zentralen Transportstrecke ist in der hier veranschaulichten Variante oberhalb des Rückwegs 114 angeordnet um die Vielzahl von Werkstückträgern 120 zu fördern.
Als Zulieferstationen zu der Montagelinie sind eine erste nicht weiter gezeigte Schneid- oder Stanzstation dazu eingerichtet, ein von einer Rolle kommendes, erstes Endlos-Lagenmaterial zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Anoden-Lagen AL auf einen Träger 82 abzugeben, und eine nicht weiter gezeigte zweite Schneid- oder Stanzstation ist dazu eingerichtet, ein von einer Rolle kommendes zweites Endlos-Lagenmaterial 92 zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Kathoden-Lagen KL auf einen Träger 92 abzugeben. Eine erste Ablagestation 80 speist die vereinzelten Anoden-Lagen AL auf eine erste Transportstrecke 210. Eine zweite Ablagestation 90 speist die vereinzelten Kathoden-Lagen KL auf eine zweite Transportstrecke 310 um sie einer Stapelstation 130 zuzuführen. Auf ihrem Transport zur Stapelstation 130 werden die Anoden- und Kathoden-Lagen AL, KL durch eine der jeweiligen Transportstrecke 210, 310 zugeordneten Inspektionsstation 84, 94 geführt, um ihre Qualität und/oder Ausrichtung zu überprüfen. Die Kathode ist eine beidseitig leitfähig beschichtete Metallfolie mit einem abstehenden Ableiter-Tab. Die Anode ist eine beidseitig leitfähige beschichtete Metallfolie, welche zwischen zwei dielektrische Folien (Separatoren) einlaminiert ist, wobei der Stromableiter-Tab seitlich, d.h. an einer der kurzen Seiten zwischen den Separatoren hervorsteht.
Eine als eine Stapelstation 130 ausgestaltete erste Prozess-Station ist vorgesehen und dazu eingerichtet, jeweils mehrere - hier als Vierer-Gruppe - Werkstückträger 120 aus dem Hinweg 112 der zentralen Transportstrecke 110 zu entnehmen. Dazu hat die zentrale Transportstrecke 110 aufstromseitig zu der Stapelstation 130 eine Hubvorrichtung 150, die Teil der zentralen Transportstrecke 110 sein kann hier in Gestalt eines Scherenhubtischs -, die dazu eingerichtet ist, im Aufnahmebereich 132 der Stapelstation 130 eine Vierer-Gruppe der Werkstückträger 120 von der zentralen Transportstrecke 110 abzuheben und auf einen Schlitten 140 zu setzen, der ebenfalls ein Teil der zentralen Transportstrecke 110 sein kann. Dieser Schlitten 140 bei der Stapelstation 130 ist im ersten Transportabschnitt 116 in der und gegen die Förderrichtung x der Werkstückträger 120 gesteuert mittels eines nicht weiter veranschaulichten Antriebs zu bewegen um eine Gruppe der Werkstückträger 120 aufzunehmen, in den Aufnahmebereich 132 der Stapelstation 130 hinein, von dem Aufnahmebereich 132 in einen Stapelbereich 134, und von dem Stapelbereich 134 in einen Abgabebereich 136 zu fördern. Details dieses Bewegungsablaufs sind weiter unten erläutert mit Bezug auf Fig. 4a - 4h erläutert.
