WO2017096412A1 - Elektrodentasche für einen elektrochemischen energiespeicher - Google Patents

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WO2017096412A1 PCT/AT2015/050308 AT2015050308W WO2017096412A1 WO 2017096412 A1 WO2017096412 A1 WO 2017096412A1 AT 2015050308 W AT2015050308 W AT 2015050308W WO 2017096412 A1 WO2017096412 A1 WO 2017096412A1
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tube
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electrode
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Hannes Peter EIGNER
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Hadi Maschinenbau Gesellschaft M.B.H.
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Definitions

  • the invention relates to an electrode pouch for an electrochemical energy store, wherein the electrode pouch is formed by at least two, preferably by a plurality of juxtaposed tubes.
  • the invention also relates to an electrochemical energy store and a
  • the positive electrodes produced with tube pockets are also called
  • the advantage of the tube plates that are predominantly used today over the flat plates used earlier is the larger surface area of the plates, which makes it possible to produce larger capacity batteries.
  • DE977694C discloses a method for producing porous tubes for tube electrodes of accumulators.
  • rectangular cut glass fiber mats whose fibers lie in the individual layers to each other at an oblique angle, sprayed with acid-resistant adhesives and then wound by rolling several times around a core to tube.
  • the production of such tubes is very expensive.
  • this document contains no teaching.
  • the electrode bag should be in
  • Electrode material be compact and dimensionally stable.
  • Electrode pocket can be made from prefabricated tubes. It has been shown that the prefabrication of tubes, each containing all of their
  • Forming shell walls themselves i.e., walls need not be shared in the finished electrode pocket
  • subsequent bonding or welding is advantageous not only in manufacturing but also in later handling.
  • each tube has its own walls
  • the tubes are arranged substantially parallel to each other.
  • Electrode pocket is flat in a single layer of tubes or
  • the tubes are preferably made of acid-resistant material, e.g. made of impregnated glass fibers or polyester fleece.
  • a preferred embodiment is characterized in that the mutually facing walls of adjacent tubes are substantially parallel to each other. This results in a large contact or adhesive surface and in consequence a stable connection.
  • the facing walls of adjacent tubes can also be used.
  • a preferred embodiment is characterized in that the tubes each have a rectangular, preferably square cross-section.
  • the electrode pocket thus obtains a plate shape with substantially flat surfaces. The caused by the rectangular cross-section additional
  • the tubes could with a melting under the influence of temperature plastic or other
  • Thermoplastics impregnated or coated By means of a welding device (IR-beam, laser, heat conduction, etc.) heat is applied to the future (preferably discrete) welds, so that a welded joint is formed between adjacent tubes.
  • a welding device IR-beam, laser, heat conduction, etc.
  • welding material could be applied to at least one of the tubes prior to welding.
  • a preferred embodiment is characterized in that adjacent tubes are connected to each other by at least two (in particular two, three or four) discrete adhesive or welding points, which are spaced apart in the longitudinal direction of the tubes.
  • discrete splices enables economical use of adhesive. It is preferred in principle that at most 10, preferably at most 5, discrete splices are provided between two adjacent tubes.
  • the splices may e.g. in the form of adhesive dots or adhesive strips ("adhesive sausages"), for example about 1-2 cm in length.
  • a preferred embodiment is characterized in that the individual tubes are inherently dimensionally stable and / or formed from fibrous material, preferably containing glass fibers.
  • the dimensional stability of the individual tubes facilitates the production and also leads to an increased stability of the (empty) electrode pouch.
  • Electrode pocket by at least 2, in particular by at least 10, and / or by at most 50 tubes, which are connected by adhesive or welded together, is formed. In this size, a slight further processing can be achieved.
  • a preferred embodiment is characterized in that in the tubes of the electrode pocket each electrode material, in particular a pencil, is housed. The introduction of electrode material takes place only after completion of the electrode bag.
  • the object is also achieved with an electrochemical energy store, in particular a battery or an accumulator, with an electrode pocket according to the invention, which is formed by at least two, preferably by a plurality of juxtaposed tubes, wherein in the tube each electrode material, in particular a pencil housed is.
  • the object is also achieved with a device for producing a
  • An instruct hypoxia means comprises at least one holding device for holding and / or moving at least one tube, wherein the at least one
  • Holding device between a releasing position and a holding position can be actuated.
  • a preferred embodiment is characterized in that the at least one holding device is formed from two opposing gripping elements, one of the gripping elements being designed to hold or support one end of the tubes and the other gripping element to hold or support the other ends of the tubes. This allows a reliable gripping or holding, wherein the gripping elements by their lateral arrangement in the actual
  • Anenhege means comprises at least two holding devices which are relatively movable toward each other, preferably one of the holding means for Holding a resulting composite of glued or welded together tubes and the other holding device is designed to hold a tube to be attached to the resulting composite. This results in a defined process sequence, which leads to uniformly aligned tubes in the resulting composite or in the electrode pocket.
  • a preferred embodiment is characterized in that at least one holding device from bottom to top, preferably vertically movable. Such a measure, which shifts processes to the vertical, can save space efficiently.
  • a preferred embodiment is characterized in that the gripping elements in each case have at least one pin which is designed to engage in a tube, wherein preferably the gripping elements of a holding device have at least two pins which are designed to project into adjacent tubes of an emerging composite interconnected tubes
  • Drying phase of the adhesive can be targeted.
  • a preferred embodiment is characterized in that the pins preferably taper conically towards their end. The intervention takes place without any problems even if initially no exact alignment of the tube is given.
  • a preferred embodiment is characterized in that the device is a preferably funnel-like feeding device for the task and / or for separating prefabricated tubes and a transport device for
  • the feeding device ensures that the tubes are oriented in the correct position.
  • the feeding device may comprise a drive, in particular a vibrating or vibrating drive.
  • the task device comprises a platform on which the drive acts. The platform is set in vibration by the drive, causing the drive to move
  • the feeding device may be formed in this case, trough-shaped or table-shaped, e.g. in the form of a vibrating table.
  • Adjustment device with the adhesive application device and / or with the
  • Circulating elements to be adaptable by an adjusting device.
  • the object is also achieved by a method for producing a
  • each tube forms its coat or all of its shell walls itself.
  • a preferred embodiment is characterized in that adhesive on at least two discrete, in the longitudinal direction of the tube from each other
  • a preferred embodiment is characterized in that one tube after the other provided with adhesive and is added to the resulting composite of glued together tubes.
  • a preferred embodiment is characterized in that the tubes from below to the resulting composite of glued or welded together tubes are added and / or that the resulting composite of glued / welded together tubes is moved upwards, preferably along a guide.
  • a preferred embodiment is characterized in that the tubes are connected to each other in an empty state.
