WO2020127024A1 - Spannvorrichtung für die halterung von energiespeicherzellen - Google Patents

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WO2020127024A1
WO2020127024A1 PCT/EP2019/085316 EP2019085316W WO2020127024A1 WO 2020127024 A1 WO2020127024 A1 WO 2020127024A1 EP 2019085316 W EP2019085316 W EP 2019085316W WO 2020127024 A1 WO2020127024 A1 WO 2020127024A1
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energy storage
clamping device
volume
adaptive
storage cell
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PCT/EP2019/085316
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Inventor
Nico Wagner
Erik WELLER
Original Assignee
Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a tensioning device for holding energy storage cells during their formation.
  • the formation - also called formation - represents one of the last working steps.
  • the individual energy storage cells that are not yet physically connected are electrically contacted and undergo several charging and discharging cycles.
  • Each energy storage cell is imprinted with its electrical and capacitive properties. Chemical reactions with gaseous products or an increase in temperature can lead to an increase in pressure within the energy storage cell, which causes the cell housing to deform. This can have a detrimental effect on the electrical contacts within the cell and can also make further processing of the cell more difficult due to the changed geometry. In extreme cases, the excess pressure can cause the cell to rupture.
  • clamping devices which limit the expansion of the cells during the charging and discharging cycles.
  • a tensioning device is known from DE 10 2013 221 481 A1, into which the energy storage cells are inserted one after the other, possibly with the insertion of an intermediate element, and are held against this sequence on one side and similarly with a pressure spindle on the other side of this sequence the principle of a vice.
  • this device is inadequate in at least two respects.
  • problems can arise from the fact that each of the energy storage cells is tolerant in terms of its dimensions (flatness, thickness), so that the tolerances can accumulate over a number of cells staggered in such a way that the arresters of the cells do not meet the intended positions and therefore cannot be contacted externally by the charging card.
  • the object of the present invention is to provide a tensioning device which is able to tension energy storage cells individually, compactly, reliably and cost-effectively.
  • the object is achieved by a tensioning device for holding energy storage cells during their formation, in which a volume-adaptive spacer element is seated in the receiving chamber between two wall elements arranged parallel to one another and forming a receiving chamber for at least one energy storage cell.
  • an energy storage cell is fixed in a tensioning device during the formation - that is to say the cyclical charging and discharging processes.
  • a clamping device is thus provided for each energy storage cell, so that a series of several clamping devices results.
  • Such Aneinan derreihung of clamping device forms a workpiece holder.
  • Each clamping device can accordingly set a clamping force corresponding to the manufacturer's specifications for the energy storage cell.
  • Different cell formats can be clamped with the clamping device, for example pouch cells or prismatic cells.
  • shape and position tolerances between individual energy storage cells can be compensated. Optimized passive fire protection is also provided, since a chain reaction is dampened when an energy storage cell burns.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the volume-adaptive spacer element has a media feed in order to adapt the volume via a supplied medium.
  • the clamping devices are preferably sealed against each other, so that a closed circuit for the medium is created and all volume-adaptive spacer elements can be acted on simultaneously.
  • the medium to be fed is compressed air.
  • volume-adaptive spacer element forms distribution channels for the supplied medium in its interior.
  • a uniform volume control of the spacer element can be achieved via an adapted course of the distribution channels.
  • volume-adaptive punch element is flat.
  • the volume-adaptive spacer element has a membrane element in order to act on an energy storage cell seated in the receiving chamber via the membrane element.
  • the desired properties can be impressed on the spacer element, such as rigidity, surface roughness etc.
  • the membrane element is held on a base body of the volume-adaptive spacer element. This makes it possible to use the membrane element, for example, in the event of damage exchange individual.
  • the membrane element is integrally connected to the base body. This allows a particularly good sealing ability of the membrane element to the base body to be realized.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the membrane element can be moved from a starting position into a plurality of deflected positions in order to act on an energy storage cell seated in the receiving chamber in at least one of the deflected positions.
  • a particularly uniform loading of the predominantly flat energy storage cell by the likewise predominantly flat membrane element can be achieved via a lifting movement, in particular in the lifting position.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that at least one of the wall elements is designed to regulate the temperature.
  • each of the energy storage cells can be tempered in a workpiece holder consisting of a plurality of clamping devices.
  • the object is further achieved by a method for regulating a tensioning force on an energy storage cell seated in a tensioning device as described, in which a predetermined contact pressure with which the energy storage cell is acted upon by the volume-adaptive element is kept constant while the quantity of the medium supplied is varied as required .