Im Stapelbereich 134 werden mit einer der Anzahl der Werkstückträger 120 in der Gruppe entsprechenden Anzahl von Stapelvorrichtungen 138 von einer jeweiligen zu beiden Längsseiten der zentralen Transportstrecke 120 befindlichen ersten und zweiten Transportstrecke 210, 230 mit Unterdrück- oder Haft-Tabletts 212, 312, auch Shuttles genannt, einzelne Ano- den-Lagen AL und einzelne Kathoden-Lagen KL in den Stapelbereich 134 transportiert (siehe auch Fig. 2). Dazu ist die Anordnung aus vier Stapelvorrichtungen 138 mit nicht weiter veranschaulichten Antrieben ausgestattet, um individuell vertikal in z-Richtung zum Anheben und Absenken der einzelnen Anoden- und Kathoden-Lagen KL bewegt werden zu können, und mit nicht weiter veranschaulichten Antrieben ausgestattet, um individuell horizontal in y- Richtung bewegt werden zu können, um die einzelnen Anoden- und Kathoden-Lagen KL von den Tabletts der ersten und zweiten Transportstrecke 210, 230 zur jeweiligen Stapelstelle auf dem Werkstückträger 120 im Stapelbereich 134 zu transportieren. Dabei werden auf aus der zentralen Transportstrecke 120 entnommenen Werkstückträger 120 an den jeweiligen Stapelstellen der Stapelstation 130 einzelne Anoden-Lagen AL von einer ersten Seite der Werkstückträger 120, und einzelne Kathoden-Lagen KL von einer zweiten Seite der Werkstückträger 120 abwechselnd zum jeweiligen der Werkstückträger 120 herangebracht und zum Bilden eines Elektroden-Stapels EL auf dem jeweiligen Werkstückträger 120 gestapelt.
Die Stapelstation 130 hat des Weiteren mehrere in z-Richtung wirkende erste Hubvorrichtungen 135, je eine pro Werkstückträger 120, um Werkstückträger 120 gesteuert von dem Schlitten 140 in z-Richtung anzuheben und somit von dem Schlitten 140 zu trennen bzw. diese/n Werkstückträger 120 gesteuert auf dem Schlitten 140 in z-Richtung abzusetzen. Damit können die Werkstückträger 120 mit dem Lagenmaterial zum Bilden der Elektrodenstapel EL beschickt werden, während der Schlitten 140 in x-Richtung hin- und her bewegt werden kann.
Wenn der Elektroden-Stapel EL seine erforderliche Höhe aus Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL erreicht hat, transportiert der Schlitten 140 die Gruppe der vier Werkstückträger 120 mit den jeweiligen darauf befindlichen Elektroden-Stapeln EL von dem Stapelbereich 134 in den Abgabebereich 136. Eine derartige Stapelstation hat einen ersten Transportabschnitt 116 mit dem Aufnahmebereich 132, dem Stapelbereich 134 und dem Abgabebereich 136. Im Stapelbereich 134 sind mehrere erste Hubvorrichtungen 135 vorgesehen, die Werkstückträger 120 auf dem Schlitten 140 in Z-Richtung anzuheben. Dabei ist der Schlitten 140 in und entgegen des Hinwegs 112 entlang eines ersten Transportabschnitts positionierbar. Der Schlitten 140 ist eingerichtet, mehrere leere Werkstückträger 120 gruppenweise von dem Aufnahmebereich 132 in den Stapelbereich 134 und/oder mehrere Werkstückträger, die jeweils einen im Stapelbereich 134 erstellten Stapel tragen, von dem Stapelbereich 134 in den Abgabebereich 136 zu positionieren. Jede Hubvorrichtung 135 ist dazu eingerichtet, den jeweiligen Werkstückträger 120 für ein Stapeln von dem Schlitten 140 hochzuheben. Der Schlitten 140 hat in Förderrichtung der Werkstückträger 120 eine Länge, die etwa der Erstreckung des Aufnahmebereichs und des Stapelbereichs, oder des Stapelbereichs und des Abgabebereichs in Förderrichtung der Werkstückträger 120 zumindest annähernd entspricht. Der Schlitten 140 ist an zwei gegenüberliegenden Linearführungen längsbeweglich angeordnet und hat 2 x N Aufnehmer für N zu positionierende Werkstückträger 120. Die Hubvorrichtungen 135 dazu reichen zwischen den Linearführungen hindurch und können so die Werkstückträger 120 an ihrer jeweiligen x-, y-Position verbleibend in z-Richtung anheben, während der Schlitten 140 entlang den Linearführungen (in x-Richtung) bewegt wird. Analog dazu ist für die Werkstückträger 120 die Hubvorrichtung 150 im Aufnahmebereich 132 und die Hubvorrichtung im Abgabebereich 136 vorgesehen.