  • Putting the tubes between adjacent tubes a distance is maintained, preferably by means of at least one holding device, at least until the adhesive takes over the distance function due to its solidification.
  • a process flow might look like this: An adhesive tube is moved against another tube, so that the
  • Adhesive also adheres to the other tube. Subsequently, the tubes are moved apart by a predetermined distance and held in this relative position. During this holding, the solidification of the
  • Adhesive be accelerated (cooling), for example by cooling by means of a gaseous cooling medium (eg air). As soon as the adhesive is sufficient Having inherent strength, it is no longer necessary to keep the tubes from the outside, for example by means of holding devices at a distance.
  • a gaseous cooling medium eg air
  • adjacent tubes are each at a distance from each other, i. they are spaced apart by a gap.
  • electrode pockets with a certain (regular) pitch (e.g., 9.7 mm) can be provided. This ensures process reliability in the further processing of the electrode pockets (or mats). Because the subsequent filling machine (for the introduction of bars or paste) also has a certain division.
  • the adaptation can be adjusted according to the invention by the height or thickness of the splice. This holding devices can set a certain distance between the tubes, then it can be cooled so that the adhesive is fixed in this position and thereby the distance is fixed.
  • the tubes preferably have an inner diameter of about 2.5-1 1 mm and an outer diameter of about 3-12 mm. Manufacturing tolerances can be compensated by the above-described method for setting a regular division.
  • multiple electrode pockets can be used in a common
  • Packing be spent, e.g. placed in a box or carton or wrapped or strapped by packaging material (e.g., adhesive tape, foil, etc.).
  • packaging material e.g., adhesive tape, foil, etc.
  • Electrode pockets (plate stacks).
  • the invention may be part of a plant for the production of lead-acid batteries. A process or plant has been developed to
  • the tubes are either manually or automatically transported into a collection funnel or the system could also be integrated directly after the production process of the tubes. Via a separating process (for example by means of a transport device), the tubes are transported in the correct position to the gluing station. From special tools, the tubes are provided on at least one, preferably two, three or four adhesive applicators on a surface with special adhesive.
  • FIG. 2 shows an electrode pocket according to the invention
  • FIG. 5 shows a device for producing an electrode pocket
  • FIG. 6 shows a device for producing an electrode pocket in plan view
  • FIG. 7 shows a section of the device in the region of the joining device
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a joining device in a perspective view.
  • Fig. 1 shows prefabricated, preferably dimensionally stable, loose tubes 2. These tubes 2 is an electrode pocket 1 for an electrochemical
  • the electrode pocket 1 is formed by a multiplicity of tubes 2 arranged next to one another, wherein adjacent tubes 2 are connected to one another by adhesive 3 (FIG. 3).
  • adhesive 3 As already mentioned, the tubes 2 can be welded together instead of being glued together. The invention is illustrated below with reference to the bonding, but without excluding the possibility of welding.
  • the mutually facing walls of adjacent tubes 2 are substantially parallel to each other.
  • the tubes 2 each have a rectangular (here: square) cross-section.
  • the individual tubes 2 are preferably inherently dimensionally stable (i.e., also in the loose state according to FIG. They may be formed of fibrous material, preferably containing glass fibers, e.g. made of glass fiber reinforced material (plastic, resin, etc).
  • FIG. 4 shows (purely schematically) an electrochemical energy store 15, in particular a battery or an accumulator, with an electrode pocket 1.
  • an electrode material in particular a pencil, housed.
  • the device 10 comprises an adhesive application device 6 and a device 7 for joining a tube 2 provided with adhesive 3 to another tube 2.
  • the tubes 2 are joined together before they are subjected to the welding process or before they reach the welding device.
  • the device 10 comprises a preferably funnel-like feeding device 13 for feeding pre-fabricated tubes 2 and a transport device 14 for transporting the tubes 2 transversely to their longitudinal extension to the
  • Adhesive applicators e.g. in the form of nozzles, in a row across the
  • Transport direction of the tubes 2 are arranged.
  • Adhesive application device 6 consists of only two adhesive applicators, which are arranged so that the tubes 2 are provided with adhesive 3 at their two ends or close to their two ends (in particular closer to one end than to the center of the tube 2).
  • the adhesive applicators e.g. Nozzle, vertically above the circulating elements (e.g., belts, chains, belts, etc.) of the transport means 14 may be arranged here as circulation drive or
  • Belt drive is formed with two belts, on each of which the end portions of the tubes 2 rest. If the transport device 14 more than two
  • Circulating elements or belts may vertically over more than two
  • Circulating elements in particular over each circulating element, one each
  • the arrangement of the adhesive applicator vertically over a circulating element ensures that the position of the tube 2 relative to the adhesive applicator during application of the adhesive 3 is precisely defined.
  • the interfitting means 7 comprises a first holding means 8 for holding and moving a tube 2.
  • the first holding means 8 is operable between a releasing position and a position (the tube 2).
  • the interfitting device 7 also includes a second holding means 9 ( Figures 5, 7 and 8).
  • the holding devices 8, 9 are movable relative to each other.
  • the second holding device 9 is for holding the resulting composite 12 from tube 2 glued together and the first holding device 8 for holding a tube 2 to be attached to the resulting composite 12.
  • the first (here: lower) holding device 8 from bottom to top, preferably vertically movable.
  • the single tube is pressed with the splices 4 against the bottom tube 2 of the composite 12, where it thus adheres.
  • Both holding devices 8, 9 are actuated between a releasing position and a holding position and are each formed from two opposite gripping elements 18, 19, see Fig. 6, 7, wherein one of the gripping elements 18, 19 for holding or supporting the one ends of the tubes 2 and the other
  • Gripping element 18, 19 is designed for holding or supporting the other ends of the tubes 2.
  • the gripping elements 18, 19 are thus each side of the
  • Transport device 14 is arranged.
  • the transport device 14 the adhesive application device 6 and the
  • Holding devices 8, 9 are controlled by a controller, such as a programmable logic controller (PLC). The actions performed by each component are coordinated.
  • PLC programmable logic controller
  • the second holding device 9 can be brought into the releasing position so that the entire composite 12 is moved upwards by the width of a tube 2 can, before then (now with the added tube 2) is held again by the second holding device 9.
  • the second holding device 9 may also be vertically movable, as the
  • Double arrow in Fig. 7 indicates.
  • the gripping element 19 of the second holding device 9 forms - in the illustrated embodiment - several (here: four) superposed pins, which reach into the tube 2 of the composite 12.
  • the holding devices 8, 9 approach each other, lift the composite 12 of tube 2, drive apart and again down to engage in the next lower tube 2.
  • the gripping element 18 of the first holding device 8 forms in the illustrated embodiment, only one pin in the (from below)
  • tube 2 engages.