  • temperature regulation of the seated energy storage cell takes place via at least one of the wall elements.
  • compressed air is supplied as the medium.
  • Figure 1 is a schematic representation of a plurality of clamping devices forming a workpiece carrier
  • Figure 2 shows another illustration of the clamping devices with a spacer element first
  • Figure 3 shows another illustration of the clamping devices with a spacer second
  • Figure 4 shows a detail of the spacer element of the second embodiment
  • Figure 5 is a perspective view of a workpiece carrier.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a workpiece carrier 2, consisting of several clamping devices 10 according to the invention; In the present example there are three clamping devices gene 10i, 10 2 , 10 3 shown.
  • the tensioning devices 10 structurally have the same structure.
  • a tensioning device 10 initially comprises two wall elements 12, 14 arranged parallel to one another, between which a receiving chamber 16 is formed.
  • a volume-adaptive spacer element 18 sits between the wall elements 12, 14, and thus in the receiving chamber 16. It is provided according to the invention that the punching element 18 does not fill the complete distance between the two wall elements 12, 14.
  • the distance between the wall elements 12, 14 is greater than the average thickness of the spacer element 18, so that the receiving chamber 16 has a free volume into which an energy storage cell 4 to be formatted can be inserted.
  • the energy storage cell 4, as shown in FIG. 1 may have arresters 6i, 6 2 at opposite ends in order to make contact with a charging card - not shown - via the arresters 6i, 6 2 .
  • the volume-adaptive spacer element 18 can have a media feed 20 in order to adapt the volume via a supplied medium.
  • a media feed 20 of each volume-adaptive punching element 18 can be connected via a common feed line 30 and this feed line 30 is connected to a pressure medium generator 32.
  • Compressed air is preferably used as the pressure medium, so that the pressure medium generator 32 is expediently a compressed air compressor.
  • each of the clamps 34 is part of a housing (not shown).
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of a workpiece carrier 2, with five clamping devices 10 in the present case.
  • the clamping devices 10 have a first possible configuration of the volume-adaptive spacer element 18, which is designed in several parts.
  • a membrane element 24 is held on a base body 26 of the spacer element 18 via a frame 28.
  • the frame 24 runs circumferentially with respect to the base body 26.
  • open distribution channels 22 for the medium are formed in the direction of the membrane element 24.
  • the distribution channels 22 are connected to the media feed 20.
  • the membrane element 24 is not connected to the base body 26 except via the frame 28, in particular not within the frame 28.
  • the membrane element 24 lies at least largely completely on the base body 26 so that the spacer element 18 adapts its smallest volume, which is shown in FIG. 2 using the left clamping device 10i.
  • the energy storage cell 4 sits in an untensioned state in the chamber 16 mer.
  • the membrane element 24 lifts off the base body 26 by means of a lifting movement and clamps the energy storage cell 4 within the exception chamber 16, which is in the middle and the right clamping device 10 2 , 10 3 of Figure 2 is shown.
  • a tension force is established on the energy storage cell 4 via the membrane element 24.
  • FIGS. 3 and 4 show a further schematic illustration of a workpiece carrier 2, with three clamping devices 10i, 10 2 , 10 3 in the present case .
  • the clamping devices 10 have a two possible configuration of the volume-adaptive spacer element 18.
  • the volume-adaptive spacer element 18 is designed to be double-acting in such a way that it can act on both sides of an energy storage cell 4.
  • the two membrane elements 24i, 24 2 are integrally connected to the base body 26 of the spacer element 18.
  • This double-acting configuration of the spacer element 18 allows two energy storage cells 4 to be arranged in the receiving chamber 16, namely on sides of the spacer element 18 facing away from one another.
  • the base body 26 preferably consists of a filled PA material.
  • the two membrane elements 24i, 24 2 of a spacer element 18 are connected to the base body 26 via a respective connecting bead 36i, 36 2 , consisting of an elastic binding material, which can be made, for example, of silicone, TPE etc.
  • the base body 26 with the membrane elements 24i, 24 2 forms a cavity 38 into which the medium is supplied in order to deflect the membrane elements 24i, 24 2 and thus act against the energy storage cells 4 in each case.
  • the respective cavity 38 can be connected via a media feed 20 to a pressure medium generator 32, as described for FIG. 2.