Abstromseitig zur Stapelstation 130 ist eine als Laminierstation 160 ausgestaltete weitere Prozess-Station entlang der zentralen Transportstrecke 110 angeordnet. In der Laminierstation 160 wird in der veranschaulichten Variante eine Vierer-Gruppe von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation auf der zentralen Transportstrecke 110 weitertransportierten Werkstückträger 120 unter jeweilige Thermodenstempel 162 gefördert. Durch die mittels nicht weiter veranschaulichter Antriebe in und gegen die z-Richtung werden die Thermodenstempel 162 gegen die Elektroden-Stapel EL gedrängt um diese mit Druck und/oder Wärme zu behandeln. Dadurch bilden die einzelnen Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL einen Verbund. Je nach erforderlicher Verweildauer der Elektroden-Stapel EL unter den Thermodenstempeln 162 findet auch hier ein Ausheben der Werkstückträger 120 aus der zentralen Transportstrecke 110 statt, während die Elektroden-Stapel EL sich unter den Thermodenstempeln 162 befinden, wie dies im Zusammenhang mit der Stapelstation 130 oben beschrieben ist.
Um einen sicheren Zusammenhalt der der einzelnen Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL zu erreichen, und ein Verrutschen der einzelnen Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL gegeneinander zu vermeiden, sind an der Oberseite der Werkstückträger 120 mehrere Klemmen 122 angeordnet und dazu eingerichtet, auf der Oberseite des Werkstückträgers 120 befindliche Elektroden-Stapel EL während des Transports zwischen den Prozess-Stationen einzuklemmen. Dazu hat jede Klemme 122 einen rollenförmigen Klemmbacken 124, der an einer Wippe 125 angeordnet ist, um in einer ersten Position (siehe Fig. 3a) auf dem Elektroden-Stapel EL zu lasten, und in einer zweiten Position (siehe Fig. 3b) einen Ablageraum 126 für den Elektroden-Stapel EL auf dem Werkstückträger 120 nach oben für die Stapelvorrichtungen 138 oder andere Bearbeitungswerkzeuge freizugeben. Jede Klemme 122 hat eine Federeinrichtung 128, die dazu eingerichtet ist, den Klemmbacken 124 in die erste Position auf dem Elektroden-Stapel EL zu drängen. Die Klemme 122 hat eine rollenförmige Press- Stelle 127, die dazu eingerichtet ist, eine Krafteinleitung eines Aktors 129 in z-Richtung in einer Prozess-Station aufzunehmen, wobei die eingeleitete Kraft gegen die Federeinrichtung 128 gerichtet ist und ein Freigeben des Ablageraums 126 durch den Klemmbacken 124 bewirkt.
Nachfolgend ist eine Funktionsweise der Montagelinie im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert, wobei einander entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Fig. 4a: Der leere Schlitten 140 befindet sich mit einem (rechten) Abschnitt im Abgabebereich 136 und mit einem anderen (linken) Abschnitt im Stapelbereich 134 der Stapelstation 130, wobei der Anfang des Hinwegs, d.h. der Aufnahmebereich 132, der zentralen Transportstrecke 110 mit leeren Werkstückträgern 120 gefüllt wird, indem der nicht weiter veranschaulichte Antrieb der zentralen Transportstrecke 110 leere Werkstückträger 120 auf dem Hinweg 112 heranfördert.
Fig. 4b: Der Scherenhubtisch 150 bewegt sich in z-Richtung nach oben und hebt im Aufnahmebereich 132 eine Gruppe von vier leeren Werkstückträgern 120 von der zentralen Transportstrecke in Z-Richtung ab.