  • the tubes 2 can now be kept a distance between adjacent tubes 2, preferably by means of the holding means 8, 9, at least until the adhesive takes over the distance function due to its solidification.
  • a process flow could look like this: An adhesive tube 2 is moved against another tube 2, so that the adhesive 3 also adheres to the other tube 2. Subsequently, the tubes 2 are moved apart by a predetermined distance and held in this relative position. During this holding, the solidification of the adhesive 3 can be accelerated (cooling section), for example by cooling by means of a gaseous cooling medium (eg air). Once the adhesive 3 has a sufficient intrinsic strength, it is no longer necessary to keep the tubes 2 from the outside, eg by means of holding devices 8, 9, at a distance.
  • a gaseous cooling medium eg air
  • electrode pockets 1 are obtained in which adjacent tubes 2 are spaced apart from each other (Fig. 3), i. are spaced apart by a gap.
  • the thickness of the adhesive 3 determines the tube spacing.
  • the device 10 also includes a bottom upwards, preferably vertically extending guide 1 1 for receiving the resulting composite 12 of tubes 2 glued together.
  • the guide 1 1 serves to hold the composite 12 and that the individual tubes 2 in the Electrode pocket 1 are aligned correctly (plate shape).
  • the resulting composite 12 of tubes 2 glued together is successively moved upward along the guide 1 1.
  • the guide 1 1 is substantially parallel to the direction of movement of the first holding device 8 - from bottom to top - aligned.
  • the first holding device 8 takes the tube 2 from the transport device 14 and pushes it from below into the guide 11.
  • the invention thus relates to a method for producing an electrode pouch 1 wherein prefabricated, preferably dimensionally stable, loose tubes 2 by adhesive 3 (or: by welding) are joined together.
  • adhesive 3 is applied to at least two (here: four) discrete splices 4 spaced from one another in the longitudinal direction of the tube 2, onto a tube 2.
  • the tube 2 is then attached to the splices 4 (here: from below) to another tube 2 (FIG. 7).
  • a tube 2 is provided after the other with adhesive 3 and added to the resulting composite 12 of tubes 2 glued together.
  • tubes 2 be connected together when empty, thereby providing a prefabricated electrode bag which can be transported, packaged, further processed (e.g., stamped, surface treated, etc.) and filled (active material paste, lead rods).

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodentasche (1) für einen elektrochemischen Energiespeicher (15), wobei die Elektrodentasche (1) durch zumindest zwei, vorzugsweise durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen (2) gebildet wird. Um die Herstellung zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten, sind benachbarte Röhrchen (2) durch Klebstoff (3) miteinander verbunden oder miteinander verschweißt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodentasche (1).

Description

Elektrodentasche für einen elektrochemischen Energiespeicher
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodentasche für einen elektrochemischen Energiespeicher, wobei die Elektrodentasche durch zumindest zwei, vorzugsweise durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen gebildet wird. Die Erfindung betrifft auch einen elektrochemischen Energiespeicher sowie eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodentasche.
Die mit Röhrchentaschen hergestellten positiven Elektroden werden auch als
Röhrchenplatten bezeichnet. Der Vorteil der heutzutage vorwiegend verwendeten Röhrchenplatten gegenüber den früher verwendeten flachen Platten ist die größere Oberfläche der Platten, wodurch es möglich wird, Batterien mit größerer Kapazität herzustellen.
STAND DER TECHNIK
Die DE977694C offenbart ein Verfahren zur Herstellung poröser Röhren für Röhrchenelektroden von Akkumulatoren. Dabei werden rechteckig geschnittene Glasfasermatten, deren Fasern in den einzelnen Lagen zueinander im schrägen Winkel liegen, mit säurebeständigen Klebemitteln besprüht und dann durch mehrmaliges Rollen um einen Kern zu Röhrchen gewickelt. Die Herstellung derartiger Röhren ist sehr aufwändig. Darüber, wie die Röhren in dem Akkumulator nebeneinander angeordnet werden, enthält diese Druckschrift keine Lehre.
Im Stand der Technik besteht - insbesondere bei Gewebe- oder Vliestaschen - das Problem aufwändiger Handhabbarkeit sowohl bei der Herstellung, als auch bei der Verpackung und Weiterverarbeitung sowie beim Einbau in eine Batterie oder einen Akkumulator. Die Röhrchen der Elektrodentaschen (auch Röhrchentaschen genannt) werden üblicherweise gemeinsam bzw. zeitgleich durch eine Gewebebahn gebildet (d.h. sämtliche Röhrchen der Tasche werden integral in einem Arbeitsschritt gebildet). Andernfalls müssen Röhrchen einzeln in den Batteriespeicher eingesetzt und dort fixiert werden. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrodentasche bzw.
Röhrchentasche bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar und in den nachfolgenden Verpackungs- und/oder
Verarbeitungsschritten leicht handhabbar ist. Die Elektrodentasche soll in
vorgefertigtem bzw. leerem Zustand (d.h. noch vor dem Einbringen von
Elektrodenmaterial) kompakt und möglichst formstabil sein.
Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 mit einer eingangs erwähnten
Elektrodentasche - auch Röhrchentasche genannt - dadurch gelöst, dass
benachbarte Röhrchen durch Klebstoff miteinander verbunden oder miteinander verschweißt sind. Diese Maßnahme vereinfacht die Herstellung, da die
Elektrodentasche aus vorgefertigten Röhrchen hergestellt werden kann. Es hat sich gezeigt, dass die Vorfertigung von Röhrchen, die jeweils sämtliche ihrer
Mantelwände selbst ausbilden (d.h. in der fertigen Elektrodentasche müssen Wände nicht miteinander geteilt werden) und anschließendes Verkleben oder Verschweißen nicht nur bei der Herstellung, sondern auch bei der späteren Handhabung vorteilhaft ist.
Die einzelnen Röhrchen sind voneinander klar abgegrenzt (d.h. jedes Röhrchen besitzt seine eigenen Wände) und ausschließlich durch den Klebstoff oder durch diskrete Schweißstellen miteinander verbunden.
Die Röhrchen sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die
Elektrodentasche ist bei einer einzelnen Lage von Röhrchen flächig bzw.
plattenförmig ausgebildet. Die Röhrchen sind vorzugsweise aus säurebeständigem Material, z.B. aus imprägnierten Glasfasern oder Polyestervlies, gebildet. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die einander zugewandten Wände benachbarter Röhrchen im Wesentlichen parallel zueinander sind. Dadurch ergibt sich eine große Berührungs- bzw. Klebefläche und in Folge eine stabile Verbindung.
