WO2023025440A1 - Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür Download PDF

Info

Publication number
WO2023025440A1
WO2023025440A1 PCT/EP2022/068281 EP2022068281W WO2023025440A1 WO 2023025440 A1 WO2023025440 A1 WO 2023025440A1 EP 2022068281 W EP2022068281 W EP 2022068281W WO 2023025440 A1 WO2023025440 A1 WO 2023025440A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
along
electrode foil
spacer element
section
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/068281
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kartik Jamadar
Christian Theuerkauf
Christian Puschmann
Lars Fierkau
Marco Jordan
Gunder Gresens
Frank Zierau
Timo Basse
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen Aktiengesellschaft filed Critical Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority to EP22744422.1A priority Critical patent/EP4393021A1/de
Priority to CN202280057040.2A priority patent/CN117836988A/zh
Publication of WO2023025440A1 publication Critical patent/WO2023025440A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/04—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member
    • B26D1/06—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member wherein the cutting member reciprocates
    • B26D1/08—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member wherein the cutting member reciprocates of the guillotine type
    • B26D1/085—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member wherein the cutting member reciprocates of the guillotine type for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0066—Cutting members therefor having shearing means, e.g. shearing blades, abutting blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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 producing a stack of electrode sheets.
  • a plurality of electrode foils are cut to length together and the cut-to-length parts of the electrode foils, the electrode sheets, are stacked on top of one another.
  • the electrode sheets are used in particular in a battery cell, preferably a secondary battery cell.
  • Batteries in particular lithium-ion batteries, are increasingly being used to drive motor vehicles. Batteries are usually assembled from cells, each cell having a stack of electrode sheets, namely anode, cathode and separator sheets. At least some of the anode and cathode sheets are designed as current collectors to divert the current provided by the cell to a consumer arranged outside the cell.
  • a carrier material in particular a strip-shaped carrier material, e.g. B. a carrier film, preferably coated on both sides with at least one active material.
  • the carrier film forms a current collector for the battery cell.
  • the coated substrate forms an electrode foil, e.g. B. an anode or a cathode.
  • the electrode foil is in particular an endless material that can be divided into electrode sheets by cutting processes. These electrode sheets can be used in battery cells.
  • the separators are regularly larger than the anodes and the anodes are in turn larger than the cathodes.
  • the separators therefore have a circumferential oversize compared to the anodes of a stack, e.g. B. one peripheral edge of 1.5 millimeters wide.
  • the separators are oversized all around compared to the cathodes of a stack, e.g. B. a peripheral edge of
  • the anodes are oversized all around compared to the cathodes of a stack, e.g. B. then a peripheral edge of 1.5 millimeters.
  • a separator is currently cut to length and then collected in a magazine. Similarly, the cathode and anode are collected in separate magazines. The individual electrode sheets are removed one after the other from the respective magazine (anode, separator, cathode and separator) and placed on a turntable. A camera is used to precisely position each electrode sheet.
  • This stacking process is also known as a pick-and-drop stacking process. Currently, the positioning and placement of a single electrode blade takes at least 1 second. That is, a stack of 4 electrode sheets is required
  • a battery cell with 30 stacks then takes about 120 seconds.
  • the electrode foils are very thin, in particular the separator is z. B. only about 0.02 millimeters thick, and therefore difficult to transport. There is a risk of wrinkling. Such a method is not suitable for the mass production of battery cells.
  • Another process involves Z-stacking.
  • the anode and cathode are cut to the final dimensions.
  • the separator also in the battery cell or in the stack formed
  • the separator has the shape of a coil and makes a Z-shaped movement.
  • the cathode and anode are positioned over the Z-shaped separator.
  • the stacking process is fast, but more separator is used at the bend around the anode and cathode respectively, increasing cost and weight.
  • the bending stress in the separator is uneven.
  • Such a stacking device for a lithium-ion battery is known from US 2018/0138553 A1.
  • a separator is provided as an endless material and folded in a z-shape.
  • An anode plate and a cathode plate are placed alternately on different sides of the separator.
  • the separator coated with the plates is folded into a stack.
  • An electrode arrangement comprising two electrodes and two separators is known from US 2014/0212729 A1.
  • the electrodes have different sizes from each other.
  • the separators are larger than the electrodes.
  • the object of the present invention is to at least partially solve the problems cited with reference to the prior art.
  • a method for producing a stack of electrode sheets is to be proposed, by means of which a high speed of the production process can be achieved with low costs and high product quality at the same time.
  • a method of manufacturing a stack of electrode sheets comprises at least two electrode sheets which are arranged one on top of the other along a stacking direction and have different extents from one another at least along an axial direction running transversely to the stacking direction.
  • the method comprises at least the following steps: a) Provision of a first electrode foil as continuous material from a first provision device, e.g. B. from a first roll; b) Provision of a second electrode foil as continuous material from a second provision device, e.g. B.
  • steps a) to c) very particularly preferably take place before steps d) to g).
  • steps a) to c) are carried out continuously, while steps d) to g) are carried out repeatedly.
  • steps a) to c) are preferably carried out during steps d) to g).
  • steps a) to g) are carried out in the order listed, in particular after a single run through of steps a) to g), steps a) to c) are carried out continuously and steps d) to g) are carried out continuously in succession .
  • the procedure for two electrode foils is described here.
  • the method is also suitable for more than two, preferably four, electrode foils.
  • the method can form a stack of electrode sheets comprising an anode, a cathode and two separators.
  • the method is used in particular for processing coated electrode foils.
  • the coating includes materials for use in lithium-ion battery cells.
  • the electrode foils are provided by the supply device in particular as endless material.
  • the electrode sheets produced by the method have, in particular, a geometry that is intended and suitably designed for use in a battery cell.
  • the coating is arranged particularly continuously along the conveying direction, preferably on both sides, on the carrier material of the electrode foil. Uncoated areas can be provided on the sides of the electrode foil, which is designed as an endless material, optionally also continuously along the conveying direction. These uncoated areas can form the conductor lugs of the electrode sheets.
  • the different electrode foils, in particular coated carrier materials are each provided by a supply device. Before step c), these electrode foils are, in particular, fully coated and/or trimmed at the edges running parallel to the axial direction.
  • the anodes and cathodes have current collectors (also referred to as collector tabs) on the edges.
  • Step c) comprises bringing the electrode foils together so that they are arranged with their respective largest side surfaces lying opposite one another or one on top of the other.
  • the electrode foils which are present as endless material, are arranged with their edges running parallel to the axial direction in alignment with one another, or in the position of these edges provided in the subsequent stack of electrode sheets.
  • the electrode foils are arranged relative to one another in such a way that the desired oversize of the electrode sheets present in the stack is set in relation to the edges running parallel to the axial direction.
  • the electrode foils arranged one on top of the other are fixed together in a first section by a first clamping device.
  • the clamping device includes z. B. two jaws between which the electrode foils are clamped.
  • the clamping device makes contact in particular (exclusively) with the largest side surfaces of the electrode foils, i. H. the bottom of the bottom electrode foil and the top of the top electrode foil.
  • a spacer element is arranged between the electrode foils in a second section, which is arranged along the axial direction between the first section and the supply devices.
  • the electrode foils are in particular arranged at a (small) distance from one another, so that the spacer element can be inserted or swiveled in between the electrode foils. If several electrode foils are provided, e.g. B. between two adjacently arranged electrode foils each have their own spacer element can be arranged.
  • the length of at least one of the electrode foils is lengthened, with the length extending along the electrode foil between the first section and the respective delivery device.
  • the length is increased compared to the length of the respective other electrode foil by shaping the spacer element and/or moving the spacer element at least along a radial direction running transversely to the axial direction and to the largest side surfaces.
  • the extension can B. through a type of labyrinth guidance of the electrode foil can be realized, with the shape or the movement of the spacer element producing this labyrinth.
  • such an electrode foil can be lengthened in almost any way, regardless of its position in the stack.
  • the extent of the elongation of the electrode foil is provided in particular by the provision device, e.g. B. by rolling the extent of the extension, since the electrode foils are arranged clamped together in the first section.
  • the extent of the elongation is determined by the shape of the spacer element or by its movement along the radial direction.
  • the spacer element changes the length of the electrode foil between the first section, in which the electrode foil is fixed, and the delivery device, i. H. enlarged.
  • each individual electrode foil between the first section and the respective supply device can be changed and adjusted by each spacer element provided.
  • step g) the electrode foils are severed in the second section, so that a stack of electrode sheets each having different extents is formed between the first section and the second section.
  • a cutting means is provided for the severing, which is designed in particular as a component part of the spacer element or interacts with it.
  • each cutting agent is used exclusively for anodes (and possibly separators) or for cathodes (and possibly separators) in order to avoid contamination of the active materials.
  • the electrode foils are severed in particular in such a way that the spacer element extends the length between the first section and the second section, more precisely between the first section and the separation point in the second section.
  • the electrode foils are severed in such a way that the lengthening of the length between the first section and the second section and the lengthening of the length between the second section and the delivery device are equal due to the spacer element. This can be done by severing the Electrode foil formed electrode sheet have at each end along the axial direction an equal oversize compared to the other electrode sheet.
  • the extension of the length between the first section and the second section and the extension of the length between the second section and the delivery device can also be adjusted differently, so that the electrode sheet formed by severing the electrode foil then enters at each end along the axial direction has different oversize compared to the other electrode sheet.
  • step g) the electrode sheets are thus produced, it being possible for each electrode sheet to be produced with its own extension along the axial direction.
  • the individual electrode sheets of the stack are already arranged one on top of the other with the correct oversize in relation to the axial direction and can thus be further processed.