Fig. 4c: Der Scherenhubtisch 150 hebt im Aufnahmebereich die vier leeren Werkstückträger 120 über das Niveau des Schlittens 140 an und der leere Schlitten 140 fährt (nach links) mit seinem anderen (linken) Abschnitt gegen die X-Richtung in den Aufnahmebereich 132 unter den Scherenhubtisch 150 mit den vier leeren Werkstückträgern 120.
Fig. 4d: Der Scherenhubtisch 150 ist in y-Richtung schmäler als die lichte Weite des Schlittens 140 (siehe auch Fig. 2). Der Scherenhubtisch 150 senkt sich im Aufnahmebereich 132 gegen die z-Richtung auf das Niveau des Schlittens 140 ab. Die vier Werkstückträger 120 werden an ihren Ecken von den Aufnehmern 142 am inneren Rand des anderen (linken) Abschnitts des Schlittens 140 aufgenommen. Der leere Scherenhubtisch 150 senkt sich gegen die z-Richtung ab unter das Niveau des Hinwegs 114 der zentralen Transportstrecke 110.
Fig. 4e: Der Schlitten 140 fördert die vier Werkstückträger 120 auf seinem linken Abschnitt in den Stapelbereich 134.
Fig. 4f: Die vier Werkstückträger 120 werden vom Schlitten 140 mittels der Hubvorrichtungen 135 (siehe Fig. 1) in z-Richtung abgehoben. Die Klemmen 122 der Werkstückträger 120 werden mittels des Aktors 129 (siehe Fig. 3) geöffnet. Der Scherenhubtisch 150 hebt im Aufnahmebereich 132 weitere vier leere Werkstückträger 120 von der zentralen Transportstrecke in z-Richtung ab.
Fig. 4g: Der Scherenhubtisch 150 hebt im Aufnahmebereich 132 die weiteren vier leeren Werkstückträger 120 über das Niveau des Schlittens 140 an. Der Schlitten fährt mit seinem leeren, linken Abschnitt gegen die X-Richtung in den Aufnahmebereich 132 unter den Scherenhubtisch 150, der die weiteren vier leeren Werkstückträger 120 trägt. Im Stapelbereich 134 werden abwechselnd von beiden Seiten (siehe Fig. 2) die einzelnen Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL auf jeden der Werkstückträger 120 abgelegt. Dabei wird jeder Werkstückträger 120 mit wachsendem Elektroden-Stapel EL wieder gegen die z-Richtung auf den rechten Abschnitt des Schlittens abgesenkt.
Fig. 4h: Der Scherenhubtisch 150 senkt sich im Aufnahmebereich 132 gegen die z-Richtung auf das Niveau des Schlittens 140 ab. Der leere Schlitten 140 nimmt mit seinem linken Abschnitt die leeren vier Werkstückträger 120 im Aufnahmebereich 132 von dem Scherenhubtisch 150 auf. Der leere Scherenhubtisch 150 senkt sich weiter gegen die z-Richtung ab; im Stapelbereich werden weiter Anoden-Lagen AL und Kathoden-Lagen KL auf jeden der Werkstückträger 120 abgelegt bis eine Sollzahl für den Elektroden-Stapel EL erreicht ist. Jeder Werkstückträger 120 wird mit wachsendem Elektroden-Stapel EL wieder gegen die Z-Rich- tung auf den rechten Abschnitt des Schlittens 140 abgesenkt.
Fig. 4i: Der Scherenhubtisch 150 senkt sich im Aufnahmebereich gegen die Z-Richtung unter das Niveau des Hinwegs 112 der zentralen Transportstrecke 110 ab. Die Klemmen 122 der befüllten vier Werkstückträger 120 werden geschlossen. Der Schlitten 140 fährt die befüllten vier Werkstückträger 120 in seinem rechten Abschnitt vom Stapelbereich 134 in den Abgabebereich 136, und gleichzeitig die leeren vier Werkstückträger 120 im linken Abschnitt vom Aufnahmebereich in x-Richtung in den Stapelbereich 134.