Die einander zugewandten Wände benachbarter Röhrchen können auch
Vertiefungen, z.B. Rillen, aufweisen, in die der Klebstoff eindringen kann, wodurch eine beständigere Verbindung erreicht werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Röhrchen jeweils rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt aufweisen. Die Elektrodentasche erhält dadurch eine Plattenform mit im Wesentlichen planen Oberflächen. Die durch den rechteckigen Querschnitt bewirkte zusätzliche
Formstabilität verbessert die Handhabbarkeit der leeren Elektrodentasche.
Wenn die Variante des Verschweißens gewählt wird, könnten die Röhrchen mit einem unter Temperatureinwirkung schmelzenden Kunststoff oder sonstigen
Thermoplasten imprägniert oder beschichtet sein. Durch eine Schweißeinrichtung (IR-Strahl, Laser, Wärmeleitung, etc.) wird Wärme an die zukünftigen (vorzugsweise diskreten) Schweißstellen appliziert, sodass eine Schweißverbindung zwischen benachbarten Röhrchen entsteht. Alternativ könnte vor dem Schweißvorgang Schweißmaterial auf zumindest eines der Röhrchen aufgebracht werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass benachbarte Röhrchen durch zumindest zwei (insbesondere zwei, drei oder vier) diskrete Klebe- oder Schweißstellen, die in Längsrichtung der Röhrchen voneinander beabstandet sind, miteinander verbunden sind. Das Vorsehen diskreter Klebestellen ermöglicht sparsamen Umgang mit Klebstoff. Bevorzugt wird grundsätzlich, dass höchstens 10, vorzugsweise höchstens 5, diskrete Klebestellen zwischen zwei benachbarten Röhrchen vorgesehen sind. Die Klebestellen können z.B. in Form von Klebepunkten oder Klebestreifen („Klebstoffwürste"), z.B. ca. mit 1 -2cm Länge, ausgebildet sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Röhrchen für sich formstabil sind und/oder aus Fasermaterial, vorzugsweise enthaltend Glasfasern, gebildet sind. Die Formstabilität der einzelnen Röhrchen erleichtert die Herstellung und führt auch zu einer erhöhten Stabilität der (leeren) Elektrodentasche.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die
Elektrodentasche durch zumindest 2, insbesondere durch zumindest 10, und/oder durch höchstens 50 Röhrchen, die durch Klebstoff miteinander verbunden oder miteinander verschweißt sind, gebildet wird. In dieser Größe kann eine leichte Weiterverarbeitung erreicht werden. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in den Röhrchen der Elektrodentasche jeweils Elektrodenmaterial, insbesondere ein Bleistab, untergebracht ist. Das Einbringen von Elektrodenmaterial erfolgt dabei erst nach Fertigstellung der Elektrodentasche. Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem elektrochemischen Energiespeicher, insbesondere einer Batterie oder einem Akkumulator, mit einer erfindungsgemäßen Elektrodentasche, die durch zumindest zwei, vorzugsweise durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen gebildet wird, wobei in den Röhrchen jeweils Elektrodenmaterial, insbesondere ein Bleistab, untergebracht ist. Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Vorrichtung zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen Elektrodentasche, wobei die Vorrichtung eine
Klebstoffapplikationseinrichtung und eine Einrichtung zum Aneinanderfügen eines (gegebenenfalls mit Klebstoff versehenen) Röhrchens an ein anderes Röhrchen umfasst, oder eine Schweißeinrichtung. Durch diese Maßnahme kann die
Herstellung automatisiert werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die
Aneinanderfüge-Einrichtung zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten und/oder Bewegen zumindest eines Röhrchens umfasst, wobei die zumindest eine
Halteeinrichtung zwischen einer freigebenden Stellung und einer haltenden Stellung betätigbar ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Halteeinrichtung aus zwei gegenüberliegenden Greifelementen gebildet wird, wobei eines der Greifelemente zum Halten oder Stützen der einen Enden der Röhrchen und das andere Greifelement zum Halten oder Stützen der anderen Enden der Röhrchen ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Greifen bzw. Halten, wobei die Greifelemente durch ihre seitliche Anordnung im eigentlichen
Bearbeitungsbereich (Kleben bzw. Schweißen, Aneinanderfügen) keinen Raum beanspruchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die
Aneinanderfüge-Einrichtung zumindest zwei Halteeinrichtungen umfasst, die relativ aufeinander zu bewegbar sind, wobei vorzugsweise eine der Halteeinrichtungen zum Halten eines entstehenden Verbundes aus miteinander verklebten oder verschweißten Röhrchen und die andere Halteeinrichtung zum Halten eines an den entstehenden Verbund anzufügenden Röhrchens ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich ein definierter Verfahrensablauf, der zu gleichmäßig ausgerichteten Röhrchen im entstehenden Verbund bzw. in der Elektrodentasche führt.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine Halteeinrichtung von unten nach oben, vorzugsweise vertikal bewegbar ist. Durch eine solche Maßnahme, die Verfahrensabläufe in die Vertikale verlagert, kann effizient Platz gespart werden. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Greifelemente jeweils zumindest einen Stift aufweisen, der ausgebildet ist, um in ein Röhrchen einzugreifen, wobei vorzugsweise die Greifelemente einer Halteeinrichtung zumindest zwei Stifte aufweisen, die ausgebildet sind, um in benachbarte Röhrchen eines entstehenden Verbundes aus miteinander verbundenen Röhrchen
einzugreifen. Dadurch können die Röhrchen zuverlässig und ohne Druck gehalten werden, ohne dabei beschädigt zu werden. Bei zwei oder mehreren (an einem Greifelement ausgebildeten) Stiften für benachbarte Röhrchens eines Verbundes kann der Abstand zwischen benachbarten Röhrchen (z.B. während der
Trocknungsphase des Klebstoffes) gezielt eingestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Stifte zu ihrem Ende hin vorzugsweise konisch verjüngen. Das Eingreifen erfolgt hierbei problemlos auch wenn anfänglich keine exakte Ausrichtung des Röhrchens gegeben ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine sich von unten nach oben, vorzugsweise vertikal erstreckende Führung zur Aufnahme des entstehenden Verbundes aus miteinander verklebten Röhrchen umfasst. Der entstehende Verbund beansprucht vor seiner Entnahme aus der Vorrichtung nur wenig Raum.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Führung im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung zumindest einer Halteeinrichtung ausgerichtet ist. Die Halteeinrichtung kann dadurch den Röhrchen-Verbund entlang der Führung bewegen.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine vorzugsweise trichterartige Aufgabeeinrichtung zur Aufgabe und/oder zur Vereinzelung von vorgefertigten Röhrchen und eine Transporteinrichtung zum
Transport der Röhrchen quer zu ihrer Längserstreckung zu der Klebstoffapplikationsund/oder Schweißeinrichtung und/oder zu der Aneinanderfüge-Einrichtung umfasst. Die Aufgabeeinrichtung sorgt dafür, dass die Röhrchen lagerichtig orientiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Aufgabeeinrichtung einen Antrieb, insbesondere einen Vibrations- oder Rüttelantrieb, umfassen. Hier ist es bevorzugt, wenn die Aufgabeeinrichtung eine Plattform umfasst, auf die der Antrieb einwirkt. Die Plattform wird durch den Antrieb in Schwingungen versetzt, wodurch auf der
Plattform liegende Röhrchen vereinzelt, weiterbewegt, dem Prozess zugeführt und/oder ausgerichtet werden. Die Aufgabeeinrichtung kann in diesem Fall wannen- oder tischförmig ausgebildet sein, z.B. in Form eines Rütteltisches.