  • a step x takes place between steps f) and g). joint fixing of the electrode foils arranged on top of one another by a second clamping device in a third section which is arranged between the second section and the provision devices.
  • the statements relating to the first clamping device apply in particular equally to the second clamping device.
  • step x. Fixing according to step x. always takes place after step f), so that the extension of the length of the respective electrode foil z. B. is provided by a rolling of the delivery device is not affected or prevented.
  • the second clamping device it is ensured that the electrode foils are fixed in their position after the electrode sheets have been separated.
  • steps x. and g) in a step y. displaces the first clamp, the second clamp, and the spacer together with the fixed electrode foils along the axial direction.
  • series production can be implemented in this way, in which the individual method steps are carried out continuously on the electrode foils, so that a large number of stacks can be produced one after the other.
  • the stack of electrode sheets is fixed by a third clamping device.
  • the third clamping device is in particular along in the axial direction between the first section (or the first clamping device) and the second section. The statements regarding the first and second clamping device apply here in particular accordingly.
  • step h in a further step i), the spacer element is removed from the stack and the first clamping device is released.
  • the spacer element is removed from the stack and then the first clamping device is released.
  • the electrode sheets are further fixed by the third clamping device and are thus fixed in their position relative to one another
  • step j the stack of electrode sheets is transported further by the third clamping device.
  • This stack of electrode sheets can be used with the third clamping device, e.g. B. be fed to another use.
  • step i) - and in particular independently of step j
  • step j z. B. parallel to step j) - in a further step k) the second clamping device and the thereby fixed electrode foils are displaced along the axial direction.
  • series production can be implemented in this way, in which the individual method steps are carried out continuously on the electrode foils, so that a large number of stacks can be produced one after the other.
  • step k the second clamping device forms the first clamping device and the method continues with step e).
  • step e the second clamping device thus forms in particular the first clamping device and thus already implements step d) of the method.
  • the stack has at least a first electrode sheet and a second electrode sheet and a first end and a second end along the axial direction.
  • the first electrode sheet is oversized at each end along the axial direction with respect to the second electrode sheet.
  • the oversize can be the same at each end or different from each other.
  • each electrode sheet has in particular a (negative or positive) excess compared to the electrode sheet arranged adjacent to one another, ie the respectively arranged adjacent to one another Electrode sheets have different extensions from each other along the axial direction.
  • a positive oversize means that the electrode sheet with the oversize extends at the end beyond the other electrode sheet along the axial direction.
  • a negative gauge means that the electrode sheet with the negative gauge at the end does not extend as far along the axial direction as the other electrode sheet.
  • the stack is formed by a multiplicity of electrode sheets, a predetermined extent being set with a multiplicity of spacer elements for each electrode sheet.
  • a cutting device for at least two electrode sheets comprises at least a first supply device for a first electrode foil, a second supply device for a second electrode foil, a first clamping device, a spacer element and a control unit that is set up, equipped, configured or programmed to carry out the method described.
  • the cutting device comprises at least a second clamping device or a third clamping device.
  • the cutting device comprises a plurality of first clamping devices, second clamping devices, third clamping devices and spacer elements.
  • the cutting device is provided for four electrode sheets, with a supply device having an electrode foil being provided for each electrode sheet.
  • control device is also proposed that is set up, equipped, configured or programmed to carry out the method described.
  • a spacer element for the cutting device described is also proposed.
  • the spacer element can be arranged between the first electrode foil and the second electrode foil and lengthens the length along the electrode foil between the first section and by shaping or by moving the spacer element at least along a radial direction running transversely to the axial direction and to the largest side surfaces of the electrode foils of the respective delivery device compared to the length of the other electrode foil.
  • a device for cutting to length is also proposed for the cutting device described, the cutting device being designed to be suitable for four electrode sheets.
  • the lengthening device has at least a first spacer element for setting a distance between a first electrode foil and a second electrode film, a second spacer element for setting a distance between the second electrode foil and a third electrode foil, and a third spacer element for setting a distance between the third electrode foil and a fourth electrode foil electrode foil.
  • Each spacer element can be arranged between the respective electrode foils and lengthens the length along the respective electrode foil between the first section and the respective delivery device by shaping or by moving the spacer element at least along a radial direction running transversely to the axial direction and to the largest side surfaces of the electrode foils compared to the length of the other electrode foil.
  • At least one of the spacer elements comprises an elastically deformable material in which a cutting means is arranged; wherein the cutting means protrudes from the spacer element as a result of a deformation of the material and the respective electrode foil can thus be cut to length.
  • the spacer elements each have a slot through which the respective electrode foil can be cut to length by a cutting means that can be moved independently at least along the radial direction with respect to the spacer elements.
  • a battery cell is also proposed, at least comprising a housing and at least one stack with electrode sheets arranged therein, the stack being produced by the method described.
  • the battery cell comprises in particular a housing enclosing a volume and arranged in the volume at least one first electrode sheet of a first type of electrode, a second electrode sheet of a second type of electrode and a separator material arranged in between and an electrolyte.
  • the battery cell is in particular a pouch cell (with a deformable housing consisting of a pouch film) or a prismatic cell (with a dimensionally stable housing).
  • a pouch film is a well-known deformable housing part that is used as a housing for so-called pouch cells. It is a composite material, e.g. B. comprising a plastic and aluminum.
  • the battery cell is in particular a lithium-ion battery cell.
  • the individual sheets of the plurality of electrode sheets are arranged one on top of the other and form a stack.
  • the electrode sheets are each assigned to different types of electrodes, ie they are designed as an anode or a cathode. In this case, anodes and cathodes are arranged alternately and are each separated from one another by the separator material.
  • a battery cell is an electricity storage device that B. is used in a motor vehicle for storing electrical energy.
  • a motor vehicle has an electric machine for driving the motor vehicle (a traction drive), wherein the electric machine can be driven by the electrical energy stored in the battery cell.
  • a motor vehicle at least comprising a traction drive and a battery with at least one of the battery cells described, wherein the traction drive can be supplied with energy by the at least one battery cell.
  • the method can also be carried out by a computer or with a processor of a control unit. Accordingly, a system for data processing is also proposed which includes a processor which is adapted/configured in such a way that it carries out the method or part of the steps of the proposed method.
  • a computer-readable storage medium can be provided which comprises instructions which, when executed by a computer/processor, cause the latter to carry out the method or at least part of the steps of the proposed method.
  • the statements on the method can be transferred in particular to the cutting device, the spacer element, the lengthening device, the battery cell, the motor vehicle, the control unit and the computer-implemented method (i.e. the computer or the processor, the data processing system, the computer-readable storage medium) and the opposite.
  • the computer-implemented method i.e. the computer or the processor, the data processing system, the computer-readable storage medium
  • indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), particularly in the claims and the description reflecting them, is to be understood as such and not as a numeral.
  • indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), particularly in the claims and the description reflecting them, is to be understood as such and not as a numeral.
  • Correspondingly introduced terms or components are to be understood in such a way that they are present at least once and in particular can also be present several times.
  • first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
  • FIG. 3 the cutting device according to FIG. 2 in a side view
  • FIG. 5 shows a first variant of a cutting-to-length device during steps e) and f); in a view along the axial direction and in a view transverse to the axial direction and transverse to the radial direction;
  • Fig. 6 the cutting device according to Fig. 5 during step g); in a view along the axial direction and in a view transverse to the axial direction and transverse to the radial direction;
  • Fig. 7 the cutting device according to Fig. 5 and 6 after step g); in a view along the axial direction and in a view transverse to the axial direction and transverse to the radial direction;
  • step i the cutting-to-length device according to FIGS. 5 to 7 during step i); in a view along the axial direction;
  • Fig. 10 a second embodiment of a cutting device in different
  • Fig. 11 a third embodiment variant of a lengthening device in different
  • FIG. 13 the fourth embodiment variant of a lengthening device according to FIG. 12 in a first perspective view
  • FIGS. 12 and 13 the fourth embodiment variant of a lengthening device according to FIGS. 12 and 13 in a second perspective view.
  • the stack 1 shows a stack 1 of electrode sheets 2, 3, 4, 5 in a side view.
  • the stack 1 is produced by the method described.
  • the separators are regularly larger than the anodes and the anodes are in turn larger than the cathodes.
  • the first electrode sheet 2 with the first extent 8 along the axial direction 7 and the third electrode sheet 4 with the third extent 10 are each separators and are of the same size.
  • the second electrode sheet 3 with the second extension 9 is designed as an anode and the fourth electrode sheet 5 with the smallest fourth extension 11 is designed as a cathode.
  • the separators Compared to the anode of the stack 1, the separators have a peripheral oversize 29, e.g. B. a peripheral edge of 1, 5 millimeters wide. Compared to the cathode of the stack 1, the separators are circumferentially oversized 29, e.g. B. a peripheral edge of 3 millimeters. Correspondingly, the anode has a peripheral oversize 29 relative to the cathode of the stack 1, e.g. B. then a peripheral edge of 1.5 millimeters.
  • the stack 1 has the electrode sheets 2, 3, 4, 5 and a first end 27 and a second end 28 along the axial direction 7 .
  • the first electrode sheet 2 is oversized at each end 27 , 28 along the axial direction 7 compared to the second electrode sheet 3 .
  • the oversize 29 is made the same size at each end 27, 28.
  • a positive excess 29 means that the electrode sheet 2, 4 with the excess 29 at the end 27, 28 over the other electrode sheet 3, 5 extends along the axial direction 7 also.
  • a negative oversize 29 means that the electrode sheet 3, 5 with the negative oversize 29 does not extend as far along the axial direction 7 at the end 27, 28 as the other electrode sheet 2, 4.