Fig. 4j: Die im Abgabebereich 136 befindlichen vier Werkstückträger 120 auf dem rechten Abschnitt des Schlittens 140 werden über das Niveau des Schlittens 140 in z-Richtung angehoben. Hierfür sind im Abgabebereich 136 dritte Hubvorrichtungen 139 unter dem Niveau des Schlittens 140 vorgesehen. Die Klemmen 122 der leeren vier Werkstückträger 120 im linken Abschnitt werden geöffnet. Das Verfahren geht weiter mit den Schritten aus Fig. 4f fortfolgende, wobei im folgenden Schritt 4g die im Ausgabebereich 136 befindlichen vier Werkstückträger 120 durch die dritten Hubvorrichtungen 139 auf den Ausgangsförderer 170 abgesenkt werden und von dort aus zur weiteren Verarbeitung abtransportiert werden.
Die vorangehend beschriebenen Varianten der Montagelinie, deren Aufbau- und Betriebsaspekte, sowie die Varianten der Verfahrensweise dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch. Dabei sind wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Vorgehensweise zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.

Claims

Patentansprüche
1. Montagelinie zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen in Gestalt von Lagenmaterial enthaltenden Brennstoff- oder Batterie-Zellen, wobei eine zentrale Transportstrecke (110) vorgesehen und dazu eingerichtet ist, auf einem Hinweg und einem Rückweg eine Vielzahl von Werkstückträgern (120) zwischen mehreren Prozess-Stationen (130, 160) zu fördern; wobei die zentrale Transportstrecke (110) auf dem Hinweg einen ersten Transportabschnitt zum Fördern und/oder Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu bzw. in einer ersten Prozess-Station (130, 160), und einen zweiten Transportabschnitt zum Fördern und/oder Positionieren eines oder mehrerer Werkstückträger hin zu bzw. in einer weiteren Prozess-Station (130, 160) umfasst, und auf dem Rückweg einen dritten Transportabschnitt zum Fördern eines oder mehrerer Werkstückträger (120) von einer letzten zu der ersten Prozess-Station (130, 160), umfasst; und wobei die zentrale Transportstrecke (110) dazu eingerichtet ist, zumindest in einzelnen der Transportabschnitte die Werkstückträger (120) gruppenweise zu fördern; eine als eine Stapelstation (130) ausgestaltete erste Prozess-Station vorgesehen und dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Werkstückträger (120) aus der zentralen Transportstrecke (110) zu entnehmen; auf wenigstens einen aus der zentralen Transportstrecke (110) entnommenen Werkstückträger (120) an wenigstens einer Stapelstelle der Stapelstation (130) einzelne Anoden- Lagen (AL) von einer ersten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers (120), und einzelne Kathoden-Lagen (KL) von einer zweiten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers (120) zum Bilden eines Elektroden-Stapels (EL) auf dem jeweiligen Werkstückträger (120) abwechselnd zu stapeln; einen oder mehrere Werkstückträger (120) mit dem darauf befindlichen Elektroden-Sta- pel (EL) auf die zentrale Transportstrecke (110) zurückzusetzen; und die als eine Laminierstation (160) ausgestaltete weitere Prozess-Station vorgesehen und dazu eingerichtet ist, einen von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation (130) auf der zentralen Transportstrecke weitertransportierten Werkstückträger mit einem Elektroden-Stapel (EL) mit Druck und/oder Wärme zu behandeln, damit die einzelnen Anoden-Lagen (AL) und Kathoden-Lagen (KL) einen Verbund bilden.
2. Montagelinie nach Anspruch 1, wobei der Hinweg der zentralen Transportstrecke (110) oberhalb oder unterhalb des Rückwegs die Vielzahl von Werkstückträgern (120) fördert.