Bevorzugt weist die Vorrichtung zumindest eine Versteileinrichtung zur Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Röhrchenlängen auf, wobei die
Versteileinrichtung mit der Klebstoffapplikationseinrichtung und/oder mit der
Aneinanderfüge-Einrichtung zusammenwirkt. Typische Röhrchenlängen liegen zwischen 10 cm und 65 cm. Die Röhrchenlänge kann aber für Spezialanwendungen, z.B. für U-Boot-Batterien, auch eine Länge von bis zu ca. 120 cm erreichen. Durch die Versteileinrichtung können z.B. die Klebstoffapplikatoren verschoben und die Halteeinrichtungen, insbesondere der Greifabstand, eingestellt werden.
Selbstverständlich könnte auch die Transporteinrichtung, z.B. deren
Umlaufelemente, durch eine Versteileinrichtung anpassbar sein.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen Elektrodentasche, wobei vorgefertigte, vorzugsweise
formstabile, lose Röhrchen durch Klebstoff oder durch Verschweißen miteinander verbunden werden, vorzugsweise mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung. Die losen Röhrchen besitzen jeweils einen geschlossenen Mantel. D.h. jedes Röhrchen bildet seinen Mantel bzw. sämtliche seiner Mantelwände selbst aus. Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass Klebstoff an zumindest zwei diskreten, in Längsrichtung des Röhrchens voneinander
beabstandeten Klebestellen, auf ein Röhrchen aufgebracht wird und das Röhrchen mit den Klebestellen an ein anderes Röhrchen angefügt wird. Dies ermöglicht einen sparsamen Umgang mit Klebstoff, während gleichzeitig eine zuverlässige Verbindung gewährleistet ist. Bevorzugt wird, wenn höchstens 1 0, vorzugsweise höchstens 5, insbesondere nur 2, 3 oder 4, diskrete Klebestellen zwischen zwei benachbarten Röhrchen vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich können benachbarte Röhrchen an zumindest zwei diskreten, in Längsrichtung des Röhrchens
voneinander beabstandeten Schweißstellen miteinander verschweißt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein Röhrchen nach dem anderen mit Klebstoff versehen und zu dem entstehenden Verbund aus miteinander verklebten Röhrchen angefügt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Röhrchen von unten an den entstehenden Verbund aus miteinander verklebten oder verschweißten Röhrchen angefügt werden und/oder dass der entstehende Verbund aus miteinander verklebten/verschweißten Röhrchen nach oben bewegt wird, vorzugsweise entlang einer Führung.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Röhrchen in leerem Zustand miteinander verbunden werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass beim
Aneinanderfügen der Röhrchen zwischen benachbarten Röhrchen ein Abstand gehalten wird, vorzugsweise mittels zumindest einer Halteeinrichtung, zumindest bis der Klebstoff aufgrund seiner Verfestigung die Abstandsfunktion übernimmt. Ein Verfahrensablauf könnte dabei folgendermaßen aussehen: Ein mit Klebstoff versehenes Röhrchen wird gegen ein anderes Röhrchen bewegt, sodass der
Klebstoff auch auf dem anderen Röhrchen anhaftet. Anschließend werden die Röhrchen um einen vorgegebenen Abstand auseinanderbewegt und in dieser Relativposition gehalten. Während dieses Haltens kann die Verfestigung des
Klebstoffes beschleunigt werden (Abkühlstrecke), z.B. durch Kühlung mittels eines gasförmigen Kühlmediums (z.B. Luft). Sobald der Klebstoff eine ausreichende Eigenfestigkeit aufweist, ist es nicht mehr erforderlich, die Röhrchen von außen, z.B. mittels Halteeinrichtungen, auf Abstand zu halten.
In einer (entsprechenden) Ausführungsform der Elektrodentasche weisen
benachbarte Röhrchen jeweils einen Abstand voneinander auf, d.h. sie sind durch einen Spalt voneinander beabstandet.
Es können somit Elektrodentaschen mit einer bestimmten (regelmäßigen) Teilung (z.B. 9,7mm) bereitgestellt werden. Dies gewährleistet eine Prozesssicherheit in der Weiterverarbeitung der Elektrodentaschen (bzw. Matten). Denn die nachfolgende Befüllmaschine (für das Einbringen von Stäben bzw. Paste) weist ebenfalls eine bestimmte Teilung auf. Die Anpassung kann erfindungsgemäß durch die Höhe bzw. Dicke der Klebestelle eingestellt werden. Dabei können Halteeinrichtungen einen bestimmten Abstand zwischen den Röhrchen einstellen, anschließend kann gekühlt werden, damit der Kleber in dieser Position fest wird und dadurch der Abstand fixiert wird. Die Röhrchen weisen bevorzugt einen Innendurchmesser von ca. 2,5-1 1 mm und einen Außendurchmesser von ca. 3-12 mm auf. Fertigungstoleranzen können dabei durch oben beschriebenes Verfahren zur Einstellung einer regelmäßigen Teilung ausgeglichen werden.