  • the method allows the electrode sheets 2, 3, 4, 5 to be stacked on top of one another with high positional accuracy along a stacking direction 6. Significantly higher speeds can be achieved than with the well-known pick and drop method.
  • FIG. 2 shows a section of a cutting device 30 in a plan view.
  • FIG. 3 shows the cutting device 30 according to FIG. 2 in a side view.
  • FIG. 4 shows the cutting device 30 according to FIGS. 2 and 3 in a plan view. 2 to 4 are described together below. Reference is made to the statements relating to FIG.
  • the cutting device 30 comprises a first provision device 13 for a first electrode foil 12, a second provision device 15 for a second electrode foil 14 and further provision devices for the other two electrode foils 36, 37.
  • the cutting device 30 comprises a plurality of first clamping devices
  • the spacer elements 19 , 33 , 34 are associated with a cutting device 32 .
  • the lengthening device 32 has a first 19 for setting a distance 35 between a first electrode foil 12 and a second electrode foil 14, a second spacer element 33 for setting a distance 35 between the second electrode foil 14 and a third electrode foil 36, and a third spacer element 34 for setting a Distance 35 between the third electrode sheet 36 and a fourth electrode sheet 37 on.
  • Each spacer element 19, 33, 34 can be arranged between the respective electrode foils 12, 14, 36, 37 and lengthened by shaping or by moving the spacer element 19, 33, 34 at least along a direction transverse to the axial direction 7 and to the largest side surfaces 16 of the electrode foils 12, 14, 36, 37, the length 21 along the respective electrode foil 12, 14, 36, 37 between the first section 17 and the respective delivery device 13, 15 compared to the length 21 of the respective other electrode foil 37 , 36, 14, 12.
  • steps a) and b) of the method the different electrode foils 12, 14,
  • the anodes and cathodes have current collectors 42 (also referred to as collector tabs) on the edges.
  • Step c) comprises bringing the electrode foils 12, 14, 36, 37 together so that they are arranged with their respective largest side surfaces 16 opposite one another or one on top of the other.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 present as endless material are arranged with their edges running parallel to the axial direction 7 aligned with one another, or in the position of these edges provided in the later stack 1 of the electrode sheets 2, 3, 4, 5.
  • the electrode foils are arranged relative to one another such that the target oversize 29 of the electrode sheets 2, 3, 4, 5 present in the stack 1 is set in relation to the edges running parallel to the axial direction 7.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 arranged one on top of the other are fixed together in a first section 17 by a first clamping device 18.
  • the first clamping device 18 comprises, for example B. two clamping jaws 43, between which the electrode foils 12, 14, 36, 37 are clamped (see, for example, Fig. 9).
  • the first clamping device 18 only contacts the largest side surfaces 16 of the electrode foils 12,
  • a spacer element 19, 33, 34 is arranged between the electrode foils 12, 14, 36, 37 in a second section 20, which is arranged along the axial direction 7 between the first section 17 and the delivery devices 13, 15.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 are arranged at a small distance from one another, so that the spacer element 19, 33, 34 can be inserted between the electrode foils 12, 14, 36, 37 and along a direction transverse to the axial direction 7 and to the radial direction 22, 23 can be inserted or pivoted.
  • a length 21 of at least three of the electrode foils 12, 14, 36, 37 is lengthened, the length 21 extending along the electrode foil 12, 14, 36, 37 between the first section 17 and the respective delivery device 13, 15 extends.
  • the length 21 is lengthened compared to the length 21 of the respective other electrode foil 12, 14, 36, 37 by at least one shaping of the spacer element 19, 33, 34 or a Moving the spacer element 19, 33, 34 at least along a radial direction 22, 23.
  • the amount of elongation of the electrode foil 12, 14, 36, 37 is provided by the respective providing device 13, 15, e.g. B. by rolling the extent of the extension, since in the first section 17 the electrode foils 12, 14, 36, 37 are arranged clamped together.
  • step g) the electrode foils 12, 14, 36, 37 are severed in the second section 20, so that between the first section 17 and the second section 20 there is a stack 1 of electrode sheets 2, 3, 4, 5, each with different extensions 8, 9, 10, 11 is formed.
  • a cutting means 39, 41 is provided for the cutting, which is designed as a component of the respective spacer element 19, 33, 34 or interacts with it.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 are cut through in such a way that the spacer element 19, 33, 34 extends the length 21 between the first section 17 and the second section 20, more precisely between the first section 17 and the separation point in the second Section 20, is discontinued.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 are severed in such a way that the spacer element 19, 33, 34 allows the length 21 to be lengthened between the first section 17 and the second section 20 and the length 21 to be lengthened between the second section 20 and the respective provision device 13, 15 is the same size.
  • the electrode sheet 2, 3, 4, 5 formed by cutting through the electrode foil 12, 14, 36, 37 can have an equal oversize 29 at each end 27, 28 along the axial direction 7 compared to the other electrode sheet 5, 4, 3 , 2 have.
  • Clamping jaws 43 are also provided in the second section 20, by means of which the electrode foils 12, 14, 36, 37 and the spacer elements 19, 33, 34 are fixed in their position in relation to one another. These are attributed to the at least one spacer element 19, 33, 34 or the cutting device 32.
  • step g) the electrode sheets 2 , 3 , 4 , 5 are produced, each electrode sheet 2 , 3 , 4 , 5 being produced with its own extension 8 , 9 , 10 , 11 along the axial direction 7 .
  • the individual electrode sheets 2, 3, 4, 5 of the stack 1 already arranged one on top of the other with the correct oversize 29 in relation to the axial direction 7 and can thus be further processed.
  • a step x takes place between steps f) and g). a joint fixing of the electrode foils 12, 14, 36, 37 arranged on top of one another by a second clamping device 24 in a third section 25, which is arranged between the second section 20 and the provision devices 13, 15.
  • the explanation for the first clamping device 18 applies equally to the second clamping device 24.
  • step x. Fixing according to step x. always takes place after step f), so that the lengthening of the length 21 of the respective electrode foil 12, 14, 36, 37, which is provided by unrolling from the provision device 13, 15, is not impaired or prevented.
  • the second clamping device 24 it is ensured that the electrode foils 12, 14, 36, 37 are fixed in their position relative to one another after the electrode sheets 2, 3, 4, 5 have been separated.
  • step y the first clamping device 18, the second clamping device 24 and the spacer elements 19, 33, 34 together with the fixed electrode foils 12, 14, 36, 37 are displaced along the axial direction 7 and additional material of the electrode foils 12, 14, 36, 37 is removed from the Delivery devices 13, 15 unrolled.
  • step h the stack 1 of electrode sheets 2, 3, 4, 5 is fixed by a third clamping device 26.
  • the third clamping device 26 is arranged along the axial direction 7 between the first section 17 (or the first clamping device 18) and the second section 20 .
  • the comments on the first and second clamping device 18, 24 apply here accordingly.
  • step h in a further step i), the spacer element 19, 33, 34 from the
  • step j the stack 1 of electrode sheets 2, 3, 4, 5 is transported further by the third clamping device 26.
  • This stack 1 electrode sheets 2, 3, 4, 5 can with the third clamping device 26 z. B. be fed to another use.
  • step i e.g. B. parallel to step j
  • step k the second clamping device 24 and the thereby fixed electrode foils 12, 14, 36, 37 are displaced along the axial direction 7.
  • series production can be implemented in which the individual process steps are carried out continuously on the electrode foils 12, 14, 36, 37, so that a large number of stacks 1 can be produced one after the other.
  • step k the second clamping device 24 forms the first clamping device 18 and the method continues with step e). After step k), the second clamping device 24 thus forms the first clamping device 18 and thus already implements step d) of the method.
  • the cutting device 30 also has sensors 46 (e.g. cameras) by means of which a position of the edges of the electrode foils 12, 14, 36, 37 or the electrode sheets 2, 3, 4, 5 running parallel to the axial direction 7 is detected and can be monitored. If a deviation in the position of an electrode foil 12, 14, 36, 37 is detected, this position can be corrected by the cutting device 30.
  • sensors 46 e.g. cameras
  • FIG. 3 Simplified geometries of the spacer elements 19, 33, 34 are shown in FIG. 3 and the following FIGS. 5 to 8, 10 and 11.
  • FIG. 5 shows a first embodiment variant of a lengthening device 32 during steps e) and f), in a view along the axial direction 7 (left side) and in a view transverse to the axial direction 7 and transverse to the radial direction 22, 23 (right Page).
  • FIG. 6 shows the cutting device 32 according to FIG. 5 during step g), in a view along the axial direction 7 and in a view transverse to the axial direction 7 (left side) and transverse to the radial direction 22, 23 (right side).
  • FIG. 7 shows the cutting device 32 according to FIGS. 5 and 6 Step g), in a view along the axial direction 7 (left side) and in a view transverse to the axial direction 7 and transverse to the radial direction 22, 23 (right side).
  • FIG. 8 shows the cutting-to-length device 32 according to FIGS. 5 to 7 during step i), in a view along the axial direction 7.
  • FIGS. 5 to 8 are described together below. Reference is made to the statements relating to FIG
  • the lengthening device 32 has a first spacer element 19 for setting a distance 35 between a first electrode film 12 and a second electrode film 14, a second spacer element 33 for setting a distance 35 between the second electrode film 14 and a third electrode film 36, and a third spacer element 34 for setting a distance 35 between the third electrode foil 36 and a fourth electrode foil 37 .