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of a workpiece carrier 2 with a plurality of cascaded clamping devices 10, each of which contains a double-acting spacer element 18, as described in connection with FIGS. 3 and 4.
  • Reference list
  • clamping device 12 wall element 14 wall element 16 receiving chamber 18 spacer element 20 media feed 22 distribution channels

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für die Halterung von Energiespeicherzellen während ihrer Formation.

Description

Spannvorrichtung für die Halterung von Energiespeicherzellen
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für die Halterung von Energiespeicherzellen während ihrer Formation.
Bei der Fertigung von Energiespeicherzellen stellt die Formation - auch Formierung genannt - einen der letzten Arbeitsschritte dar. Während der Formation werden die einzelnen und noch nicht physisch miteinander verbundenen Energiespeicherzellen elektrisch kontaktiert und durchlaufen mehrere Lade- und Entladezyklen. Hierüber wird jeder Energiespeicherzelle ihre elektrische und kapazitive Eigenschaft aufgeprägt. Hierbei kann es durch chemische Reaktionen mit gasförmigen Produkten oder einen Temperaturanstieg zu einer Druckerhöhung innerhalb der Energiespeicher zelle kommen, die eine Deformation des Zellgehäuses bewirkt. Dies kann sich nachteilig auf die elektrischen Kontakte innerhalb der Zelle auswirken und durch die geänderte Geometrie auch eine Weiterverarbeitung der Zelle erschweren. Im Extremfall kann der Überdruck zu einem Bersten der Zelle führen. Zur Vermeidung der unkontrollierten Ausdehnung der Energiespeicherzellen während der Formation kennt der Stand der Technik Spannvorrichtungen, die die Ausdehnung der Zellen während der Lade- und Entladezyklen begrenzen.
Aus der DE 10 2013 221 481 Al ist eine Spannvorrichtung bekannt, in die die Energiespeicher zellen, ggf. unter Einlage eines Zwischenelement, hintereinander eingelegt werden und auf der einen Seite dieser Reihung gegengehalten werden und auf der anderen Seite dieser Reihung mit einer Druckspindel, ähnlich dem Prinzip eines Schraubstocks, gespannt werden. Diese Vorrich tung ist allerdings zumindest in zweierlei Hinsicht unzureichend. Zunächst können sich Probleme daraus ergeben, dass jede der Energiespeicherzellen bezüglich ihrer Maße (Ebenheit, Dicke) tole ranzbehaftet ist, so dass sich über mehrere in Reihe gestaffelte Zellen die Toleranzen derart un günstig aufsummieren können, dass die Ableiter der Zellen nicht an den vorgesehenen Positionen liegen und somit nicht von extern von der Ladekarte kontaktiert werden können. Außerdem erge ben sich durch die unmittelbare Aneinanderreihung der einzelnen Zellen ungewollte Wechselwir kungen von den sich stärker ausdehnenden Zellen auf diejenigen mit keiner oder einer geringeren Ausdehnung. Hierbei ist auch die Brandgefahr der Zellen zu nennen und bei unmittelbar aneinan dergereihten Zellen von der brennenden Zelle auf die benachbarten Zellen übergreifen kann. Wei terhin sind zum Stand der Technik die Dokumente DE 10 2014 217 425 Al und US 2017 0 133 705 Al zu nennen.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Spannvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Energiespeicherzellen einzeln, kompakt, prozesssicher und kos tenoptimiert zu spannen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Spannvorrichtung für die Halterung von Energiespeicherzellen während ihrer Formation, bei der zwischen zwei parallel zueinander angeordneten und eine Auf nahmekammer für zumindest eine Energiespeicherzelle bildenden Wandungselementen ein volu menadaptives Distanzelement in der Aufnahmekammer einsitzt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen in einer Spannvorrichtung eine Energiespeicherzelle während der Formation - also der zyklischen Lade- und Entladeprozesse - zu fixieren. In praktischer Ausgestal tung ist somit für jede Energiespeicherzelle jeweils eine Spannvorrichtung vorgesehen, so dass sich eine Aneinanderreihung von mehreren Spannvorrichtungen ergibt. Eine derartige Aneinan derreihung von Spannvorrichtung bildet einen Werkstückträger. Durch jede Spannvorrichtung kann demnach eine den Herstellerangaben für die Energiespeicherzelle entsprechende Spannkraft eingestellt werden. Mit der Spannvorrichtung können unterschiedliche Zellformate verspannt wer den, beispielsweise Pouchzellen oder prismatische Zellen. Zudem können Form- und Lagetoleran zen zwischen einzelnen Energiespeicherzellen ausgeglichen werden. Auch ist eine optimierter pas siver Brandschutz gegeben, da ein Kettenreaktion bei dem Brand einer Energiespeicherzelle ein gedämmt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das volumenadaptive Distanzelement eine Medienzuführung aufweist, um über ein zugeführtes Medium das Volumen zu adaptieren. Beim Zusammensetzen von mehreren Spannvorrichtungen zu einem Werkstückträger, werden die Spannvorrichtungen bevorzugt gegeneinander abgedichtet, so dass ein geschlossener Kreislauf für das Medium entsteht und alle volumenadaptiven Distanzelemente gleichzeitig beaufschlagt werden können. