WO2020049034A1 - Verfahren zur bildung eines elektrodenstapels - Google Patents

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WO2020049034A1
WO2020049034A1 PCT/EP2019/073562 EP2019073562W WO2020049034A1 WO 2020049034 A1 WO2020049034 A1 WO 2020049034A1 EP 2019073562 W EP2019073562 W EP 2019073562W WO 2020049034 A1 WO2020049034 A1 WO 2020049034A1
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WO
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electrode
separator
sandwich structure
sections
stack
Prior art date
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PCT/EP2019/073562
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English (en)
French (fr)
Inventor
Franziska Mueller
Johannes Maximilian Nipper
Joo Young Choi
Michael BUTZIN
Benedikt RODE
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Gs Yuasa International Ltd.
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    • 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
    • H01M10/0463—Cells or batteries with horizontal or inclined electrodes
    • 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
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a method for forming an electrode stack for a battery cell, the electrode stack alternatingly with a first one
  • the present invention relates to the use of the method for producing an electrode stack for a battery cell.
  • JP 2017-041344 relates to an electrode stacking method.
  • Packing step is a pocket-shaped separator by overlaying
  • US 2014/272507 relates to an electrode arrangement in which an electrode stack is formed by stacking at least one unit with a four-layer structure of a first electrode, a separator, a second electrode and a further separator, a fixing part being provided for wrapping and fixing the electrode stack is.
  • the electrode unit is formed in accordance with the following process: First, a first electrode material, a first separator material and a second electrode material and a second separator are prepared. The two electrode materials are cut according to certain dimensions and form the electrodes. The same process is done on the first and the second
  • the electrode material and the separator material are available as wound rolls. After the preparation of the materials, the first electrode material is cut in the first dimensions by means of a cutting device. The second electrode material is also cut into a specific shape by means of a further cutting device.
  • the first electrode material with specific dimensions is then transferred to the first separator material.
  • the second separator material Dimensions are transferred to the second separator material. Then all materials are fed to lamination devices. The electrodes and the separators are connected to one another via the lamination devices. The Lamination devices are needed to connect the electrodes and separators together. The electrode material and the separator material are treated by the action of pressure or heat in the lamination devices. By sticking together the individual materials, the shape of the battery unit is maintained with greater stability.
  • EP 2 555 305 B1 discloses an electrode arrangement of a cathode separator / anode structure. First element electrodes and a second electrode material web are wound up in such a way that the first element electrodes of the second
  • Electrode material web separated from each other by a separating material web and have a first electrode and a second electrode of opposite polarities.
  • EP 2 958 179 Al relates to an electrode arrangement with improved safety and a production method.
  • An electrode arrangement comprises a four-layer structure of a first electrode, a first separator, a second electrode and a second separator, which are stacked sequentially and are arranged in repeated order; the four-layer structures are stacked alternately.
  • the separator has a larger extension than the electrode that an edge part of the
  • EP 2 892 102 A1 relates to a method for producing electrode stacks. According to this method, a structure is created which comprises a stacked structure, formed from the sequential stacks of a first electrode, a first separator and a second electrode and a second separator.
  • Stacked electrodes have a number of disadvantages compared to a wound electrode design. Assembling a stack is relatively complex and leads to high production costs. The main problem is that a large number of individual very thin sections have to be stacked on top of one another, and in particular the handling of sections of the separator is very complex.
  • the wound electrode design has the advantage that self-stabilization of a wound electrode arrangement occurs due to the winding of the separator, anode and cathode.
  • wound electrode designs use the installation space insufficiently, which in turn is more likely to be the case with the electrode stack arrangement.
  • a larger active volume can be achieved with an electrode stack arrangement compared to a wound electrode arrangement, which in turn leads to a higher battery toe capacity with the same battery toe size.
  • a method for forming an electrode stack for a battery unit is proposed according to the invention, the electrode stack being formed in an alternating sequence from a first separator, a first electrode, a second separator and a second electrode and at least the following process steps are carried out: a) separating a sheet-like material of the first electrode into individual sections with defined dimensions, b) packaging the sections in a covering made of separator material, or c) producing a sandwich structure from the first separator, first electrode or second electrode and a second Separator by a lamination process, d) cutting the sandwich structure after performing step c) to form a protrusion of the first separator and / or the second
  • the solution proposed according to the invention makes it possible to provide a stacking method for flat film-shaped sections of electrode material and separator material, so that the electrode stack obtained has a larger active volume compared to wound electrode arrangements.
  • the electrode stack design leads to larger battery cell capacities with the same battery cell size, since the interior volume made available by the battery cell or its housing can be used much better by an electrode stack and, consequently, a larger capacity of the battery cell can be achieved with the same size.
  • the first electrode represents a cathode
  • the second electrode represents an anode.
  • the envelopes for the sections are advantageously designed in an essentially pocket-like manner.
  • the pocket-shaped design offers the possibility of enveloping the relevant section of the first or the second electrode in such a way that when the respective other first or second is later applied
  • the envelopes, which each hold the section for the first electrode or the section for the second electrode are pressed by means of a pressing device under the action of a heat source.
  • Electrode or the second electrode considerably.
  • a sandwich structure can also be pressed by means of a pressing direction under the action of a heat source.
  • the sandwich structure which comprises, for example, a first separator, a first or a second electrode or a second separator
  • the application of a contact pressure in the horizontal direction under the action of heat can achieve a large-area connection between the materials which are installed in the sandwich structure. so that the phenomenon of shrinkage of the separator material can be prevented, since a large-area connection to each other
  • the shrinkage of the material of the first separator and the second separator within the sandwich structure can be considerably minimized, since a flat connection between the material of the first and the second separator and the adjacent material of the electrode, be it the first electrode or the one second electrode, is given over a relatively large area, and shrinkage of the separator material is thus significantly hindered.