3. Montagelinie nach Anspruch 1, wobei eine erste Schneid- oder Stanzstation dazu eingerichtet ist, ein erstes Endlos-Lagenmaterial zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Anoden-Lagen (AL) abzugeben; und eine zweite Schneid- oder Stanzstation dazu eingerichtet ist, ein zweites Endlos-Lagenmaterial zu zerteilen und als Folge von vereinzelten Kathoden-Lagen (KL) abzugeben.
4. Montagelinie nach Anspruch 3, wobei eine erste Ablagestation (80) dazu eingerichtet ist, die vereinzelten Anoden-Lagen (AL) auf eine erste Transportstrecke (210) zu der Stapelstation (130) hin abzugeben; und eine zweite Ablagestation (90) dazu eingerichtet ist, die vereinzelten Kathoden-Lagen (KL) auf eine zweite Transportstrecke (310) zu der Stapelstation (130) hin abzugeben.
5. Montagelinie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zentrale Transportstrecke (110) bei der Stapelstation (130) einen in der und gegen die Förderrichtung (x) der Werkstückträger (120) gesteuert zu bewegenden Schlitten (140) umfasst, der dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere der Werkstückträger (120) aufzunehmen, in einen Aufnahmebereich (132) der Stapelstation (130) hinein, von dem Aufnahmebereich (132) in einen Stapelbereich (134), und von dem Stapelbereich (134) in einen Abgabebereich (136) zu fördern; und/oder die Stapelstation (130) eine oder mehrere erste Hubvorrichtungen (135) aufweist, die dazu eingerichtet sind, Werkstückträger (120) gesteuert von dem Schlitten (140) in z-Richtung anzuheben und/oder auf dem Schlitten (140) in z-Richtung abzusetzen; und/oder eine oder mehrere Stapelvorrichtungen (138) aufweist, die dazu eingerichtet sind, die einzelnen Anoden-Lagen (AL) und einzelnen Kathoden-Lagen (KL) von der jeweiligen Seite des wenigstens einen Werkstückträgers (120) zum Bilden eines Elektroden-Stapels (EL) abwechselnd von der ersten und der zweiten Transportstrecke (210, 310) in der y-Richtung bzw. gegen die y-Richtung heranzutransportieren und auf dem Werkstückträger (120) zu stapeln.
6. Montagelinie nach Anspruch 5, wobei die zentrale Transportstrecke (110) aufstromseitig zu der Stapelstation (130) eine weitere Hubvorrichtung (150) umfasst, die dazu eingerichtet ist, im Aufnahmebereich (132) eine oder mehrere Werkstückträger (120) von der zentralen Transportstrecke (110) abzuheben und auf den Schlitten (140) zu setzen.
7. Montagelinie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Werkstückträger (120) eine Oberseite hat, an der eine oder mehrere Klemmen (122) angeordnet und dazu eingerichtet sind, auf der Oberseite des Werkstückträgers (120) befindliche Elektroden-Stapel (EL) während des Transports zwischen den Prozess-Stationen einzuklemmen.
8. Montagelinie nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jede Klemme (122) einen Klemmbacken (124) hat, der dazu eingerichtet ist, in einer ersten Position auf dem Elektroden-Stapel (EL) zu lasten, und in einer zweiten Position einen Ablageraum (126) für den Elektroden-Stapel (EL) auf dem Werkstückträger (120) freizugeben.
9. Montagelinie nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jede Klemme (122) eine Federeinrichtung (128) aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Klemmbacken (124) in die erste Position auf dem Elektroden-Stapel (EL) zu drängen, und eine Press-Stelle (127) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Krafteinleitung eines Aktors in einer Prozess-Station aufzunehmen, wobei die eingeleitete Kraft gegen die Federeinrichtung (128) gerichtet ist und ein Freigeben des Ablageraums (126) durch den Klemmbacken (124) bewirkt.