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem zu geführten Medium um Druckluft handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das volumenadaptive Distanzelement in seinem Inneren Verteilkanäle für das zugeführte Medium ausbildet. Über einen angepassten Verlauf der Verteilkanäle kann eine gleichmäßige Volumensteuerung des Distanzelements erreicht werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das volumenadaptive Di stanzelement flächig ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das volumenadaptive Distanzelement ein Membranelement aufweist, um über das Membranelement eine in der Aufnahmekammer ein sitzende Energiespeicherzelle zu beaufschlagen. Über eine geeignete Auswahl und Spezifikation des Membranelements lassen sich dem Distanzelement die gewünschten Eigenschaften aufprä gen, wie Steifigkeit, Oberflächenrauigkeit etc. In einer ersten möglichen Ausgestaltung ist das Membranelement über einen Rahmen an einem Grundkörper des volumenadaptiven Distanzele ments gehalten. Hierdurch ist es möglich, das Membranelement beispielsweise im Schadensfall einzelnen auszutauschen. In einer zweiten möglichen Ausgestaltung ist das Membranelement stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Hierdurch lässt sich eine besonders gute Dichtig keit des Membranelements zu dem Grundkörper realisieren.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Membranelement über eine Hub bewegung von einer Ausgangsposition in mehrere ausgelenkte Positionen überführbar ist, um in zumindest einer der ausgelenkten Positionen eine in der Aufnahmekammer einsitzende Energie speicherzelle zu beaufschlagen. Über eine Hubbewegung lässt sich eine besonders gleichmäßige Beaufschlagung der überwiegend flächigen Energiespeicherzelle durch das ebenfalls überwiegend flächige Membranelement erreichen und zwar insbesondere in der Hubposition.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest das eine der Wandungs elemente temperaturregulierend ausgeführt ist. Hierdurch kann jede einzelne der Energiespeicher zellen in einem aus mehreren Spannvorrichtungen bestehenden Werkstückträger temperiert wer den.
Die Aufgabe wir ferner gelöst durch ein Verfahren zur Regelung einer Spannkraft auf eine in einer Spannvorrichtung wie beschrieben einsitzenden Energiespeicherzelle, bei dem eine vorgegebene Anpresskraft, mit der die Energiespeicherzelle von dem volumenadaptiven Element beaufschlagt wird, unter bedarfsweiser Variation der Menge des zugeführten Mediums konstant gehalten wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt über zumindest das eine der Wan dungselemente eine Temperaturregulierung der einsitzenden Energiespeicherzelle. In einer wei terhin bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird als Medium Druckluft zugeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsfor men der Erfindung. Hierin zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung von mehreren, einen Werkstückträger bildende Spann vorrichtungen;
Figur 2 eine weitere Darstellung der Spannvorrichtungen mit einem Distanzelement erster
Ausgestaltung;
Figur 3 eine weitere Darstellung der Spannvorrichtungen mit einem Distanzelement zweiter
Ausgestaltung;
Figur 4 eine Detaillierung des Distanzelements zweiter Ausgestaltung und
Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines Werkstückträgers.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Werkstückträger 2, bestehend aus mehreren erfindungsgemäßen Spannvorrichtungen 10; vorliegend sind exemplarisch drei Spannvorrichtun- gen 10i, 102, 103 dargestellt. Die Spannvorrichtungen 10 weisen erfindungsgemäß strukturell einen gleichen Aufbau auf. Eine Spannvorrichtung 10 umfasst zunächst zwei parallel zueinander angeordnete Wandungselemente 12, 14, zwischen denen eine Aufnahmekammer 16 gebildet wird. Zwischen den Wandungselemente 12, 14, und damit in der Aufnahmekammer 16, sitzt ein volumenadaptives Distanzelement 18 ein. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Di stanzelement 18 nicht den vollständigen Abstand zwischen den beiden Wandungselementen 12, 14 ausfüllt. Vielmehr ist der Abstand der Wandungselemente 12, 14 größer als die mittlere Dicke des Distanzelements 18, so dass die Aufnahmekammer 16 ein freies Volumen aufweist, in das ei ne zu formatierende Energiespeicherzelle 4 eingeführt werden kann. Hierbei kann die Energiespei cherzelle 4, wie in der Figur 1 dargestellt, an voneinander abgewandten Enden Ableiter 6i, 62 auf weisen, um über die Ableiter 6i, 62 eine Kontaktierung mit einer Ladekarte - nicht dargestellt— herzustellen.