  • the electrode stack is formed by supplying the envelopes from a depot as part of a first supply process and supplying the second electrode from a further depot for second electrodes in a second supply process, so that the electrode stack in the stacking direction alternating sequence and the removal of the corresponding material from the two depots
  • Electrode stack grows slowly in the stacking direction.
  • the invention also relates to a method for forming a
  • Electrode stack for a battery cell the electrode stack being formed in an alternating sequence from a first separator, a first electrode, a second separator and a second electrode, and at least the following ones
  • a sandwich structure obtained is separated into a sandwich structure section by means of a cut by means of a laser source
  • the sandwich structure sections obtained according to method step b) are stacked on a section of the first electrode and d) the stacking of sandwich sections and the sections of the first
  • Electrode takes place in an alternating sequence.
  • the cutting is carried out according to the invention
  • Method step b) in such a way that the sandwich construction sections are free of protrusions after the cut. Furthermore, the defined dimensions of the section of the first electrode or of the second electrode received in the interior of the casing are such that the interior is used to the maximum. Furthermore, the invention relates to the use of the method for producing an electrode stack of a battery cell for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV).
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • the solution proposed according to the invention is characterized in that, in the method proposed according to the invention, a stack is formed with which a larger active volume can be achieved in comparison to a wound battery cell. This considerably improves the capacity of the battery cell, the size of the battery toe remaining essentially unchanged. In the case of a test carried out with the stacked ones proposed according to the invention
  • Electrode stacking a corresponding threshold at which serious impairment can occur, is considerably reduced, which is due to the fact that the lamination process significantly reduces the shrinkage of the first and / or the second separator, as a result of which short circuits can be reliably avoided .
  • the lamination process also significantly improved the safety standard of a battery toe.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the proposed according to the invention
  • FIG. 2 shows an embodiment variant of the method proposed according to the invention, forming a sandwich structure from a separator-electrode-separator.
  • FIG. 1 shows a first embodiment variant of the method proposed according to the invention for forming an electrode stack.
  • Envelope 14 is made of separator material and defines an interior 16, within which section 18 of first electrode 12, for example the cathode, is located.
  • the envelope 14 is in a depot 20, for example in
  • sections of second electrodes 30, which are, for example, the anode, are also stored in stack form.
  • casings 14 from the depot 20 for casings 14 are supplied to the electrode stack 24 from the top in an alternating sequence in a first supply process 22.
  • a second electrode 30 is removed from the depot 28 and fed to the electrode stack 24 in the course of a second feeding process 32, so that an electrode stack 24 results which, in an alternating sequence, comprises 34 envelopes 14 Separator material including section 18, for example the first
  • Electrode 12 includes electrode 12 and second electrodes 30.
  • the stacking process 26 is ended when it is reached.
  • the section 18 of the first electrode 12, for example the cathode is accommodated in the casing 14 made of separator material.
  • first electrodes 12, namely cathodes are stored via the further depot 28 instead of second electrodes 30 (anodes) and in this case via the second
  • Feed process 32 is fed to the growing electrode stack 24. Both versions are possible.
  • the casing 14 If the casing 14 is produced according to FIG. 1, it can be pressed in the vertical direction, for example in a pressing device 58 under the action of heat.
  • the connection makes the connection more stable from a mechanical point of view, it has a considerably higher strength against tensile stress. As a result, it tears in the event of a tensile load occurring in the event of an assembly, or even one
  • first longitudinal side 36 made of separator material
  • second long side 38 of separator material separated from one another.
  • the completely stacked completed electrode stack 24 can also be fed to a pressing device, where it is pressed in the vertical direction essentially under the action of a heat source 56, see illustration according to FIG. 2, in order to close the lamination between the individual layers of the electrode stack 24 improve.
  • a heat source 56 see illustration according to FIG. 2
  • FIG. 2 shows a further embodiment variant of the method proposed according to the invention for forming an electrode stack 24.
  • FIG. 2 shows that an electrode track 42 is subjected to a cut 44.
  • the electrode track 42 can be one from which sections 18 of the first electrode 12 (cathode) or sections 18 of the second
  • Electrode 30 (anode) are separated.
  • the cut 44 can be made, for example, using a substantially vertically oriented laser beam device.
  • a sandwich structure 68 is formed.
  • a first separator 48 in the form of a web is used, to which the sections 18 of the first electrode 12 are fed while maintaining gaps 52, for example at a feed 50.
  • the individual sections 18 are applied to the top of the web-shaped first separator 48 while maintaining the gap 52.
  • a web-shaped second separator 54 is then fed in. This covers both the gaps 52 between the sections 18 and the sections 18 as such.
  • the sandwich structure 68 obtained comprising the first separator 48 in the form of a web, the sections 18, for example the first electrode 12 and the second separator 54 in the form of a web, are fed to a pressing device 58.
  • the pressing device 58 can, for example, be one in which a heat source 56 is integrated. When the pressing device 58 with integrated heat source 56 or a separate heat source 56 passes through, the result is obtained
  • Sandwich structure 68 essentially pressed in the vertical direction, so that the first separator 48 and the second separator 54 on both sides at the between them
  • the sandwich structure 68 obtained is advanced further, its separation takes place by means of the cut 44 from the sandwich structure 68 present in the form of a web.
  • the cut 44 takes place in such a way that protrusions 64 and 66 result when the cut 44 is made.
  • the first projection 64 of the first separator section 60 is produced in relation to the outer edge of the section 18, which also applies to the second projection 66, which is formed on the second separator section 62.
  • the individual sandwich construction sections obtained after the cut 44 accordingly have a projection on both sides over the edges of the section 18, be it the first electrode 12 or the second electrode 30.
  • the first depot 70 is equipped with sandwich structure sections 46 of the sandwich structure 68 after separation by the cut 44.