Nach Fertigstellung können mehrere Elektrodentaschen in eine gemeinsame
Verpackung verbracht werden, z.B. in eine Schachtel bzw. Kartonverpackung gelegt oder mittels Verpackungsmaterial (z.B. Klebeband, Folie, etc.) umwickelt oder umreift werden. Eine Umwicklung bzw. Umreifung ermöglicht in nachfolgenden
Arbeitsschritten eine automatische Verarbeitung der entstandenen
Elektrodentaschen (Plattenstapel). Die Erfindung kann Teil einer Anlage zur Herstellung von Blei-Säure-Batterien sein. Dabei wurde eine Prozess bzw. eine Anlage entwickelt, um bei (positiven)
Röhrchenelektroden - anstatt der konventionellen Gewebe- oder Vliestaschen - Röhrchen insbesondere in rechteckiger Form zu verwenden und zu einer Tasche zu verkleben. Diese Taschen können nun vollautomatisch ohne manuelles Handling weiterverarbeitet werden (z.B. in einer Stanz- und Eintaschmaschine oder in der Pastefüllmaschine). Auch das Stapeln bzw. Verpacken der (noch) leeren Elektrodentaschen in Kartons wird durch die Erfindung wesentlich erleichtert.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt: Die Röhrchen werden entweder manuell oder automatisch in einen Sammeltrichter befördert bzw. könnte die Anlage auch direkt nach dem Herstellprozesses der Röhrchen integriert werden. Über einen Separierungsvorgang (z.B. mittels Transporteinrichtung) werden die Röhrchen lagerichtig zur Klebestation transportiert. Von speziellen Werkzeugen werden die Röhrchen mittels zumindest zwei, vorzugsweise zwei, drei oder vier Klebstoffapplikatoren auf einer Oberfläche mit Spezialkleber versehen. Die
Spezialwerkzeuge greifen die mit Kleber versehenen Röhrchen und drücken diese nach oben, wo der aufgetragene Kleber am vorher hochgedrückten Röhrchen haftet und austrocknet. Das erste Röhrchen jeder Tasche wird jedoch nicht mit Kleber versehen. In der SPS-Steuerung ist einstellbar, wie viele Röhrchen (15, 18, 19 ....usw.) geklebt werden sollen bzw. wird das erste Röhrchen nicht geklebt. Die Entnahme der geklebten Tasche aus der Vorrichtung erfolgt entweder manuell oder kann vollautomatisiert werden, damit die geklebten Taschen auf Stapel gestapelt werden. Optional besteht auch die Möglichkeit, dass die Taschenstapel auch wieder manuell oder automatisch in die Verpackung, insbesondere eine
Kartonverpackung, eingebracht werden.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In den Figuren sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft und schematisch dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1 lose Röhrchen, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Elektrodentasche,
Fig. 3 Klebestellen in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 einen elektrochemischen Energiespeicher in stark schematisierter Darstellung, Fig. 5 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrodentasche, Fig. 6 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrodentasche in Draufsicht, Fig. 7 einen Ausschnitt der Vorrichtung im Bereich der Aneinanderfüge-Einrichtung, Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer Aneinanderfüge-Einrichtung in perspektivischer Ansicht.
Fig. 1 zeigt vorgefertigte, vorzugsweise formstabile, lose Röhrchen 2. Aus diesen Röhrchen 2 wird eine Elektrodentasche 1 für einen elektrochemischen
Energiespeicher 15 hergestellt (Fig. 2 und 4). Die Elektrodentasche 1 wird durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen 2 gebildet, wobei benachbarte Röhrchen 2 durch Klebstoff 3 miteinander verbunden sind (Fig. 3). Wie bereits erwähnt, können die Röhrchen 2 - anstelle miteinander verklebt zu werden - miteinander verschweißt werden. Die Erfindung wird im Folgenden anhand des Verklebens dargestellt, ohne damit jedoch die Möglichkeit des Verschweißens auszuschließen.
Die einander zugewandten Wände benachbarter Röhrchen 2 sind im Wesentlichen parallel zueinander. In der dargestellten Ausführungsform besitzen die Röhrchen 2 jeweils rechteckigen (hier: quadratischen) Querschnitt.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass benachbarte Röhrchen 2 durch zumindest zwei diskrete Klebestellen 4, die in Längsrichtung der Röhrchen 2 voneinander
beabstandet sind, miteinander verbunden sind.
Die einzelnen Röhrchen 2 sind vorzugsweise für sich formstabil (d.h. auch im losen Zustand gemäß Fig. 1 ). Sie können aus Fasermaterial, vorzugsweise enthaltend Glasfasern, gebildet sein, z.B. aus glasfaserverstärktem Material (Kunststoff, Harz, etc).
Fig. 4 zeigt (rein schematisch) einen elektrochemischen Energiespeicher 15, insbesondere eine Batterie oder einen Akkumulator, mit einer Elektrodentasche 1 . In den Röhrchen 2 ist jeweils Elektrodenmaterial 5, insbesondere ein Bleistab, untergebracht.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Elektrodentasche 1 . Die Vorrichtung 10 umfasst eine Klebstoffapplikationseinrichtung 6 und eine Einrichtung 7 zum Aneinanderfügen eines mit Klebstoff 3 versehenen Röhrchens 2 an ein anderes Röhrchen 2. In der (alternativen) Ausführung mit dem Verschweißen werden die Röhrchen 2 aneinandergefügt, bevor sie dem Schweißvorgang unterzogen werden bzw. bevor sie die Schweißeinrichtung erreichen.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine vorzugsweise trichterartige Aufgabeeinrichtung 13 zur Aufgabe von vorgefertigten Röhrchen 2 und eine Transporteinrichtung 14 zum Transport der Röhrchen 2 quer zu ihrer Längserstreckung zu der
Klebstoffapplikationseinrichtung 6 und zu der Aneinanderfüge-Einrichtung 7. Wie aus Fig. 6 zu sehen ist, umfasst die Klebstoffapplikationseinrichtung 6 (hier: vier)
Klebstoffapplikatoren, z.B. in Form von Düsen, die in einer Reihe quer zur
Transportrichtung der Röhrchen 2 angeordnet sind. Eine alternative
Klebstoffapplikationseinrichtung 6 besteht aus nur zwei Klebstoffapplikatoren, die so angeordnet sind, dass die Röhrchen 2 an ihren beiden Enden oder nahe an ihren beiden Enden (insbesondere näher bei einem Ende als bei der Mitte des Röhrchens 2) mit Klebstoff 3 versehen werden. Dabei können die Klebstoffapplikatoren, z.B. Düsen, vertikal oberhalb der Umlaufelemente (z.B. Riemen, Ketten, Bänder, etc.) der Transporteinrichtung 14 angeordnet sein, die hier als Umlaufantrieb bzw.
Riemenantrieb mit zwei Riemen ausgebildet ist, auf denen jeweils die Endabschnitte der Röhrchen 2 aufliegen. Würde die Transporteinrichtung 14 mehr als zwei
Umlaufelemente bzw. Riemen umfassen, kann vertikal über mehr als zwei
Umlaufelementen, insbesondere über jedem Umlaufelement, jeweils ein
Klebstoffapplikator angeordnet sein. Durch die Anordnung des Klebstoffapplikators vertikal über einem Umlaufelement ist sichergestellt, dass die Lage des Röhrchens 2 relativ zum Klebstoffapplikator beim Auftragen des Klebstoffs 3 genau festgelegt ist.
Die Aneinanderfüge-Einrichtung 7 umfasst eine erste Halteeinrichtung 8 zum Halten und Bewegen eines Röhrchens 2. Die erste Halteeinrichtung 8 ist zwischen einer freigebenden Stellung und einer (das Röhrchen 2) haltenden Stellung betätigbar.