  • Each spacer element 19, 33, 34 can be arranged between the respective electrode foils 12, 14, 36, 37 and lengthened by shaping and by moving the spacer element 19, 33, 34 at least along a direction transverse to the axial direction 7 and to the largest side surfaces 16 of the electrode foils 12, 14, 36, 37, the length 21 along the respective electrode foil 12, 14, 36, 37 between the first section 17 and the respective delivery device 13, 15 compared to the length 21 of the respective other electrode foil 37 , 36, 14, 12.
  • Clamping jaws 43 are also provided, by means of which the electrode foils 12, 14, 36, 37 and the spacer elements 19, 33, 34 are fixed in their position relative to one another. These are attributed to the at least one spacer element 18, 33, 34 or the cutting device 32.
  • a spacer element 19, 33, 34 is arranged between the electrode foils 12, 14, 36, 37 in the second section 20.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 are at a small distance from one another arranged so that the spacer element 19, 33, 34 between the electrode foils 12, 14, 36, 37 and along a direction transverse to the axial direction 7 and to the radial direction 22, 23 can be inserted or pivoted.
  • a length 21 of at least three of the electrode foils 12, 14, 36, 37 is lengthened, the length 21 extending along the electrode foil 12, 14, 36, 37 between the first section 17 and the respective delivery device 13, 15 extends.
  • Length 21 is lengthened compared to length 21 of the other electrode foil 12, 14, 36, 37 by shaping spacer element 19, 33, 34 and by moving spacer element 19, 33, 34 along a radial direction 22, 23.
  • the electrode foils 12, 14, 36, 37 are severed in the second section 20, so that between the first section 17 and the second section 20 there is a stack 1 of electrode sheets 2, 3, 4, 5, each with different extensions 8, 9, 10, 11 is formed.
  • a cutting means 39, 41 is provided for the cutting, which is designed as a component of the respective spacer element 19, 33, 34 or interacts with it.
  • the spacer elements 19, 33, 34 have an elastically deformable material 38 in which a cutting means 39, 41 is arranged, with a deformation of the material 38 causing the cutting means 39, 41 to protrude from the spacer element 19, 33, 34 and thus the respective Electrode foil 12, 14, 36, 37 can be cut to length.
  • the clamping jaws 43 are moved together so that the elastically deformable material of the spacer elements 19, 33, 34 is compressed and the respective cutting means 39, 41 from the spacer element 19, 33, 34 for cutting through the electrode foil 12, 14, 36, 37 can come out.
  • step g) the electrode sheets 2 , 3 , 4 , 5 are produced, each electrode sheet 2 , 3 , 4 , 5 being produced with its own extension 8 , 9 , 10 , 11 along the axial direction 7 .
  • the individual electrode sheets 2, 3, 4, 5 of the stack 1 are already arranged one on top of the other with the correct excess 29 in relation to the axial direction 7 and can thus be further processed.
  • a step i) the clamping jaws 43 are released and the spacer elements 19, 33, 34 are removed from the stack 1.
  • the clamping device 18, 24, 26 comprises two clamping jaws 43 between which the electrode foils 12, 14, 36, 37 are clamped.
  • the clamping device 18, 24, 26 only contacts the largest side surfaces 16 of the electrode foils 12, 37, d. H. the underside of the fourth electrode foil 37 and the upper side of the first electrode foil 12.
  • Fig. 10 shows a second embodiment variant of a cutting device 32 in different states (left side: before cutting; right side: during cutting), in a view transverse to the axial direction 7 and transverse to the radial direction 22, 23 Figures 5 to 8 are referred to.
  • the spacer elements 19, 33, 34 and the clamping jaws 43 each have a slot 40, through which the respective electrode foil 12, 14, 36, 37 can be slid through at least along the radial direction 22, 23 with respect to the spacer elements 12 , 14, 36, 37 can be cut to length by independently movable cutting means 39, 41.
  • Two cutting means 39, 41 are provided, a first cutting means 39 being movable exclusively along a first radial direction 22 towards the electrode foils 36, 37 (and back) and cutting the third and fourth electrode foils 36, 37 to length and a second cutting means 41 exclusively is movable (and back) along a second radial direction 23 directed opposite to the first radial direction 22 and cuts the first and second electrode foils 12, 14 to length.
  • An intermediate disk 44 is arranged between the second electrode foil 14 and the second spacer element 33, so that it is ensured that the cutting means 39, 41 do not collide with one another.
  • Fig. 11 shows a third embodiment variant of a cutting device 32 in different states (left side: before cutting; right side: during cutting), in a view transverse to the axial direction 7 and transverse to the radial direction 22, 23 Figure 10 is referenced.
  • the cutting means 39, 41 are pivoted here by 90 angular degrees, with the axis of rotation (indicated on the left side) of the cutting means 39, 41 being stationary, or they rotate about an axis of rotation, with the axis of rotation of the cutting means 39, 41 being Cutting through the electrode foils 12, 14, 36, 37 along the radial direction 22, 23 is moved.
  • FIG. 12 shows a fourth embodiment of a cutting device 32, in a view transverse to the axial direction 7 and transverse to the radial direction 22, 23.
  • FIG. 13 shows the fourth embodiment of a cutting device 32 according to FIG. 12 in a first perspective view.
  • FIG. 14 shows the fourth embodiment variant of a lengthening device 32 according to FIGS. 12 and 13 in a second perspective view.
  • Figures 12 to 14 are described collectively below. Reference is made to the statements relating to FIGS.
  • the lengthening device 32 is shown as part of the cutting device 30, which comprises a first clamping device 18, a second clamping device 24, a plurality of third clamping devices 26 and spacer elements 19,33,34.
  • the lengthening device 32 has a first spacer element 19 for setting a distance 35 between a first electrode film 12 and a second electrode film 14, a second spacer element 33 for setting a distance 35 between the second electrode film 14 and a third electrode film 36, and a third spacer element 34 for setting a distance 35 between the third electrode foil 36 and a fourth electrode foil 37 .
  • Each spacer element 19, 33, 34 can be arranged between the respective electrode foils 12, 14, 36, 37 and extends the length 21 along the respective electrode foil 12, 14, 36, 37 between the first section by shaping the spacer element 19, 33, 34 17 and the respective supply device 13, 15 compared to the length 21 of the respective other electrode foil 37, 36, 14, 12.
  • Clamping jaws 43 are also provided, by means of which the electrode foils 12, 14, 36, 37 and the spacer elements 19, 33, 34 are fixed in their position relative to one another. These are attributed to the at least one spacer element 18, 33, 34 or the cutting device 32.
  • the clamping jaws 43 have slots 40 through which the cutting means 39, 41 can cut through or cut the electrode foils 12, 14, 36, 37 to length.
  • the cutting means 39, 41 have return springs 45.
  • the lengthening of the electrode foils 12, 14, 36, 37 is realized by guiding the electrode foils 12, 14, 36, 37 in a kind of labyrinth, with the shape of the spacer elements 19, 33, 34 producing this labyrinth. This means that an electrode foil 12, 14, 36, 37 can be lengthened to almost any length, regardless of its position in the stack 1.
  • the amount of elongation of the electrode foil 12, 14, 36, 37 is provided by the supply device, e.g. B. by rolling the extent of the extension, since in the first section 17 the electrode foils 12, 14, 36, 37 are arranged clamped together.
  • first and third electrode foils 12, 36 are designed as separators, the second electrode foil 14 as a cathode and the fourth electrode foil 37 as an anode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Stapels (1) von Elektrodenblättern (2, 3, 4, 5), wobei der Stapel (1) zumindest zwei entlang einer Stapelrichtung (6) aufeinander angeordnete Elektrodenblätter (2, 3, 4, 5) umfasst, die zumindest entlang einer quer zur Stapelrichtung (6) verlaufenden axialen Richtung (7) eine voneinander unterschiedliche Erstreckung (8, 9, 10, 11) aufweisen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen eines Stapels von Elektrodenblättern sowie Schneidvorrichtung und Abstandselement, Ablängeinrichtung dafür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stapels von Elektrodenblättern. Im Rahmen des Verfahrens werden eine Mehrzahl von Elektrodenfolien gemeinsam abgelängt und die abgelängten Teile der Elektrodenfolien, die Elektrodenblätter, aufeinander gestapelt. Die Elektrodenblätter werden insbesondere in einer Batteriezelle, bevorzugt einer Sekundärbatteriezelle eingesetzt.
Für den Antrieb von Kraftfahrzeugen werden vermehrt Batterien, insbesondere Lithium-Ionen- Batterien eingesetzt. Batterien werden üblicherweise aus Zellen zusammengesetzt, wobei jede Zelle einen Stapel von Elektrodenblättern, nämlich Anoden-, Kathoden- und Separator- Blätter, aufweist. Zumindest ein Teil der Anoden- und Kathodenblätter sind als Stromableiter ausgeführt, zur Ableitung des von der Zelle bereitgestellten Stroms hin zu einem außerhalb der Zelle angeordneten Verbraucher.
Bei der Herstellung einer Lithium-Ionen-Batteriezelle wird ein sogenanntes Trägermaterial, insbesondere ein bandförmiges Trägermaterial, z. B. eine Trägerfolie, bevorzugt beidseitig mit zumindest einem Aktivmaterial beschichtet. Die Trägerfolie bildet einen Stromableiter der Batteriezelle. Das beschichtete Trägermaterial bildet eine Elektrodenfolie, z. B. eine Anode oder eine Kathode.
Andere Trägermaterialien werden mit einem Separatormaterial beschichtet und bilden ebenfalls Elektrodenfolien, nämlich Separatoren.
Die Elektrodenfolie ist insbesondere ein Endlosmaterial, dass durch Schneidprozesse in Elektrodenblätter zerteilt werden kann. Diese Elektrodenblätter können in Batteriezellen eingesetzt werden.