  • second electrodes 30, for example are held in the second depot 74 and stacked there.
  • the electrode stack 24 is now built up by the stacking process 26, with a sandwich construction section 46 of a first feed direction 72 being fed from the first depot 70 to the growing electrode stack 24 and then in a second feed direction in an alternating sequence 34 76, a respective section of the second electrode 30 is fed from the second depot 74. Supplied in an alternating sequence 34, the electrode stack 24 is thus built up in the vertical direction until it is complete and has reached its final height, which can depend, for example, on the size of the battery cell and other parameters.
  • the second electrode 30 can of course also be in the form of sections 18 between the first separator 48 and the second separator 54 be included.
  • sections 18 of first electrodes 12 are stored in the second depot 74 and, during the stacking process 26 in the second feed direction 76, the electrode stack 24 which is in the process of being fed is fed essentially in the horizontal direction.
  • the electrode stack 24 comprises individual components lying flat, which comprise the first separator section 60, the section 18 of the first electrode 12, the second separator section 62 and the section 18 of the second electrode 30. If the entire, completed electrode stack 24 is fed to a pressing device, not shown here, the entire, completed one can
  • Electrode stack 24 are again pressed essentially in the vertical direction in order to produce a flat contact between the individual layers.
  • the protrusions 64 and 66 which are formed on the first separator section 60 and on the second separator section 62, can compensate for process tolerances, since when the worst tolerance scenario occurs, the protrusions 64 and 66 are greater than zero with regard to the stack structure.
  • the projections 64, 66 can provide electrical insulation of the edge area of the completed electrode stacks 24.
  • the projections 64 and 66 on the first separator section 60 and on the second separator section 62 can advantageously compensate for any shrinkage of the separator material from which the first and second separator sections 60 and 62 are made.
  • the protrusions 64, 66 advantageously provide mechanical protection against damage to the electrode edges when the electrode stack 24 is being built up; there is also mechanical protection of the electrode edge and of the respective electrode stack 24 over the lifetime of a correspondingly configured battery cell.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstapels (24) für eine Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel (24) in alternierender Abfolge (34) aus einem ersten Separator (36, 48), einer ersten Elektrode (12), einem zweiten Separator (38, 4) und einer zweiten Elektrode (30) gebildet wird. Es werden zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen: a) Trennen eines bahnförmigen Materials der ersten Elektrode (12) in einzelne Abschnitte (18) mit definierten Abmessungen, b) Verpacken der Abschnitte (18) in eine Umhüllung (14) aus Separatormaterial, oder c) Herstellen eines Sandwichaufbaus (68) aus erstem Separator (48), erster Elektrode (12) oder zweiter Elektrode (30) und zweitem Separator (54) durch einen Laminierungsprozess, d) Schneiden des Sandwichaufbaus (68) nach Durchführung von Verfahrensschritt c) unter Ausbildung eines Überstandes (64, 66) von erstem Separator (48) und/oder zweitem Separator (54) über die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (30) in Sandwichaufbauabschnitte (46) und e) Aufstapeln (26) der Umhüllungen (14) gemäß Verfahrensschritt b) in alternierender Abfolge (34) auf die zweite Elektrode (30), oder Aufstapeln (26) des Sandwichaufbauabschnittes (46) gemäß Verfahrensschritt d) auf die erste oder die zweite Elektrode (12, 30).

Description

Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstaoels
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel in alternierender Abfolge einen ersten
Separator, eine erste Elektrode, einen zweiten Separator und eine zweite Elektrode umfasst. Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle.
Stand der Technik
JP 2017-041344 bezieht sich auf ein Elektrodenstapelverfahren. Mittels eines
Verpackungsschrittes wird ein taschenförmiger Separator durch Überlagern und
Verschweißen des Randbereichs eines Separators erzeugt. In einem Stapelschritt werden eine Kathode und eine Anode, die jeweils in dem taschenförmigen Separator
aufgenommen werden, alternierend dem Stapelschritt unterworfen.
US 2014/272507 bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung, bei der ein Elektrodenstapel gebildet wird durch Aufstapeln zumindest einer Einheit mit einer vierschichtigen Struktur einer ersten Elektrode, eines Separators, einer zweiten Elektrode und eines weiteren Separators, wobei ein Fixierteil zum Umwickeln und Fixieren des Elektrodenstapels vorgesehen ist. Die Elektrodeneinheit wird gemäß des nachfolgenden Prozesses gebildet: Zunächst werden ein erstes Elektrodenmaterial, ein erstes Separatormaterial und ein zweites Elektrodenmaterial sowie ein zweiter Separator vorgerichtet. Die beiden Elektrodenmaterialien werden gemäß bestimmter Abmessungen geschnitten und bilden die Elektroden. Derselbe Prozess wird auf die ersten und die zweiten
Separatormaterialien angewandt. Bei der Automatisierung des Fertigungsprozesses liegen das Elektrodenmaterial und das Separatormaterial als gewickelte Rollen vor. Nach der Vorbereitung der Materialien wird das erste Elektrodenmaterial in ersten Abmessungen mittels einer Schneidvorrichtung geschnitten. Mittels einer weiteren Schneidvorrichtung wird das zweite Elektrodenmaterial ebenfalls in eine bestimmte Form geschnitten.
Danach wird das erste Elektrodenmaterial mit bestimmten Abmessungen zum ersten Separatormaterial überführt. Das zweite Elektrodenmaterial mit den zweiten
Abmessungen wird zum zweiten Separatormaterial überführt. Danach werden sämtliche Materialien Laminierungsvorrichtungen zugeführt. Über die Laminierungsvorrichtungen werden die Elektroden und die Separatoren miteinander verbunden. Die Laminierungsvorrichtungen werden benötigt, um die Elektroden und die Separatoren miteinander zu verbinden. Das Elektrodenmaterial und das Separatormaterial werden mittels Ein wirken eines Druckes oder von Wärme in den Laminierungsvorrichtungen behandelt. Durch das Aneinanderhaften der einzelnen Materialien wird die Gestalt der Batterieeinheit mit größerer Stabilität aufrechterhalten.