Nach der Applikation des Klebstoffes 3 wird das Röhrchen 2 von der ersten
Halteinrichtung 8 gefasst und in Richtung des entstehenden Verbundes 12 aus bereits miteinander verbundenen Röhrchen 2 bewegt.
Die Aneinanderfüge-Einrichtung 7 umfasst auch eine zweite Halteeinrichtungen 9 (Fig. 5, 7 und 8). Die Halteeinrichtungen 8, 9 sind relativ aufeinander zu bewegbar. Die zweite Halteeinrichtung 9 ist zum Halten des entstehenden Verbundes 12 aus miteinander verklebten Röhrchen 2 und die erste Halteeinrichtung 8 zum Halten eines an den entstehenden Verbund 12 anzufügenden Röhrchens 2 ausgebildet.
In der dargestellten Ausführungsform ist die erste (hier: untere) Halteeinrichtung 8 von unten nach oben, vorzugsweise vertikal bewegbar. Dadurch wird das einzelne Röhrchen mit den Klebestellen 4 gegen das unterste Röhrchen 2 des Verbundes 12 gedrückt, wo es somit anhaftet.
Beide Halteeinrichtungen 8, 9 sind zwischen einer freigebenden Stellung und einer haltenden Stellung betätigbar und werden jeweils aus zwei gegenüberliegenden Greifelementen 18, 19 gebildet, siehe Fig. 6, 7, wobei eines der Greifelemente 18, 19 zum Halten oder Stützen der einen Enden der Röhrchen 2 und das andere
Greifelement 18, 19 zum Halten oder Stützen der anderen Enden der Röhrchen 2 ausgebildet ist. Die Greifelemente 18, 19 sind somit jeweils seitlich der
Transporteinrichtung 14 angeordnet.
Die Transporteinrichtung 14, die Klebstoffapplikationseinrichtung 6 und die
Halteeinrichtungen 8, 9 werden durch eine Steuerung angesteuert, etwa eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Die von den einzelnen Komponenten ausgeführten Aktionen sind jeweils aufeinander abgestimmt.
Während die erste Halteeinrichtung 8 das einzelne Röhrchen gegen den Verbund 12 (nach oben) drückt (Fig. 7), kann die zweite Halteeinrichtung 9 in die freigebende Stellung gebracht werden, sodass der gesamte Verbund 12 um die Breite eines Röhrchens 2 nach oben bewegt werden kann, bevor er anschließend (nun mit dem hinzugefügten Röhrchen 2) wieder durch die zweite Halteeinrichtung 9 gehalten wird.
Die zweite Halteeinrichtung 9 kann ebenfalls vertikal bewegbar sein, wie der
Doppelpfeil in Fig. 7 andeutet. Das Greifelement 19 der zweiten Halteeinrichtung 9 bildet - in der dargestellten Ausführungsform - mehrere (hier: vier) übereinander angeordnete Stifte aus, die in die Röhrchen 2 des Verbundes 12 hineingreifen. Die Halteeinrichtungen 8, 9 fahren aufeinander zu, heben den Verbund 12 von Röhrchen 2 an, fahren auseinander und wieder nach unten, um in das nächstuntere Röhrchen 2 einzugreifen. Das Greifelement 18 der ersten Halteeinrichtung 8 bildet in der dargestellten Ausführungsform nur einen Stift aus, der in das (von unten)
anzufügende Röhrchen 2 eingreift. Beim Aneinanderfügen der Röhrchen 2 kann nun zwischen benachbarten Röhrchen 2 ein Abstand gehalten werden, vorzugsweise mittels der Halteeinrichtungen 8, 9, zumindest bis der Klebstoff aufgrund seiner Verfestigung die Abstandsfunktion übernimmt. Ein Verfahrensablauf könnte dabei folgendermaßen aussehen: Ein mit Klebstoff versehenes Röhrchen 2 wird gegen ein anderes Röhrchen 2 bewegt, sodass der Klebstoff 3 auch auf dem anderen Röhrchen 2 anhaftet. Anschließend werden die Röhrchen 2 um einen vorgegebenen Abstand auseinanderbewegt und in dieser Relativposition gehalten. Während dieses Haltens kann die Verfestigung des Klebstoffes 3 beschleunigt werden (Abkühlstrecke), z.B. durch Kühlung mittels eines gasförmigen Kühlmediums (z.B. Luft). Sobald der Klebstoff 3 eine ausreichende Eigenfestigkeit aufweist, ist es nicht mehr erforderlich, die Röhrchen 2 von außen, z.B. mittels Halteeinrichtungen 8, 9, auf Abstand zu halten.
Im Ergebnis erhält man Elektrodentaschen 1 , bei denen benachbarte Röhrchen 2 jeweils einen Abstand voneinander aufweisen (Fig. 3), d.h. durch einen Spalt voneinander beabstandet sind. Die Stärke des Klebstoffes 3 bestimmt dabei den Röhrchenabstand.
Die Vorrichtung 10 umfasst auch eine sich von unten nach oben, vorzugsweise vertikal erstreckende Führung 1 1 zur Aufnahme des entstehenden Verbundes 12 aus miteinander verklebten Röhrchen 2. Die Führung 1 1 dient zum Halten des Verbundes 12 und dazu, dass die einzelnen Röhrchen 2 in der Elektrodentasche 1 korrekt ausgerichtet sind (Plattenform). Der entstehende Verbund 12 aus miteinander verklebten Röhrchen 2 wird entlang der Führung 1 1 sukzessive nach oben weiter bewegt.
Die Führung 1 1 ist im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der ersten Halteeinrichtung 8 - von unten nach oben - ausgerichtet. Die erste Halteeinrichtung 8 nimmt das Röhrchen 2 von der Transporteinrichtung 14 und schiebt es von unten in die Führung 1 1 .
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodentasche 1 wobei vorgefertigte, vorzugsweise formstabile, lose Röhrchen 2 durch Klebstoff 3 (oder: durch Verschweißen) miteinander verbunden werden. Wie aus Fig. 6 zu sehen ist, wird Klebstoff 3 an zumindest zwei (hier: vier) diskreten, in Längsrichtung des Röhrchens 2 voneinander beabstandete Klebestellen 4, auf ein Röhrchen 2 aufgebracht. Das Röhrchen 2 wird anschließend mit den Klebestellen 4 (hier: von unten) an ein anderes Röhrchen 2 angefügt (Fig. 7). Dabei wird ein Röhrchen 2 nach dem anderen mit Klebstoff 3 versehen und zu dem entstehenden Verbund 12 aus miteinander verklebten Röhrchen 2 angefügt.