In bekannten Batteriezellen werden die Separatoren regelmäßig größer als die Anoden und die Anoden wiederum größer als die Kathoden ausgeführt. Insbesondere weisen also die Separatoren gegenüber den Anoden eines Stapels ein umlaufendes Übermaß auf, z. B. einen umlaufenden Rand von 1 ,5 Millimetern Breite. Insbesondere weisen die Separatoren gegenüber den Kathoden eines Stapels ein umlaufendes Übermaß auf, z. B. einen umlaufenden Rand von
3 Millimetern. Entsprechend weisen die Anoden gegenüber den Kathoden eines Stapels ein umlaufendes Übermaß auf, z. B. einen umlaufenden Rand von dann 1,5 Millimetern.
Es hat sich als sehr schwierig dargestellt, dieses Übermaß in Hochgeschwindigkeitsstapeleinrichtungen mit einer konstanten Qualität herzustellen. Die übliche Toleranz umfasst hier höchstens 0,5 Millimeter Abweichung. Derzeit wird ein Separator abgelängt und dann in einem Magazin gesammelt. In ähnlicher Weise werden Kathode und Anode in jeweils separaten Magazinen gesammelt. Die einzelnen Elektrodenblätter werden nacheinander aus dem jeweiligen Magazin entnommen (Anode, Separator, Kathode und Separator) und auf einem Drehtisch abgelegt. Eine Kamera wird verwendet, um jedes Elektrodenblatt genau zu positionieren. Dieser Stapelprozess wird auch als Pick-and-Drop- Stapelprozess bezeichnet. Zurzeit benötigt die Positionierung und Platzierung eines einzelnen Elektrodenblatts mindestens 1 Sekunde. Das heißt, ein Stapel von 4 Elektrodenblättern benötigt
4 Sekunden. Eine Batteriezelle mit 30 Stapeln benötigt dann etwa 120 Sekunden. Zudem sind die Elektrodenfolien sehr dünn, insbesondere der Separator ist z. B. nur ca. 0,02 Millimeter dick, und daher schwierig zu transportieren. Es besteht die Gefahr von Faltenbildung. Für die Massenproduktion von Batteriezellen ist ein solches Verfahren nicht geeignet.
Ein anderer Prozess umfasst eine Z-Stapelung. Hier werden Anode und Kathode auf das endgültige Maß abgelängt. Der Separator hat (auch in der Batteriezelle bzw. in dem gebildeten Stapel) die Form einer Spule und macht eine Z-förmige Bewegung. Kathode und Anode werden über dem Z-förmigen Separator positioniert. Der Stapelungsprozess ist schnell, aber es wird mehr Separator an der Biegung um die Anode bzw. Kathode verwendet, was die Kosten und das Gewicht erhöht. Die Biegespannung im Separator ist ungleichmäßig.
Aus der US 2018/0138553 A1 ist eine derartige Stapeleinrichtung für eine Lithium-Ionen Batterie bekannt. Dabei wird ein Separator als Endlosmaterial bereitgestellt und z-förmig gefaltet. Eine Anodenplatte und eine Kathodenplatte werden abwechselnd auf unterschiedlichen Seiten des Separators angeordnet. Der mit den Platten beschichtete Separator wird zu einem Stapel gefaltet.
Aus der US 2014/0212729 A1 ist eine Elektrodenanordnung umfassend zwei Elektroden und zwei Separatoren bekannt. Die Elektroden weisen voneinander unterschiedliche Größen auf. Die Separatoren sind größer als die Elektroden ausgeführt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren zur Herstellung eines Stapels von Elektrodenblättern vorgeschlagen werden, durch die eine hohe Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses bei gleichzeitig geringen Kosten und hoher Produktqualität erreicht werden.
Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Stapels von Elektrodenblättern vorgeschlagen. Der Stapel umfasst zumindest zwei entlang einer Stapelrichtung aufeinander angeordnete Elektrodenblätter, die zumindest entlang einer quer zur Stapelrichtung verlaufenden axialen Richtung eine voneinander unterschiedliche Erstreckung aufweisen.
Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Elektrodenfolie als Endlosmaterial von einer ersten Bereitstellungsvorrichtung, z. B. von einer ersten Rolle; b) Bereitstellen einer zweiten Elektrodenfolie als Endlosmaterial von einer zweiten Bereitstellungsvorrichtung, z. B. von einer zweiten Rolle; c) Zusammenführen der Elektrodenfolien, so dass diese mit ihren jeweils größten Seitenflächen einander gegenüberliegend oder aufeinander angeordnet sind; d) gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien in einem ersten Abschnitt durch eine erste Klemmvorrichtung; e) Anordnen eines Abstandselements zwischen den Elektrodenfolien in einem zweiten Abschnitt, der entlang der axialen Richtung zwischen dem ersten Abschnitt und den Bereitstellungsvorrichtungen angeordnet ist; f) Verlängern einer Länge zumindest einer der Elektrodenfolien, wobei sich die Länge entlang der Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung erstreckt, gegenüber der Länge der anderen Elektrodenfolie durch zumindest eine Formgebung des Abstandselements oder ein Bewegen des Abstandselements zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung und zu den größten Seitenflächen verlaufenden radialen Richtung; g) Durchtrennen der Elektrodenfolien im zweiten Abschnitt, so dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Stapel von Elektrodenblättern mit voneinander unterschiedlichen Erstreckungen gebildet ist.
Die obige (nicht abschließende) Einteilung der Verfahrensschritte in a) bis g) soll vorrangig nur zur Unterscheidung dienen und keine Reihenfolge und/oder Abhängigkeit erzwingen. Auch die Häufigkeit der Verfahrensschritte kann variieren. Ebenso ist möglich, dass Verfahrensschritte einander zumindest teilweise zeitlich überlagern. Ganz besonders bevorzugt finden die Verfahrensschritte a) bis c) vor den Schritten d) bis g) statt. Insbesondere werden die Schritte a) bis c) kontinuierlich durchgeführt, während die Schritte d) bis g) wiederholt durchgeführt werden. Bevorzugt werden die Schritte a) bis c) während der Schritte d) bis g) durchgeführt. Insbesondere werden die Schritte a) bis g) in der angeführten Reihenfolge durchgeführt, wobei insbesondere nach einem einmaligen Durchlauf der Schritte a) bis g) die Schritte a) bis c) kontinuierlich und die Schritte d) bis g) in ständiger Wiederholung nacheinander durchgeführt werden.
Hier wird das Verfahren für zwei Elektrodenfolien beschrieben. Insbesondere ist das Verfahren aber auch für mehr als zwei, bevorzugt für vier Elektrodenfolien geeignet. Bei der Durchführung mit vier Elektrodenfolien kann durch das Verfahren ein Stapel Elektrodenblätter, umfassend eine Anode, eine Kathode und zwei Separatoren, gebildet werden.
Das Verfahren dient insbesondere der Bearbeitung von beschichteten Elektrodenfolien. Die Beschichtung umfasst insbesondere Materialien zur Verwendung in Lithiumionen-Batteriezellen.
Die Elektrodenfolien werden von der Bereitstellungsvorrichtung insbesondere als Endlosmaterial bereitgestellt.
Die durch das Verfahren hergestellten Elektrodenblätter weisen insbesondere eine Geometrie auf, die für den Einsatz in einer Batteriezelle vorgesehen und geeignet ausgeführt ist.
Die Beschichtung ist entlang der Förderrichtung insbesondere durchgehend, bevorzugt beidseitig, auf dem Trägermaterial der Elektrodenfolie angeordnet. An den Seiten der als Endlosmaterial ausgeführten Elektrodenfolie können unbeschichtete Bereiche, ggf. auch durchgehend entlang der Förderrichtung, vorgesehen sein. Diese unbeschichteten Bereiche können die Ableiterfähnchen der Elektrodenblätter ausbilden. ln den Schritten a) und b) werden die unterschiedlichen Elektrodenfolien, insbesondere beschichtete Trägermaterialien, von jeweils einer Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt. Vor Schritt c) sind diese Elektrodenfolien insbesondere fertig beschichtet und/oder an den parallel zur axialen Richtung verlaufenden Kanten beschnitten. Z. B. weisen die Anoden und Kathoden an den Kanten die Stromableiter (auch als Ableiterfähnchen bezeichnet) auf.
Schritt c) umfasst das Zusammenführen der Elektrodenfolien, so dass diese mit ihren jeweils größten Seitenflächen einander gegenüberliegend oder aufeinander angeordnet sind. Insbesondere sind die als Endlosmaterial vorliegenden Elektrodenfolien mit Ihren parallel zur axialen Richtung verlaufenden Kanten fluchtend zueinander, bzw. in der im späteren Stapel der Elektrodenblätter vorgesehenen Lage dieser Kanten, angeordnet. Z. B. sind die Elektrodenfolien so zueinander angeordnet, dass das im Stapel vorliegende Soll-Übermaß der Elektrodenblätter in Bezug auf die parallel zur axialen Richtung verlaufenden Kanten eingestellt ist.
Gemäß Schritt d) erfolgt ein gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien in einem ersten Abschnitt durch eine erste Klemmvorrichtung. Die Klemmvorrichtung umfasst z. B. zwei Klemmbacken, zwischen denen die Elektrodenfolien eingeklemmt werden. Dabei kontaktiert die Klemmvorrichtung insbesondere (ausschließlich) die größten Seitenflächen der Elektrodenfolien, d. h. die Unterseite der untersten Elektrodenfolie und die Oberseite der obersten Elektrodenfolie.