EP 2 555 305 Bl offenbart eine Elektrodenanordnung einer Kathoden-Separator- /Anodenstruktur. Erste Elementelektroden und eine zweite Elektrodenmaterialbahn sind derart aufgewickelt, dass die ersten Elementelektroden der zweiten
Elektrodenmaterialbahn durch eine Trennmaterialbahn getrennt einander gegenüberliegen und eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode entgegengesetzte Polaritäten haben.
EP 2 958 179 Al bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung mit verbesserter Sicherheit und ein Herstellungsverfahren. Eine Elektrodenanordnung umfasst eine vierschichtige Struktur aus einer ersten Elektrode, einem ersten Separator, einer zweiten Elektrode und einem zweiten Separator, die sequentiell gestapelt sind und in wiederholter Reihenfolge angeordnet sind; wobei die vierschichtigen Strukturen alternierend gestapelt werden. Der Separator hat eine größere Ausdehnung als die Elektrode, dass ein Randteil des
Separators die jeweilige Elektrode überragt.
EP 2 892 102 Al bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Elektrodenstapeln. Gemäß diesem Verfahren wird eine Struktur geschaffen, die eine gestapelte Struktur umfasst, gebildet aus den sequentiellen Stapeln einer ersten Elektrode, eines ersten Separators und einer zweiten Elektrode und eines zweiten Separators.
Gestapelte Elektroden weisen eine Reihe von Nachteilen auf, verglichen mit einem gewickelten Elektrodendesign. Das Zusammenstellen eines Stapels ist relativ aufwendig und führt zu hohen Produktionskosten. Das Hauptproblem ist, dass eine große Anzahl einzelner sehr dünner Abschnitte aufeinandergestapelt werden müssen, und insbesondere die Handhabung von Abschnitten des Separators sehr aufwendig ist. Das gewickelte Elektrodendesign hat den Vorteil, dass aufgrund der Wicklung von Separator, Anode und Kathode eine Selbststabilisierung einer gewickelten Elektrodenanordnung eintritt.
Wird nun vom gewickelten Elektrodenstapeldesign abgewichen, entfällt diese
Selbstfixierung. Gewickelte Elektrodendesigns nutzen jedoch den Bauraum nur unzureichend, was wiederum bei Elektrodenstapelanordnung in vorteilhafter Weise eher gegeben ist. Mit einer Elektrodenstapelanordnung kann ein größeres aktives Volumen, verglichen mit einer gewickelten Elektrodenanordnung, erreicht werden, was wiederum zu einer höheren Batteriezehenkapazität bei gleicher Batteriezehengröße führt. Darstellung der Erfindung
Ausgehend von den Lösungen gemäß des Standes der Technik, wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstapels für eine Batterieeinheit vorgeschlagen, wobei der Elektrodenstapel in alternierender Abfolge aus einem ersten Separator, einer ersten Elektrode, einem zweiten Separator und einer zweiten Elektrode gebildet wird und zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Trennen eines bahnförmigen Materials der ersten Elektrode in einzelne Abschnitte mit definierten Abmessungen, b) Verpacken der Abschnitte in eine Umhüllung aus Separatormaterial, oder c) Herstellen eines Sandwichaufbaus aus erstem Separator, erster Elektrode oder zweiter Elektrode und einem zweiten Separator durch einen Laminierungsprozess, d) Schneiden des Sandwichaufbaus nach Durchführung von Verfahrensschritt c) unter Ausbildung eines Überstandes des ersten Separators und/oder des zweiten
Separators über die erste Elektrode oder die zweite Elektrode in
Sandwichaufbauabschnitte, e) Aufstapeln der Umhüllungen gemäß Verfahrensschritt b) in alternierender Abfolge auf die zweite Elektrode,
oder
Aufstapeln der Sandwichaufbauabschnitte gemäß Verfahrensschritt d) auf die erste oder die zweite Elektrode.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann ein Stapelverfahren für flache filmförmige Abschnitte von Elektrodenmaterial und Separatormaterial bereitgestellt werden, so dass der erhaltene Elektrodenstapel ein größeres aktives Volumen aufweist, verglichen mit gewickelten Elektrodenanordnungen. Das Elektrodenstapeldesign führt zu größeren Batteriezellenkapazitäten bei gleichbleibender Batteriezellengröße, da das durch die Batteriezelle bzw. deren Gehäuse zur Verfügung stellende Innenraumvolumen durch einen Elektrodenstapel viel besser ausgenutzt werden kann und sich demzufolge bei gleicher Baugröße eine größere Kapazität der Batteriezelle erreichen lässt. Dem erfindungsgemäß vor geschlagenen Verfahren weiter folgend, stellt die erste Elektrode eine Kathode dar, während die zweite Elektrode eine Anode darstellt.
In vorteilhafter Weise werden im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren die Umhüllungen für die Abschnitte, sei es der ersten Elektrode, sei es der zweiten Elektrode im Wesentlichen taschenförmig ausgeführt. Das taschenförmige Design bietet die Möglichkeit, den betreffenden Abschnitt der ersten oder der zweiten Elektrode so zu umhüllen, dass bei späterer Applikation der jeweils anderen ersten oder zweiten
Elektrode aufgrund der Kapselung keine Kurzschlüsse in einem erhaltenen Aufbau aus erstem Separator, erster Elektrode, zweiten Separator und zweiter Elektrode auftreten können.