Bevorzugt wird natürlich, dass die Röhrchen 2 in leerem Zustand miteinander verbunden werden, wodurch eine vorgefertigte Elektrodentasche geschaffen wird, die transportiert, verpackt, weiterverarbeitet (z.B. gestanzt, oberflächenbehandelt, etc.) und befüllt (Paste aus aktivem Material, Bleistäbe) werden kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Elektrodentasche
2 Röhrchen
3 Klebstoff
4 Klebestelle
5 Elektrodenmaterial
6 Klebstoffapplikationseinrichtung
7 Einrichtung zum Aneinanderfügen
8 Halteeinrichtung
9 Halteeinrichtung
10 Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrodentasche 1
1 1 Führung
12 Verbund aus miteinander verbundenen Röhrchen 2
13 Aufgabeeinrichtung
14 Transporteinrichtung
15 elektrochemischer Energiespeicher
16
17
18 Greifelement
19 Greifelement

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Elektrodentasche (1 ) für einen elektrochemischen Energiespeicher (15), wobei die Elektrodentasche (1 ) durch zumindest zwei, vorzugsweise durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen (2) gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Röhrchen (2) durch Klebstoff (3) miteinander verbunden oder miteinander verschweißt sind.
2. Elektrodentasche nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
einander zugewandten Wände benachbarter Röhrchen (2) im Wesentlichen parallel zueinander sind und/oder dass die Röhrchen (2) jeweils rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt aufweisen.
3. Elektrodentasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass benachbarte Röhrchen (2) durch zumindest zwei, insbesondere zwei, drei oder vier, diskrete Klebestellen (4) oder
Schweißstellen, die in Längsrichtung der Röhrchen (2) voneinander
beabstandet sind, miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise
benachbarte Röhrchen (2) durch einen Spalt voneinander beabstandet sind.
4. Elektrodentasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die einzelnen Röhrchen (2) für sich formstabil sind und/oder aus Fasermaterial, vorzugsweise enthaltend Glasfasern, gebildet sind.
5. Elektrochemischer Energiespeicher (15), insbesondere Batterie oder
Akkumulator, mit einer Elektrodentasche (1 ), die durch zumindest zwei, vorzugsweise durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Röhrchen (2) gebildet wird, wobei in den Röhrchen (2) jeweils Elektrodenmaterial (5), insbesondere ein Bleistab, untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodentasche (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
6. Vorrichtung (10) zur Herstellung einer Elektrodentasche (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Klebstoffapplikationseinrichtung (6) und eine Einrichtung (7) zum
Aneinanderfügen eines mit Klebstoff (3) versehenen Röhrchens (2) an ein anderes Röhrchen (2) umfasst, oder eine Schweißeinrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aneinanderfüge-Einrichtung (7) zumindest eine Halteeinrichtung (8, 9) zum Halten und/oder Bewegen zumindest eines Röhrchens (2) umfasst, wobei die zumindest eine Halteeinrichtung (8, 9) zwischen einer freigebenden Stellung und einer haltenden Stellung betätigbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Halteeinrichtung (8, 9) aus zwei gegenüberliegenden Greifelementen (18, 19) gebildet wird, wobei eines der Greifelemente (1 8, 19) zum Halten oder Stützen der einen Enden der Röhrchen (2) und das andere Greifelement (18, 19) zum Halten oder Stützen der anderen Enden der Röhrchen (2) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aneinanderfüge-Einrichtung (7) zumindest zwei Halteeinrichtungen (8, 9) umfasst, die relativ aufeinander zu bewegbar sind, wobei vorzugsweise eine der Halteeinrichtungen (9) zum Halten eines entstehenden Verbundes (12) aus miteinander verbundenen Röhrchen (2) und die andere Halteeinrichtung (8) zum Halten eines an den entstehenden Verbund (12) anzufügenden Röhrchens (2) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelemente (18, 19) jeweils zumindest einen Stift aufweisen, der
ausgebildet ist, um in ein Röhrchen (2) einzugreifen, wobei vorzugsweise die Greifelemente (19) einer Halteeinrichtung (9) zumindest zwei Stifte aufweisen, die ausgebildet sind, um in benachbarte Röhrchen (2) eines entstehenden Verbundes (12) aus miteinander verbundenen Röhrchen (2) einzugreifen.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stifte zu ihrem Ende hin vorzugsweise konisch verjüngen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine sich von unten nach oben, vorzugsweise vertikal erstreckende Führung (1 1 ) zur Aufnahme des entstehenden Verbundes (12) aus miteinander verklebten oder verschweißten Röhrchen (2) umfasst.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (1 1 ) im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung zumindest einer
Halteeinrichtung (8, 9) ausgerichtet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine vorzugsweise trichterartige Aufgabeeinrichtung
(13) zur Aufgabe und/oder zur Vereinzelung von vorgefertigten Röhrchen (2) und eine Transporteinrichtung (14) zum Transport der Röhrchen (2) quer zu ihrer Längserstreckung zu der Klebstoffapplikationseinrichtung (6) und/oder zu der Schweißeinrichtung und/oder zu der Aneinanderfüge-Einrichtung (7) umfasst.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufgabeeinrichtung (13) eine Plattform zur Aufnahme von Röhrchen (2) und einen mit der Plattform zusammenwirkenden Antrieb, insbesondere einen
Vibrations- oder Rüttelantrieb, umfasst, wobei die Aufgabeeinrichtung (13) vorzugsweise wannen- oder tischförmig ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Versteileinrichtung zur Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Röhrchenlängen aufweist, wobei die
Versteileinrichtung mit der Klebstoffapplikationseinrichtung (6) und/oder mit der Aneinanderfüge-Einrichtung (7) zusammenwirkt.
17. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodentasche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte, vorzugsweise formstabile, lose Röhrchen (2) durch Klebstoff (3) oder durch Schweißen miteinander verbunden werden, vorzugsweise mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 16.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoff (3) an zumindest zwei diskreten, in Längsrichtung des Röhrchens (2) voneinander beabstandeten Klebestellen (4), auf ein Röhrchen (2) aufgebracht wird und das Röhrchen (2) mit den Klebestellen (4) an ein anderes Röhrchen (2) angefügt wird, oder dass benachbarte Röhrchen (2) an zumindest zwei diskreten, in Längsrichtung des Röhrchens (2) voneinander beabstandeten Schweißstellen miteinander verschweißt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrchen (2) von unten an den entstehenden Verbund (12) aus miteinander verbundenen Röhrchen (2) angefügt werden und/oder dass der entstehende Verbund (12) aus miteinander verbundenen Röhrchen (2) nach oben bewegt wird, vorzugsweise entlang einer Führung (1 1 ).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aneinanderfügen der Röhrchen zwischen benachbarten Röhrchen (2) ein Abstand gehalten wird, vorzugsweise mittels zumindest einer
Halteeinrichtung (8, 9), zumindest bis der Klebstoff (3) aufgrund seiner Verfestigung die Abstandsfunktion übernimmt.
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