Das volumenadaptive Distanzelement 18 kann über eine Medienzuführung 20 verfügen, um über ein zugeführtes Medium das Volumen zu adaptieren. Für einen Werkstückträger 2 mit mehreren Spannvorrichtungen 10 bedeutet dies, dass die Medienzuführung 20 jedes volumenadaptiven Di stanzelements 18 über eine gemeinsame Zuführleitung 30 verbunden sein kann und diese Zuführ leitung 30 mit einem Druckmediumerzeuger 32 verbunden ist. Bevorzugt kommt Druckluft als Druckmedium zum Einsatz, so dass es sich bei dem Druckmediumerzeuger 32 zweckmäßigerweise um einen Druckluftkompressor handelt.
In der Figur 1 ist weiterhin eine feste Einspannung 34 für jede der Wandungselemente 12, 14 dar gestellt. Beispielsweise ist es denkbar, dass jede der Einspannungen 34 teil eines - nicht darge stellten - Gehäuses ist.
Die Figur 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Werkstückträgers 2, mit vorliegend fünf Spannvorrichtungen 10. Die Spannvorrichtungen 10 weisen eine erste mögliche Ausgestal tung des volumenadaptiven Distanzelements 18 auf, welches mehrteilig ausgebildet ist. Hierbei ist ein Membranelement 24 über einen Rahmen 28 an einem Grundkörper 26 des Distanzelements 18 gehalten. Der Rahmen 24 verläuft bezüglich des Grundkörpers 26 umlaufend. Im Inneren dem Grundkörper 26 sind in Richtung des Membranelements 24 offene Verteilkanäle 22 für das Medi um ausgebildet. Die Verteilkanäle 22 sind mit der Medienzuführung 20 verbunden. Das Membran element 24 ist außer über den Rahmen 28 nicht mit dem Grundkörper 26 verbunden, insbeson dere nicht innerhalb des Rahmens 28. In einem bezüglich des über die Verteilkanäle 22 zuführba- ren Mediums drucklosen Zustand liegt das Membranelement 24 zumindest weitestgehend voll ständig an dem Grundkörper 26 an, so dass das Distanzelement 18 sein kleinstes Volumen adap tiert, welches anhand der linken Spannvorrichtung 10i in der Figur 2 gezeigt ist. Hierbei ist zu er- kennen, dass die Energiespeicherzelle 4 in einem ungespannten Zustand in der Aufnahmekam mer 16 einsitzt.