In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens, werden die Umhüllungen, welche jeweils den Abschnitt für die erste Elektrode oder den Abschnitt für die zweite Elektrode aufnehmen, mittels einer Anpressvorrichtung unter Einwirkung einer Wärmequelle verpresst. Dadurch wird die taschenförmige Umhüllung kompakter, da überschüssige Luft aus dem Innenraum gepresst werden kann, die Einwirkung von Wärme verbessert die Adhäsion zwischen dem Separatormaterial, aus dem die Hülle gefertigt ist und dem in dieser Umhüllung aufgenommenen Abschnitt der ersten
Elektrode bzw. der zweiten Elektrode erheblich.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann anstelle der vorgenannten Umhüllung, die einen Abschnitt der ersten Elektrode bzw. der zweiten Elektrode aufnimmt, auch ein Sandwichaufbau mittels einer Anpressrichtung unter Einwirkung einer Wärmequelle verpresst werden. Beim Sandwichaufbau, der beispielsweise einen ersten Separator, eine erste oder eine zweite Elektrode oder einen zweiten Separator umfasst, kann durch die Applikation eines Anpressdruckes in horizontale Richtung unter Einwirkung von Wärme eine großflächige Verbindung zwischen den Materialien, die im Sandwichaufbau verbaut sind, erreicht werden, so dass dem Phänomen der Schrumpfung des Separatormaterials vorgebeugt werden kann, da eine großflächige Verbindung zu jeweils anderen
Komponenten des Sandwichaufbaus besteht.
Dem erfindungsgemäß vor geschlagenen Verfahren weiter folgend, kann durch
Anwendung des Laminierungsprozesses das Schrumpfen des Materials des ersten Separators und des zweiten Separators innerhalb des Sandwichaufbaus erheblich minimiert werden, da eine flächige Verbindung zwischen dem Material des ersten und des zweiten Separators und dem angrenzenden Material der Elektrode, sei es die erste Elektrode, sei es die zweite Elektrode, über einen relativ großen Flächenbereich gegeben ist, und eine Schrumpfung des Separatormaterials somit erheblich behindert wird. Dem erfindungsgemäß vor geschlagenen Verfahren weiter folgend, erfolgt die Bildung des Elektrodenstapels durch Zufuhr der Umhüllungen aus einem Depot im Rahmen eines ersten Zuführvorganges und die Zufuhr der zweiten Elektrode aus einem weiteren Depot für zweite Elektroden in einem zweiten Zuführvorgang, so dass der Elektrodenstapel in Aufstapelrichtung in alternierender Abfolge und der Entnahme des entsprechenden Materials aus den beiden Depots erfolgt
Wird mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren alternativ ein
Sandwichaufbau zur Bildung eines Elektrodenstapels aufgebaut, so werden die vorgefertigten Sandwichaufbauabschnitte aus einem ersten Depot in eine erste
Zuführrichtung und der ersten oder zweiten Elektrode, aus einem zweiten Depot in zweite Zuführrichtung in Aufstapelrichtung entnommen, so dass der zu bildende
Elektrodenstapel in Aufstapelrichtung langsam wächst.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zur Bildung eines
Elektrodenstapels für eine Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel in alternierender Abfolge aus einem ersten Separator, einer ersten Elektrode, einem zweiten Separator und einer zweiten Elektrode gebildet wird, und zumindest die nachfolgenden
Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Mittels einer Anpressung unter Einfluss von Wärme wird ein kontinuierlich
zugeführtes Material für die zweite Elektrode mit zwei kontinuierlich zugeführten bahnförmigen Separatoren verbunden, b) ein erhaltener Sandwichaufbau wird über einen Schnitt mittels einer Laserquelle in Sandwichaufbauabschnitt getrennt, c) die gemäß Verfahrensschritt b) erhaltenen Sandwichaufbauabschnitte werden auf einem Abschnitt der ersten Elektrode gestapelt und d) die Stapelung von Sandwichaufbauabschnitten und der Abschnitte der ersten
Elektrode erfolgt in alternierender Abfolge.
Gemäß dieser Verfahrensvariante erfolgt erfindungsgemäß der Schnitt gemäß
Verfahrensschritt b) derart, dass die Sandwichaufbauabschnitte nach dem Schnitt frei von Überständen sind. Des Weiteren ist der im Innenraum der Umhüllung aufgenommene Abschnitt der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode hinsichtlich seiner definierten Abmessungen derart beschaffen, dass der Innenraum maximal ausgenutzt wird. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines Elektrodenstapels einer Batteriezelle für ein Electric Vehicle (EV), ein Hybrid Electric Vehicle (HEV) oder ein Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV).
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren eine Stapelbildung erfolgt, mit der ein größeres aktives Volumen im Vergleich zu einer gewickelten Batteriezelle erreicht werden kann. Dies verbessert die Kapazität der Batteriezelle erheblich, wobei die Baugröße der Batteriezehe im Wesentlichen unverändert bleibt. Im Falle eines durchgeführten Tests mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen gestapelten
Elektrodenstapeln, ist eine entsprechende Schwelle, bei der es zu einer ernsthaften Beeinträchtigung kommen kann, erheblich reduziert, was dem Umstand geschuldet ist, dass durch den Laminierungsprozess das Schrumpfen des ersten und/oder des zweiten Separators erheblich reduziert ist, wodurch Kurzschlüsse sicher vermieden werden können.
Des Weiteren ist zu erwähnen, dass die Kombination von Umhüllung und
Laminierungsprozess den Sicherheitsstandard einer Batteriezehe zusätzlich nicht unerheblich verbessert.