Gemäß Schritt e) erfolgt ein Anordnen eines Abstandselements zwischen den Elektrodenfolien in einem zweiten Abschnitt, der entlang der axialen Richtung zwischen dem ersten Abschnitt und den Bereitstellungsvorrichtungen angeordnet ist. In diesem zweiten Abschnitt sind die Elektrodenfolien insbesondere in einem (geringen) Abstand zueinander angeordnet, so dass das Abstandselement zwischen die Elektrodenfolien eingeschoben oder eingeschwenkt werden kann. Sind mehrere Elektrodenfolien vorgesehen, kann z. B. zwischen jeweils zwei benachbart angeordneten Elektrodenfolien jeweils ein eigenes Abstandselement angeordnet werden.
Gemäß Schritt f) erfolgt ein Verlängern einer Länge zumindest einer der Elektrodenfolien, wobei sich die Länge entlang der Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung erstreckt. Die Verlängerung der Länge erfolgt gegenüber der Länge der jeweils anderen Elektrodenfolie durch eine Formgebung des Abstandselements und/oder ein Bewegen des Abstandselements zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung und zu den größten Seitenflächen verlaufenden radialen Richtung. Die Verlängerung kann z. B. durch eine Art Labyrinth-Führung der Elektrodenfolie realisiert werden, wobei die Formgebung bzw. die Bewegung des Abstandselements dieses Labyrinth erzeugt. Insbesondere kann so eine Elektrodenfolie, auch unabhängig von Ihrer Lage im Stapel, nahezu beliebig verlängert werden. Das Maß der Verlängerung der Elektrodenfolie wird insbesondere von der Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt, z. B. durch ein Abrollen des Maßes der Verlängerung, da in dem ersten Abschnitt die Elektrodenfolien miteinander geklemmt angeordnet sind.
Das Maß der Verlängerung wird durch die Formgebung des Abstandselements oder durch dessen Bewegung entlang der radialen Richtung vorgegeben. Durch das Abstandselement wird die Länge der Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt, in dem die Elektrodenfolie fixiert ist, und der Bereitstellungsvorrichtung verändert, d. h. vergrößert.
Sind mehrere Elektrodenfolien vorgesehen, kann durch jedes vorgesehene Abstandselement die Länge jeder einzelnen Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung verändert und eingestellt werden.
Gemäß Schritt g) erfolgt ein Durchtrennen der Elektrodenfolien im zweiten Abschnitt, so dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Stapel von Elektrodenblättern mit jeweils voneinander unterschiedlichen Erstreckungen gebildet ist.
Für das Durchtrennen ist insbesondere ein Schneidmittel vorgesehen, das insbesondere als Bestandteil des Abstandselements ausgeführt ist oder mit diesem zusammenwirkt. Jedes Schneidmittel wird insbesondere ausschließlich für Anoden (und ggf. Separatoren) oder für Kathoden (und ggf. Separatoren) eingesetzt, um Verunreinigungen der Aktivmaterialien zu vermeiden.
Das Durchtrennen der Elektrodenfolien erfolgt insbesondere so, dass durch das Abstandselement eine Verlängerung der Länge zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt, genauer zwischen dem ersten Abschnitt und der Trennstelle im zweiten Abschnitt, eingestellt wird.
Insbesondere erfolgt das Durchtrennen der Elektrodenfolien so, dass durch das Abstandselement die Verlängerung der Länge zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt und die Verlängerung der Länge zwischen dem zweiten Abschnitt und der Bereitstellungsvorrichtung gleich groß ist. Damit kann das durch das Durchtrennen der Elektrodenfolie gebildete Elektrodenblatt an jedem Ende entlang der axialen Richtung ein gleich großes Übermaß gegenüber dem jeweils anderen Elektrodenblatt aufweisen.
Die Verlängerung der Länge zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt und die Verlängerung der Länge zwischen dem zweiten Abschnitt und der Bereitstellungsvorrichtung kann aber auch unterschiedlich eingestellt werden, so dass dann das durch das Durchtrennen der Elektrodenfolie gebildete Elektrodenblatt an jedem Ende entlang der axialen Richtung ein unterschiedlich großes Übermaß gegenüber dem jeweils anderen Elektrodenblatt aufweist.
Gemäß Schritt g) erfolgt also das Erzeugen der Elektrodenblätter, wobei jedes Elektrodenblatt mit einer eigenen Erstreckung entlang der axialen Richtung herstellbar ist. Dabei sind die einzelnen Elektrodenblätter des Stapels bereits mit dem korrekten Übermaß gegenüber der axialen Richtung aufeinander angeordnet und können so weiterverarbeitet werden.
Insbesondere erfolgt zwischen den Schritten f) und g) in einem Schritt x. ein gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien durch eine zweite Klemmvorrichtung in einem dritten Abschnitt, der zwischen dem zweiten Abschnitt und den Bereitstellungsvorrichtungen angeordnet ist. Die Ausführung zur ersten Klemmvorrichtung gelten insbesondere gleichermaßen für die zweite Klemmvorrichtung.
Das Fixieren gemäß Schritt x. erfolgt immer erst nach Schritt f), so dass die Verlängerung der Länge der jeweiligen Elektrodenfolie, die z. B. durch ein Abrollen von der Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt wird, nicht beeinträchtigt bzw. unterbunden wird. Infolge des Fixierens durch die zweite Klemmvorrichtung wird sichergestellt, dass die Elektrodenfolien nach dem Abtrennen der Elektrodenblätter in Ihrer Lage fixiert sind.
Insbesondere werden zwischen den Schritten x. und g) in einem Schritt y. die erste Klemmvorrichtung, die zweite Klemmvorrichtung und das Abstandselement zusammen mit den fixierten Elektrodenfolien entlang der axialen Richtung verlagert.
Insbesondere kann so eine Serienfertigung realisiert werden, in der die einzelnen Verfahrensschritte in ständiger Wiederholung an den Elektrodenfolien durchgeführt werden, so dass nacheinander eine Vielzahl von Stapeln herstellbar sind.
Insbesondere wird nach Schritt g) in einem weiteren Schritt h) der Stapel von Elektrodenblätter durch eine dritte Klemmvorrichtung fixiert. Die dritte Klemmvorrichtung ist insbesondere entlang der axialen Richtung zwischen dem ersten Abschnitt (oder der ersten Klemmvorrichtung) und dem zweiten Abschnitt angeordnet. Die Ausführungen zu der ersten bzw. zweiten Klemmvorrichtung gelten hier insbesondere entsprechend.
Insbesondere wird nach Schritt h) in einem weiteren Schritt i) das Abstandselement aus dem Stapel entfernt und die erste Klemmvorrichtung gelöst. Insbesondere wird zuerst das Abstandselement aus dem Stapel entfernt und danach die erste Klemmvorrichtung gelöst. Die Elektrodenblätter sind dabei weiter durch die dritte Klemmvorrichtung fixiert und damit in ihrer Lage zueinander festgelegt
Insbesondere wird nach Schritt i) in einem weiteren Schritt j) der Stapel von Elektrodenblättern durch die dritte Klemmvorrichtung weiter transportiert. Dieser Stapel Elektrodenblätter kann mit der dritten Klemmvorrichtung z. B. einer weiteren Verwendung zugeführt werden.
Insbesondere werden nach Schritt i) - und insbesondere unabhängig von Schritt j), z. B. zeitlich parallel zu Schritt j) - in einem weiteren Schritt k) die zweite Klemmvorrichtung und die dadurch fixierten Elektrodenfolien entlang der axialen Richtung verlagert.
Insbesondere kann so eine Serienfertigung realisiert werden, in der die einzelnen Verfahrensschritte in ständiger Wiederholung an den Elektrodenfolien durchgeführt werden, so dass nacheinander eine Vielzahl von Stapeln herstellbar sind.
Insbesondere bildet die zweite Klemmvorrichtung nach Schritt k) die erste Klemmvorrichtung und das Verfahren wird mit Schritt e) fortgesetzt wird. Nach Schritt k) bildet die zweite Klemmvorrichtung also insbesondere die erste Klemmvorrichtung und realisiert damit bereits Schritt d) des Verfahrens.
Insbesondere weist der Stapel zumindest ein erstes Elektrodenblatt und ein zweites Elektrodenblatt und entlang der axialen Richtung ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Elektrodenblatt weist an jedem Ende entlang der axialen Richtung ein Übermaß gegenüber dem zweiten Elektrodenblatt auf. Das Übermaß kann an jedem Ende gleich groß oder voneinander unterschiedlich ausgeführt sein.
Werden in dem Verfahren mehr als zwei Elektrodenfolien zu dem Stapel verarbeitet, weist jedes Elektrodenblatt gegenüber dem benachbart angeordneten Elektrodenblatt insbesondere ein (negatives oder positives) Übermaß auf, d. h. die jeweils benachbart zueinander angeordneten Elektrodenblätter weisen entlang der axialen Richtung voneinander unterschiedliche Erstreckungen auf. Ein positives Übermaß bedeutet, dass das Elektrodenblatt mit dem Übermaß sich an dem Ende über das andere Elektrodenblatt entlang der axialen Richtung hinaus erstreckt. Ein negatives Übermaß bedeutet, dass das Elektrodenblatt mit dem negativen Übermaß sich an dem Ende nicht so weit entlang der axialen Richtung wie das andere Elektrodenblatt erstreckt.
Insbesondere ist der Stapel durch eine Vielzahl von Elektrodenblättern gebildet, wobei mit einer Mehrzahl von Abstandselementen für jedes Elektrodenblatt eine vorbestimmte Erstreckung eingestellt wird.
Es wird weiter eine Schneidvorrichtung für zumindest zwei Elektrodenblätter vorgeschlagen. Die Schneidvorrichtung umfasst zumindest eine erste Bereitstellungsvorrichtung für eine erste Elektrodenfolie, eine zweite Bereitstellungsvorrichtung für eine zweite Elektrodenfolie, eine erste Klemmvorrichtung, ein Abstandselement sowie ein Steuergerät, das zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eingerichtet, ausgestattet, konfiguriert oder programmiert ist.