Sobald der Grundkörper 26 über das Medium in den Verteilkanälen 22 mit Druck beaufschlagt wird, hebt das Membranelement 24 über eine Hubbewegung von dem Grundkörper 26 ab und spannt die Energiespeicherzelle 4 innerhalb der Ausnahmekammer 16, was in der mittleren und der rechten Spannvorrichtung 102, 103 der Figur 2 gezeigt ist. In Abhängigkeit des Drucks des Me diums in dem Grundkörper 26 stellt sich über das Membranelement 24 eine Spannkraft auf die Energiespeicherzelle 4 ein.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere schematische Darstellung eines Werkstückträgers 2, mit vorliegend drei Spannvorrichtungen 10i, 102, 103. Die Spannvorrichtungen 10 weisen eine zwei te mögliche Ausgestaltung des volumenadaptiven Distanzelements 18 auf. Hierbei ist das volu menadaptive Distanzelement 18 derart doppeltwirkend ausgeführt, dass es zu beiden Seiten je weils eine Energiespeicherzelle 4 beaufschlagen kann. Die zwei Membranelemente 24i, 242 sind stoffschlüssig mit dem Grundkörper 26 des Distanzelements 18 verbunden ist. Durch diese dop peltwirkende Ausgestaltung des Distanzelements 18 lassen sich in der Aufnahmekammer 16 zwei Energiespeicherzellen 4 anordnen und zwar auf voneinander abgewandten Seiten des Distanzele ments 18. Hierbei besteht der Grundkörper 26 bevorzugt aus einem gefüllten PA-Material. Die zwei Membranelemente 24i, 242 eines Distanzelements 18 sind über eine jeweilige Verbindungssicke 36i, 362, bestehend aus einem elastischen Bindematerial, welches beispielsweise aus Silikon, TPE etc. bestehen kann, mit dem Grundkörper 26 verbunden. Der Grundkörper 26 mit den Membran elementen 24i, 242 bildet einen Hohlraum 38 aus, in den das Medium zugeführt wird, um die Membranelemente 24i, 242 auszulenken und somit jeweils gegen die Energiespeicherzellen 4 zu beaufschlagen. Der jeweilige Hohlraum 38 ist über eine Medienzuführung 20 mit einem Druckme diumerzeuger 32 verbindbar, wie zu der Figur 2 beschrieben.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Werkstückträgers 2 mit mehreren kaska- dierten Spannvorrichtungen 10, die jeweils ein doppeltwirkendes Distanzelement 18 beinhalten, wie im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschrieben. Bezugszeichenliste
2 Werkstückträger
4 Energiespeicherzellen
6 Ableiter
10 Spannvorrichtung 12 Wandungselement 14 Wandungselement 16 Aufnahmekammer 18 Distanzelement 20 Medienzuführung 22 Verteilkanäle
24 Membranelement 26 Grundkörper
28 Rahmen
30 Zuführleitung
32 Druckmediumerzeuger 34 Einspannung
36 Verbindungssicke 38 Hohlraum

Claims

Patentansprüche
1. Spannvorrichtung (10) für die Halterung von Energiespeicherzellen (4) während ihrer For mation,
bei der zwischen zwei parallel zueinander angeordneten und eine Aufnahmekammer (16) für zumindest eine Energiespeicherzelle (4) bildenden Wandungselementen (12, 14) ein volumenadaptives Distanzelement (18) in der Aufnahmekammer (16) einsitzt und die Wan dungselemente (12, 14) über Einspannungen (34) ortsfest gehalten werden.
2. Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass über ein Gehäu se der Spannvorrichtung (10) gehalten ist.
3. Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das volu menadaptive Distanzelement (18) eine Medienzuführung (20) aufweist, um über ein zuge führtes Medium das Volumen zu adaptieren.
4. Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zugeführten Medium um Druckluft handelt.
5. Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das volu menadaptive Distanzelement (18) in seinem Inneren Verteilkanäle (22) für das zugeführte Medium ausbildet.
6. Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das volumenadaptive Distanzelement (18) flächig ausgebildet ist.
7. Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das volumenadaptive Distanzelement (18) ein Membranelement (24) aufweist, um über das Membranelement (24) eine in der Aufnahmekammer (16) einsitzende Energiespei cherzelle (4) zu beaufschlagen.
8. Spannvorrichtung (10) Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement (24) über einen Rahmen (28) an einem Grundkörper (26) des volumenadaptiven Distanz elements (18) gehalten ist oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper (26) verbunden ist.
9. Spannvorrichtung (10) Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Membran element (24) über eine Hubbewegung von einer Ausgangsposition in mehrere ausgelenkte Positionen überführbar ist, um in zumindest einer der ausgelenkten Positionen eine in der Aufnahmekammer (16) einsitzende Energiespeicherzelle (4) zu beaufschlagen.
10. Spannvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das eine der Wandungselemente (12, 14) temperaturregulierend ausgeführt ist.
11. Verfahren zur Regelung einer Spannkraft auf eine in einer Spannvorrichtung (10) nach ei nem der Ansprüche 1 bis 10 einsitzenden Energiespeicherzelle (4), bei dem eine vorgege bene Anpresskraft, mit der die Energiespeicherzelle (4) von dem volumenadaptiven Di stanzelement (18) beaufschlagt wird, unter bedarfsweiser Variation der Menge des zuge führten Mediums konstant gehalten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über zumindest das eine der Wandungselemente (12, 14) eine Temperaturregulierung der einsitzenden Energiespei cherzelle (4) erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Medium Druck luft zugeführt wird.
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