Hinsichtlich der mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ausgeführten Herstellungsprozesse ist zu erwähnen, dass diverse Nachbehandlungsschritte bzw. Schnittvorgänge bei entsprechender Zusammenfassung der Herstellprozesse von Sandwichaufbau, Bildung des Elektrodenstapels, sowie nach Herstellung der Umhüllung bzw. nach Herstellung des Sandwichaufbaus verschiedene einzelne Schnittoperationen eingespart werden können, da bereits mehrlagig vorkonfigurierte Komponenten des Elektrodenstapels vorliegen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt: Figur 1 eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Verfahrens zur Herstellung eines Elektrodenstapels unter Ausbildung von Umhüllungen einer ersten oder zweiten Elektrode und
Figur 2 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens unter Ausbildung eines Sandwichaufbaus aus Separator-Elektrode-Separator.
Ausführungsvarianten
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Bildung eines Elektrodenstapels zu entnehmen.
Eine Elektrodentasche 10, in der ein Abschnitt 18, beispielsweise einer ersten Elektrode 12 (Kathode) aufgenommen ist, wird durch eine Umhüllung 14 dargestellt. Die
Umhüllung 14 ist aus Separatormaterial gefertigt und definiert einen Innenraum 16, innerhalb dessen sich der Abschnitt 18 der ersten Elektrode 12, beispielsweise der Kathode befindet. Die Umhüllung 14 wird in einem Depot 20, beispielsweise in
Stapelform gelagert.
In einem weiteren Depot 28 werden Abschnitte zweiter Elektroden 30, bei denen es sich beispielsweise um die Anode handelt, ebenfalls in Stapelform gelagert.
Zur Herstellung eines Elektrodenstapels 24 werden beim Aufstapel Vorgang 26 jeweils in alternierender Abfolge 34 Umhüllungen 14 aus dem Depot 20 für Umhüllungen 14 im Rahmen eines ersten Zuführvorgangs 22 von der Oberseite her dem Elektrodenstapel 24 zugeführt. Sobald auf der Oberseite des Elektrodenstapels 24 die Umhüllung 14 platziert ist, wird vom Depot 28 eine zweite Elektrode 30 entnommen und im Rahmen eines zweiten Zuführvorganges 32 dem Elektrodenstapel 24 zugeführt, so dass sich ein Elektrodenstapel 24 ergibt, der in alternierender Abfolge 34 Umhüllungen 14 aus Separatormaterial unter Einschluss des Abschnittes 18, beispielsweise der ersten
Elektrode 12 und zweiten Elektroden 30 umfasst.
Je nach vordefinierter Höhe der Elektrodenstapel 24 wird bei deren Erreichen der Aufstapelvorgang 26 beendet.
In der Darstellung gemäß Figur 1 ist in der Umhüllung 14 aus Separatormaterial der Abschnitt 18 der ersten Elektrode 12, beispielsweise der Kathode aufgenommen.
Genauso gut ist es möglich, in der Umhüllung 14 einen Abschnitt 18 unterzubringen, welcher aus dem Material für die zweite Elektrode 30, nämlich die Anode gefertigt ist. In diesem Falle werden über das weitere Depot 28 statt zweite Elektroden 30 (Anoden) erste Elektroden 12, nämlich Kathoden gelagert und in diesem Falle über den zweiten
Zuführvorgang 32 dem im Wachsen begriffenen Elektrodenstapel 24 zugeführt. Beide Ausführungsvarianten sind möglich.
Ist die Umhüllung 14 gemäß Figur 1 hergestellt, so kann diese beispielsweise in einer Anpressvorrichtung 58 unter Einwirkung von Wärme in vertikale Richtung verpresst werden. Durch die Verpressung wird die Verbindungsstelle in mechanischer Hinsicht stabiler, sie weist eine erheblich höhere Festigkeit gegen Zugbelastung auf. Dadurch reißt sie bei einer im Montagefalle auftretenden Zugbelastung oder auch bei einer
Zugbelastung aufgrund des Schrumpfens des Separatormaterials nicht mehr auf. Ein weiterer Vorteil einer Verpressung in vertikale Richtung unter Einwirkung von Wärme ist zu darin zu erblicken, dass beispielsweise die erste Elektrode 12 nach der Assemblierung des Verbundes aus Elektrode mit den beiden Separatoren 14 nicht mehr verrutscht. Dies bietet den Vorteil, dass die Toleranzkette ab dieser Stelle innerhalb der Prozesskette anders aufgebaut werden kann, was wiederum einer zusätzlichen Volumennutzung zugutekommt.
In fertig erhaltenen Elektrodenstapeln 24 werden je nachdem, ob im Innenraum 16 der Umhüllung 14 ein Abschnitt 18 der ersten Elektrode 12 oder ein Abschnitt 18 der zweiten Elektrode 30 aufgenommen ist, diese im fertiggestellten Elektrodenstapel 24 durch eine erste Längsseite 36 aus Separatormaterial bzw. durch eine zweite Längsseite 38 aus Separatormaterial voneinander getrennt.
Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann auch der fertig aufgestapelte komplettierte Elektrodenstapel 24 einer Pressvorrichtung zugeführt werden, wo dieser im Wesentlichen unter Einwirkung einer Wärmequelle 56, vergleiche Darstellung gemäß Figur 2, in vertikale Richtung verpresst wird, um die Laminierung zwischen den einzelnen Schichten des Elektrodenstapels 24 zu verbessern. Je besser der flächige Kontakt zwischen dem Separatormaterial und dem Material der ersten Elektrode 12 sowie der zweiten Elektrode 30 ist, desto geringer fällt ein Schrumpfen des Separatormaterials aus, wobei das Schrumpfen des Separatormaterials bei einer Überbeanspruchung des Elektrodenstapels 24 auftritt und zu Kurzschlüssen zwischen der ersten Elektrode 12, beispielsweise der Kathode und der zweiten Elektrode 30, beispielsweise der Anode, führen kann.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Bildung eines Elektrodenstapels 24. Figur 2 ist zu entnehmen, dass eine Elektrodenbahn 42 einem Schnitt 44 unterzogen wird. Bei der Elektrodenbahn 42 kann es sich sowohl um eine solche handeln, aus welcher Abschnitte 18 der ersten Elektrode 12 (Kathode) oder Abschnitte 18 der zweiten
Elektrode 30 (Anode) abgetrennt werden. Der Schnitt 44 kann beispielsweise über eine im Wesentlichen senkrecht orientierte Laserstrahleinrichtung erfolgen.