Insbesondere umfasst die Schneidvorrichtung zumindest eine zweite Klemmvorrichtung oder eine dritte Klemmvorrichtung. Insbesondere umfasst die Schneidvorrichtung eine Mehrzahl von ersten Klemmvorrichtungen, zweiten Klemmvorrichtungen, dritten Klemmvorrichtungen sowie Abstandselemente. Insbesondere ist die Schneidvorrichtung für vier Elektrodenblätter vorgesehen, wobei für jedes Elektrodenblatt eine Bereitstellungsvorrichtung mit einer Elektrodenfolie bereitgestellt ist.
Entsprechend wird auch ein Steuergerät vorgeschlagen, das zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eingerichtet, ausgestattet, konfiguriert oder programmiert ist.
Mit dem Steuergerät kann zumindest
• eine Geschwindigkeit der Elektrodenfolie entlang der axialen Richtung gegenüber den Bereitstellungsvorrichtungen; oder
• eine Betätigung zumindest einer Klemmvorrichtung; oder
• eine Betätigung zumindest eines Abstandselements; oder
• eine Betätigung zumindest eines Schneidmittels geregelt werden. Es wird weiter ein Abstandselement für die beschriebene Schneidvorrichtung vorgeschlagen. Das Abstandselement ist zwischen der ersten Elektrodenfolie und der zweiten Elektrodenfolie anordenbar und verlängert durch eine Formgebung oder durch ein Bewegen des Abstandselements zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung und zu den größten Seitenflächen der Elektrodenfolien verlaufenden radialen Richtung die Länge entlang der Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung gegenüber der Länge der anderen Elektrodenfolie.
Es wird weiter eine Ablängeinrichtung für die beschriebene Schneidvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Schneidvorrichtung für vier Elektrodenblätter geeignet ausgeführt ist. Die Ablängeinrichtung weist zumindest ein erstes Abstandselement zur Einstellung eines Abstands zwischen einer ersten Elektrodenfolie und einer zweiten Elektrodenfolie, ein zweites Abstandselement zur Einstellung eines Abstands zwischen der zweiten Elektrodenfolie und einer dritten Elektrodenfolie und ein drittes Abstandselement zur Einstellung eines Abstands zwischen der dritten Elektrodenfolie und einer vierten Elektrodenfolie auf. Jedes Abstandselement ist zwischen den jeweiligen Elektrodenfolien anordenbar und verlängert durch eine Formgebung oder durch ein Bewegen des Abstandselements zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung und zu den größten Seitenflächen der Elektrodenfolien verlaufenden radialen Richtung die Länge entlang der jeweiligen Elektrodenfolie zwischen dem ersten Abschnitt und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung gegenüber der Länge der jeweils anderen Elektrodenfolie.
Insbesondere umfasst zumindest eines der Abstandselemente ein elastisch verformbares Material, in dem ein Schneidmittel angeordnet ist; wobei durch eine Verformung des Materials das Schneidmittel aus dem Abstandselement herausragt und damit die jeweilige Elektrodenfolie ablängbar ist.
Insbesondere weisen die Abstandselemente jeweils einen Schlitz auf, durch den hindurch die jeweilige Elektrodenfolie durch ein zumindest entlang der radialen Richtung gegenüber den Abstandselementen unabhängig bewegbares Schneidmittel ablängbar sind.
Insbesondere sind zwei Schneidmittel vorgesehen, wobei ein erstes Schneidmittel zumindest entlang einer ersten radialen Richtung bewegbar ist und zumindest die erste Elektrodenfolie ablängt und ein zweites Schneidmittel zumindest entlang einer zur ersten radialen Richtung entgegengesetzt gerichteten zweiten radialen Richtung bewegbar ist und zumindest die vierte Elektrodenfolie ablängt. Es wird weiter eine Batteriezelle vorgeschlagen, zumindest umfassend ein Gehäuse und darin angeordnet mindestens ein Stapel mit Elektrodenblättern, wobei der Stapel durch das beschriebene Verfahren hergestellt ist.
Die Batteriezelle umfasst insbesondere ein, ein Volumen umschließendes Gehäuse und in dem Volumen angeordnet mindestens ein erstes Elektrodenblatt einer ersten Elektrodenart, ein zweites Elektrodenblatt einer zweiten Elektrodenart und ein dazwischen angeordnetes Separatormaterial sowie einen Elektrolyt.
Die Batteriezelle ist insbesondere eine Pouchzelle (mit einem verformbaren Gehäuse bestehend aus einer Pouchfolie) oder eine prismatische Zelle (mit einem formfesten Gehäuse). Eine Pouchfolie ist ein bekanntes verformbares Gehäuseteil, dass als Gehäuse für sogenannte Pouchzellen eingesetzt wird. Es handelt sich dabei um ein Kompositmaterial, z. B. umfassend einen Kunststoff und Aluminium.
Die Batteriezelle ist insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle.
Die einzelnen Blätter der Mehrzahl von Elektrodenblättern sind aufeinander angeordnet und bilden einen Stapel. Die Elektrodenblätter sind jeweils unterschiedlichen Elektrodenarten zugeordnet, sind also als eine Anode oder eine Kathode ausgeführt. Dabei sind Anoden und Kathoden wechselweise und jeweils durch das Separatormaterial getrennt voneinander angeordnet.
Eine Batteriezelle ist ein Stromspeicher, der z. B. in einem Kraftfahrzeug zum Speichern von elektrischer Energie eingesetzt wird. Insbesondere weist z. B. ein Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges (einen Traktionsantrieb) auf, wobei die elektrische Maschine durch die in der Batteriezelle gespeicherte elektrische Energie antreibbar ist.
Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest umfassend einen Traktionsantrieb und eine Batterie mit mindestens einer der beschriebenen Batteriezellen, wobei der Traktionsantrieb durch die mindestens eine Batteriezelle mit Energie versorgbar ist.
Weiter kann das Verfahren auch von einem Computer bzw. mit einem Prozessor einer Steuereinheit ausgeführt werden. Es wird demnach auch ein System zur Datenverarbeitung vorgeschlagen, das einen Prozessor umfasst, der so angepasst/konfiguriert ist, dass er das Verfahren bzw. einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens durchführt.
Es kann ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen sein, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer/Prozessor diesen veranlassen, das Verfahren bzw. mindestens einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen.
Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf die Schneidvorrichtung, das Abstandselement, die Ablängeinrichtung, die Batteriezelle, das Kraftfahrzeug, das Steuergerät sowie auf das computerimplementierte Verfahren (also den Computer bzw. den Prozessor, das System zur Datenverarbeitung, das computerlesbare Speichermedium) übertragbar und umgekehrt.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1: einen Stapel von Elektrodenblättern in einer Seitenansicht;
Fig. 2: einen Ausschnitt einer Schneidvorrichtung in einer Draufsicht;
Fig. 3: die Schneidvorrichtung nach Fig. 2 in einer Seitenansicht;
Fig. 4: die Schneidvorrichtung nach Fig. 2 und 3 in einer Draufsicht;
Fig. 5: eine erste Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung während der Schritte e) und f); in einer Ansicht entlang der axialen Richtung und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung;
Fig. 6: die Ablängeinrichtung nach Fig. 5 während Schritt g); in einer Ansicht entlang der axialen Richtung und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung;
Fig. 7: die Ablängeinrichtung nach Fig. 5 und 6 nach Schritt g); in einer Ansicht entlang der axialen Richtung und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung;
Fig. 8: die Ablängeinrichtung nach Fig. 5 bis 7 während Schritt i); in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
Fig. 9: eine Klemmvorrichtung in unterschiedlichen Zuständen; in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
Fig. 10: eine zweite Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung in unterschiedlichen
Zuständen; in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung;
Fig. 11 : eine dritte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung in unterschiedlichen
Zuständen; in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung; Fig. 12: eine vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung; in einer Ansicht quer zur axialen Richtung und quer zur radialen Richtung;
Fig. 13: die vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung nach Fig. 12 in einer ersten perspektivischen Ansicht; und
Fig. 14: die vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung nach Fig. 12 und 13 in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
Die Fig. 1 zeigt einen Stapel 1 von Elektrodenblättern 2, 3, 4, 5 in einer Seitenansicht. Der Stapel 1 ist durch das beschriebene Verfahren hergestellt.
In bekannten Batteriezellen werden die Separatoren regelmäßig größer als die Anoden und die Anoden wiederum größer als die Kathoden ausgeführt. Das erste Elektrodenblatt 2 mit der ersten Erstreckung 8 entlang der axialen Richtung 7 und das dritte Elektrodenblatt 4 mit der dritten Erstreckung 10 sind jeweils Separatoren und gleich groß ausgeführt. Das zweite Elektrodenblatt 3 mit der zweiten Erstreckung 9 ist als Anode und das vierte Elektrodenblatt 5 mit der geringsten vierten Erstreckung 11 als Kathode ausgeführt.
Die Separatoren weisen gegenüber der Anode des Stapels 1 ein umlaufendes Übermaß 29 auf, z. B. einen umlaufenden Rand von 1 ,5 Millimetern Breite. Die Separatoren weisen gegenüber der Kathode des Stapels 1 ein umlaufendes Übermaß 29 auf, z. B. einen umlaufenden Rand von 3 Millimetern. Entsprechend weist die Anode gegenüber der Kathode des Stapels 1 ein umlaufendes Übermaß 29 auf, z. B. einen umlaufenden Rand von dann 1,5 Millimetern.