10. Stapelstation für eine Montagelinie nach einem der vorherigen Ansprüche umfassend: einen ersten Transportabschnitt (116) mit einem Aufnahmebereich (132), einem Stapelbereich (134) und einem Abgabebereich (136); mehrere erste Hubvorrichtungen (135) im Stapelbereich (134); einen Schlitten (140), der in und entgegen eines Hinwegs (112) entlang eines ersten Transportabschnitts positionierbar ist und eingerichtet ist, mehrere leere Werkstückträger (120) gruppenweise von dem Aufnahmebereich (132) in den Stapelbereich (134) und/oder mehrere Werkstückträger, die jeweils einen im Stapelbereich (134) erstellten Stapel tragen, von dem Stapelbereich (134) in den Abgabebereich (136) zu positionieren.
11. Stapelstation nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jede Hubvorrichtung (135) dazu eingerichtet ist, den jeweiligen Werkstückträger (120) für ein Stapeln von dem Schlitten (140) zu heben; und/oder wobei der Schlitten (140) in Förderrichtung der Werkstückträger (120) eine Länge hat, die der Erstreckung des Aufnahmebereichs und des Stapelbereichs oder des Stapelbereichs und des Abgabebereichs in Förderrichtung der Werkstückträger (120) zumindest annähernd entspricht; und/oder wobei der Schlitten (140) an zwei gegenüberliegenden Linearführungen längsbeweglich angeordnet ist und 2 x N Aufnehmer für N zu positionierende Werkstückträger (120) hat und die Hubvorrichtungen (135) dazu eingerichtet sind, zwischen den Linearführungen hindurch zu reichen; und/oder wobei für die Werkstückträger (120) eine Hubvorrichtung (150) im Aufnahmebereich (132) und eine Hubvorrichtung im Abgabebereich (136) vorgesehen ist.
12. Verfahren zur Herstellung von Modulen oder Vorstufen von Modulen in Gestalt von Lagenmaterial enthaltenden Brennstoff- oder Batterie-Zellen, wobei auf einer zentralen Transportstrecke auf einem Hinweg und einem Rückweg eine Vielzahl von Werkstückträgern zwischen mehreren Prozess-Stationen gefördert wird, indem die zentrale Transportstrecke auf dem Hinweg in einem ersten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger hin zu bzw. in einer ersten Prozess-Station fördert und/oder positioniert, und in einem zweiten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger hin zu bzw. in einer weiteren Prozess-Station fördert und/oder positioniert, und auf dem Rückweg in einem dritten Transportabschnitt einen oder mehrere Werkstückträger von einer letzten zu der ersten Prozess-Station fördert; zumindest in einzelnen der Transportabschnitte die Werkstückträger gruppenweise gefördert werden; in einer als eine Stapelstation ausgestalteten ersten Prozess-Station ein oder mehrere Werkstückträger aus der zentralen Transportstrecke entnommen werden; auf wenigstens einen aus der zentralen Transportstrecke entnommenen Werkstückträger an wenigstens einer Stapelstelle der Stapelstation einzelne Anoden-Lagen von einer ersten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers, und einzelne Kathoden-Lagen von einer zweiten Seite des wenigstens einen Werkstückträgers zum Bilden eines Elektroden-Stapels auf dem jeweiligen Werkstückträger abwechselnd gestapelt werden; und ein oder mehrere Werkstückträger mit dem darauf befindlichen Elektroden-Stapel auf die zentrale Transportstrecke zurückgesetzt werden; und in einer als eine Laminierstation ausgestalteten weiteren Prozess-Station ein von der jeweiligen Stapelstelle der Stapelstation der zentralen Transportstrecke weitertransportierter Werkstückträger mit einem Elektroden-Stapel mit Druck und/oder Wärme behandelt wird, damit die einzelnen Anoden-Lagen und Kathoden-Lagen einen Verbund bilden.
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