In einem weiteren Schritt erfolgt die Bildung eines Sandwichaufbaus 68.
Dazu wird ein erster Separator 48 in Bahnform verwendet, auf den unter Einhaltung von Lücken 52, beispielsweise an einer Zufuhr 50, die Abschnitte 18 der ersten Elektrode 12 zugeführt werden. Die einzelnen Abschnitte 18 werden unter der Aufrechterhaltung der Lücke 52 auf die Oberseite des bahnförmigen ersten Separators 48 aufgebracht.
Anschließend erfolgt die Zuführung eines bahnförmigen zweiten Separators 54. Dieser überdeckt sowohl die Lücken 52 zwischen den Abschnitten 18 wie auch die Abschnitte 18 als solche. Der erhaltene Sandwichaufbau 68, umfassend den ersten Separator 48 in Bahnform, die Abschnitte 18, beispielsweise der ersten Elektrode 12 sowie den zweiten Separator 54 in Bahnform, werden einer Anpressvorrichtung 58 zugeführt. Bei der Anpressvorrichtung 58 kann es sich beispielsweise um eine solche handeln, in die eine Wärmequelle 56 integriert ist. Bei Passage der Anpressvorrichtung 58 mit integrierter Wärmequelle 56 oder einer separaten Wärmequelle 56, wird der erhaltene
Sandwichaufbau 68 im Wesentlichen in vertikale Richtung verpresst, so dass der erste Separator 48 und der zweite Separator 54 beidseitig an den zwischen diesen
auf genommenen Abschnitt 18 der ersten Elektrode 12 angepresst werden und somit eine flächige Verbindung entsteht. Bei weiterem Vorschub des erhaltenen Sandwichaufbaus 68 erfolgt dessen Abtrennung mittels des Schnittes 44 von dem bahnförmig vorliegenden Sandwichaufbau 68. Der Schnitt 44 erfolgt derart, dass sich bei der Durchführung des Schnittes 44 Überstände 64 bzw. 66 ergeben. Beispielsweise wird beim Schnitt 44 der erste Überstand 64 des ersten Separatorabschnittes 60 bezogen auf die Außenkante des Abschnittes 18 erzeugt, was des Weiteren auch für den zweiten Überstand 66 gilt, der am zweiten Separatorabschnitt 62 ausgebildet wird. Die nach dem Schnitt 44 erhaltenen einzelnen Sandwichaufbauabschnitte, weisen demnach einen beidseitigen Überstand über die Kanten des Abschnittes 18 auf, sei es die erste Elektrode 12, sei es die zweite Elektrode 30.
Analog zur Darstellung der Verfahrensvariante gemäß Figur 1 erfolgt die Bestückung eines ersten Depots 70 mit Sandwichaufbauabschnitten 46 des Sandwichaufbaus 68 nach Abtrennung durch den Schnitt 44. Im zweiten Depot 74 werden gemäß dieser Ausführungsvariante des Verfahrens beispielsweise zweite Elektroden 30 vorgehalten und dort zwischengestapelt.
Zur Bildung des Elektrodenstapels 24 erfolgt nun ein Aufbau des Elektrodenstapels 24 durch den Aufstapelvorgang 26, wobei in alternierender Abfolge 34 jeweils aus dem ersten Depot 70 ein Sandwichaufbauabschnitt 46 einer ersten Zuführrichtung 72 dem im Wachsen befindlichen Elektrodenstapel 24 zugeführt wird und danach im Rahmen einer zweiten Zuführrichtung 76 aus dem zweiten Depot 74 ein jeweiliger Abschnitt der zweiten Elektrode 30 zugeführt wird. In alternierender Abfolge 34 zugeführt, wird so der Elektrodenstapel 24 in vertikale Richtung aufgebaut, bis dieser komplett ist und seine endgültige Höhe erreicht hat, die beispielsweise von der Größe der Batteriezelle und anderen Parametern abhängen kann.
Wenngleich im Zusammenhang mit Figur 2 ein Sandwichaufbau 68 dargestellt ist, bei dem die Abschnitte 18 der ersten Elektrode 12 in Sandwichaufbau 68 integriert sind, so kann natürlich auch die zweite Elektrode 30 in Form von Abschnitten 18 zwischen dem ersten Separator 48 und dem zweiten Separator 54 aufgenommen sein. In diesem Falle werden im zweiten Depot 74 statt Abschnitte zweiter Elektroden 30, Abschnitte 18 erster Elektroden 12 bevorratet und beim Aufstapel Vorgang 26 in zweiter Zuführrichtung 76 den im Werden begriffenen Elektrodenstapel 24 im Wesentlichen in horizontaler Richtung zugeführt.
Entscheidend ist, dass der Elektrodenstapel 24 flächig anliegende einzelne Komponenten umfasst, die den ersten Separatorabschnitt 60, den Abschnitt 18 der ersten Elektrode 12, den zweiten Separatorabschnitt 62 sowie den Abschnitt 18 der zweiten Elektrode 30 umfassen. Wird der gesamte, komplettierte Elektrodenstapel 24 einer hier nicht näher dargestellten Pressvorrichtung zugeführt, so kann der gesamte, komplettierte
Elektrodenstapel 24 nochmals im Wesentlichen in vertikaler Richtung verpresst werden, um einen flächigen Kontakt zwischen den einzelnen Schichten herzustellen.
Die Überstände 64 bzw. 66, die am ersten Separatorabschnitt 60 bzw. am zweiten Separatorabschnitt 62 ausgebildet sind, können Prozesstoleranzen kompensieren, da beim Auftreten des schlechtesten Toleranzszenarios die Überstände 64 und 66 hinsichtlich des Stackaufbaus größer als Null sind. Darüber hinaus kann durch die Überstände 64, 66 eine elektrische Isolation des Randbereiches der komplettierten Elektrodenstapel 24 erreicht werden. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise durch die Überstände 64 bzw. 66 am ersten Separatorabschnitt 60 bzw. am zweiten Separatorabschnitt 62 eine Kompensation von möglicherweise auftretenden Schrumpfungen des Separatormaterials, aus dem der erste und der zweite Separatorabschnitt 60 bzw. 62 gefertigt sind, erreicht werden. Des Weiteren kann durch die Überstände 64, 66 in vorteilhafter Weise ein mechanischer Schutz gegen Beschädigungen der Elektrodenkanten beim Aufbau des Elektrodenstapels 24 erreicht werden; ferner ist ein mechanischer Schutz der Elektrodenkante sowie des jeweiligen Elektrodenstapels 24 über die Lebenszeit einer entsprechend konfigurierten Batteriezelle gegeben.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstapels (24) für eine Batteriezelle, wobei der Elektrodenstapel (24) in alternierender Abfolge (34) aus einem ersten Separator (36, 48), einer ersten Elektrode (12), einem zweiten Separator (38, 54) und einer zweiten Elektrode (30) gebildet wird, und zumindest nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Trennen eines bahnförmigen Materials der ersten Elektrode (12) in
einzelne Abschnitte (18) mit definierten Abmessungen, b) Verpacken der Abschnitte (18) in eine Umhüllung (14) aus
Separatormaterial, oder c) Herstellen eines Sandwichaufbaus (68) aus erstem Separator (48), erster Elektrode (12) oder zweiter Elektrode (30) und einem zweiten Separator (54) durch einen Laminierungsprozess, d) Schneiden des Sandwichaufbaus (68) nach Durchführung von
Verfahrensschritt c) unter Ausbildung eines Überstandes (64, 66) des ersten Separators (48) und/oder des zweiten Separators (54) über die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (30) in
Sandwichaufbauabschnitte (46), e) Aufstapeln (26) der Umhüllungen (14) gemäß Verfahrensschritt b) in alternierender Abfolge (34) auf die zweite Elektrode (30), oder
Aufstapeln (26) des Sandwichaufbauabschnittes (46) gemäß Verfahrensschritt d) auf die erste oder die zweite Elektrode (12, 30).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (12) die Kathode und die zweite Elektrode (30) die Anode ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (14) die Abschnitte (18) im Wesentlichen taschenförmig umgeben.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungen (14) gemäß Verfahrensschritt b) mittels einer Anpressvorrichtung (58) unter Einwirkung einer Wärmequelle (56) verpresst werden.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sandwichaufbau (68) mittels einer Anpressvorrichtung (58) unter Einwirkung einer Wärmequelle (56) verpresst wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Elektrodenstapel (24) nach Komplettierung unter Einwirkung von Wärme in horizontaler Richtung verpresst wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß
Verfahrensschritt c) durch den Laminierungsprozess das Schrumpfen des Materials des ersten Separators (48) und des zweiten Separators (54) im Sandwichaufbau (68) minimiert wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Elektrodenstapels (24) durch Zufuhr der Umhüllungen (14) aus einem Depot (20) in einer ersten Zuführvorgang (22) und durch Zufuhr der zweiten Elektrode (30) aus einem Depot (28) für zweite Elektroden (30) im Rahmen eines Aufstapelvorgangs (26) erfolgt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Elektrodenstapels (24) durch Zufuhr der Sandwichaufbauabschnitte (46) aus einem ersten Depot (70) in erste Zuführrichtung (72) und der ersten oder zweiten Elektroden (12, 30) aus einem zweiten Depot (74) in zweite
Zuführrichtung (76) während eines Aufstapel Vorgangs (26) erfolgt.
10. Verfahren zur Bildung eines Elektrodenstapels (24) in alternierender Abfolge aus einem ersten Separator (48), einer ersten Elektrode (12), einem zweiten Separator (54) und einer zweiten Elektrode (30) wobei zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Mittels einer Anpressung unter Einfluss von Wärme wird ein
kontinuierlich zugeführtes Material für die zweite Elektrode (30) mit zwei kontinuierlich zugeführten bahnförmigen Separatoren (48, 54) verbunden, b) ein erhaltener Sandwichaufbau (68) wird über einen Schnitt (44) mittels einer Laserquelle in Sandwichaufbauabschnitt (46) getrennt, c) die gemäß Verfahrensschritt b) erhaltenen Sandwichaufbauabschnitte (46) werden auf einem Abschnitt der ersten Elektrode (12) gestapelt und d) die Stapelung von Sandwichaufbauabschnitten (46) und der Abschnitte der ersten Elektrode (12) erfolgt in alternierender Abfolge (34).
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt (44) gemäß Verfahrensschritt b) derart erfolgt, dass die Sandwichaufbauabschnitte (46) nach dem Schnitt (44) frei von Überständen (64, 66) sind.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (16) der Umhüllung (14) auf genommene Abschnitte (18) der ersten Elektrode (12) oder der zweiten Elektrode (30) hinsichtlich ihrer definierten Abmessungen derart beschaffen sind, dass der Innenraum (16) maximal ausgenutzt wird.
13. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur
Herstellung eines Elektrodenstapels (24) für eine Batteriezehe für ein Electric Vehicle (EV), ein Hybrid Electric Vehicle (HEV) oder ein Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV).
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