Der Stapel 1 weist die Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 und entlang der axialen Richtung 7 ein erstes Ende 27 und ein zweites Ende 28 auf. Das erste Elektrodenblatt 2 weist an jedem Ende 27, 28 entlang der axialen Richtung 7 ein Übermaß 29 gegenüber dem zweiten Elektrodenblatt 3 auf. Das Übermaß 29 ist an jedem Ende 27, 28 gleich groß ausgeführt.
In dem Stapel 1 sind mehr als zwei Elektrodenfolien 12, 14 zu dem Stapel 1 verarbeitet, wobei jedes Elektrodenblatt 2, 3, 4, 5 gegenüber dem benachbart angeordneten Elektrodenblatt 2, 3, 4, 5 ein (negatives oder positives) Übermaß 29 aufweist, d. h. die jeweils benachbart zueinander angeordneten Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 weisen entlang der axialen Richtung 7 voneinander unterschiedliche Erstreckungen 8, 9, 10, 11 auf. Ein positives Übermaß 29 bedeutet, dass das Elektrodenblatt 2, 4 mit dem Übermaß 29 sich an dem Ende 27, 28 über das andere Elektrodenblatt 3, 5 entlang der axialen Richtung 7 hinaus erstreckt. Ein negatives Übermaß 29 bedeutet, dass das Elektrodenblatt 3, 5 mit dem negativen Übermaß 29 sich an dem Ende 27, 28 nicht so weit entlang der axialen Richtung 7 wie das andere Elektrodenblatt 2, 4 erstreckt.
Durch das Verfahren lassen sich die Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 mit hoher Lagegenauigkeit entlang einer Stapelrichtung 6 aufeinander stapeln. Dabei können deutlich höhere Geschwindigkeiten als beim bekannten pick and drop Verfahren erreicht werden.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Schneidvorrichtung 30 in einer Draufsicht. Fig. 3 zeigt die Schneidvorrichtung 30 nach Fig. 2 in einer Seitenansicht. Fig. 4 zeigt die Schneidvorrichtung 30 nach Fig. 2 und 3 in einer Draufsicht. Die Fig. 2 bis 4 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird Bezug genommen.
Die Schneidvorrichtung 30 umfasst eine erste Bereitstellungsvorrichtung 13 für eine erste Elektrodenfolie 12, eine zweite Bereitstellungsvorrichtung 15 für eine zweite Elektrodenfolie 14 sowie weitere Bereitstellungsvorrichtungen für die weiteren zwei Elektrodenfolien 36, 37. Zusätzlich umfasst die Schneidvorrichtung 30 eine Mehrzahl von ersten Klemmvorrichtungen
18, zweiten Klemmvorrichtungen 24, dritten Klemmvorrichtungen 26 und Abstandselementen
19, 33, 34 sowie ein Steuergerät 31.
Die Abstandselemente 19, 33, 34 sind einer Ablängeinrichtung 32 zugeordnet. Die Ablängeinrichtung 32 weist ein erstes 19 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen einer ersten Elektrodenfolie 12 und einer zweiten Elektrodenfolie 14, ein zweites Abstandselement 33 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der zweiten Elektrodenfolie 14 und einer dritten Elektrodenfolie 36 und ein drittes Abstandselement 34 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der dritten Elektrodenfolie 36 und einer vierten Elektrodenfolie 37 auf. Jedes Abstandselement 19, 33, 34 ist zwischen den jeweiligen Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 anordenbar und verlängert durch eine Formgebung oder durch ein Bewegen des Abstandselements 19, 33, 34 zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung 7 und zu den größten Seitenflächen 16 der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 verlaufenden radialen Richtung 22, 23 die Länge 21 entlang der jeweiligen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 gegenüber der Länge 21 der jeweils anderen Elektrodenfolie 37, 36, 14, 12. In den Schritten a) und b) des Verfahrens werden die unterschiedlichen Elektrodenfolien 12, 14,
36, 37 von jeweils einer Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 bereitgestellt. Vor Schritt c) sind diese Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 fertig beschichtet und an den parallel zur axialen Richtung 7 verlaufenden Kanten beschnitten. Z. B. weisen die Anoden und Kathoden an den Kanten die Stromableiter 42 (auch als Ableiterfähnchen bezeichnet) auf.
Schritt c) umfasst das Zusammenführen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37, so dass diese mit ihren jeweils größten Seitenflächen 16 einander gegenüberliegend oder aufeinander angeordnet sind. Die als Endlosmaterial vorliegenden Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 sind mit ihren parallel zur axialen Richtung 7 verlaufenden Kanten fluchtend zueinander, bzw. in der im späteren Stapel 1 der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 vorgesehenen Lage dieser Kanten, angeordnet. Z. B. sind die Elektrodenfolien so zueinander angeordnet, dass das im Stapel 1 vorliegende Soll-Übermaß 29 der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 in Bezug auf die parallel zur axialen Richtung 7 verlaufenden Kanten eingestellt ist.
Gemäß Schritt d) erfolgt ein gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 in einem ersten Abschnitt 17 durch eine erste Klemmvorrichtung 18. Die erste Klemmvorrichtung 18 umfasst z. B. zwei Klemmbacken 43, zwischen denen die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 eingeklemmt werden (siehe z. B. Fig. 9). Dabei kontaktiert die erste Klemmvorrichtung 18 ausschließlich die größten Seitenflächen 16 der Elektrodenfolien 12,
37, d. h. die Unterseite der vierten Elektrodenfolie 37 und die Oberseite der ersten Elektrodenfolie 12.
Gemäß Schritt e) erfolgt ein Anordnen eines Abstandselements 19, 33, 34 zwischen den Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 in einem zweiten Abschnitt 20, der entlang der axialen Richtung 7 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und den Bereitstellungsvorrichtungen 13, 15 angeordnet ist. In diesem zweiten Abschnitt 20 sind die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 in einem geringen Abstand zueinander angeordnet, so dass das Abstandselement 19, 33, 34 zwischen die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und entlang einer Richtung quer zur axialen Richtung 7 und zur radialen Richtung 22, 23 eingeschoben oder eingeschwenkt werden kann.
Gemäß Schritt f) erfolgt ein Verlängern einer Länge 21 von zumindest drei der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37, wobei sich die Länge 21 entlang der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 erstreckt. Die Verlängerung der Länge 21 erfolgt gegenüber der Länge 21 der jeweils anderen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 durch zumindest eine Formgebung des Abstandselements 19, 33, 34 oder ein Bewegen des Abstandselements 19, 33, 34 zumindest entlang einer radialen Richtung 22, 23. Das Maß der Verlängerung der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 wird von der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 bereitgestellt, z. B. durch ein Abrollen des Maßes der Verlängerung, da in dem ersten Abschnitt 17 die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 miteinander geklemmt angeordnet sind.
Gemäß Schritt g) erfolgt ein Durchtrennen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 im zweiten Abschnitt 20, so dass zwischen dem ersten Abschnitt 17 und dem zweiten Abschnitt 20 ein Stapel 1 von Elektrodenblättern 2, 3, 4, 5 mit jeweils voneinander unterschiedlichen Erstreckungen 8, 9, 10, 11 gebildet ist.
Für das Durchtrennen ist jeweils ein Schneidmittel 39, 41 vorgesehen, das als Bestandteil des jeweiligen Abstandselements 19, 33, 34 ausgeführt ist oder mit diesem zusammenwirkt.
Das Durchtrennen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 erfolgt so, dass durch das Abstandselement 19, 33, 34 eine Verlängerung der Länge 21 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und dem zweiten Abschnitt 20, genauer zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der Trennstelle im zweiten Abschnitt 20, eingestellt wird.
Weiter erfolgt das Durchtrennen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 so, dass durch das Abstandselement 19, 33, 34 die Verlängerung der Länge 21 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und dem zweiten Abschnitt 20 und die Verlängerung der Länge 21 zwischen dem zweiten Abschnitt 20 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 gleich groß ist. Damit kann das durch das Durchtrennen der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 gebildete Elektrodenblatt 2, 3, 4, 5 an jedem Ende 27, 28 entlang der axialen Richtung 7 ein gleich großes Übermaß 29 gegenüber dem jeweils anderen Elektrodenblatt 5, 4, 3, 2 aufweisen.
In dem zweiten Abschnitt 20 sind weiter Klemmbacken 43 vorgesehen, durch die die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und die Abstandselemente 19, 33, 34 in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Diese werden dem mindestens einen Abstandselement 19, 33, 34 bzw. der Ablängeinrichtung 32 zugerechnet.
Gemäß Schritt g) erfolgt das Erzeugen der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5, wobei jedes Elektrodenblatt 2, 3, 4, 5 mit einer eigenen Erstreckung 8, 9, 10, 11 entlang der axialen Richtung 7 hergestellt ist. Dabei sind die einzelnen Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 des Stapels 1 bereits mit dem korrekten Übermaß 29 gegenüber der axialen Richtung 7 aufeinander angeordnet und können so weiterverarbeitet werden.
Zwischen den Schritten f) und g) erfolgt in einem Schritt x. ein gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 durch eine zweite Klemmvorrichtung 24 in einem dritten Abschnitt 25, der zwischen dem zweiten Abschnitt 20 und den Bereitstellungsvorrichtungen 13, 15 angeordnet ist. Die Ausführung zur ersten Klemmvorrichtung 18 gelten gleichermaßen für die zweite Klemmvorrichtung 24.
Das Fixieren gemäß Schritt x. erfolgt immer erst nach Schritt f), so dass die Verlängerung der Länge 21 der jeweiligen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37, die durch ein Abrollen von der Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 bereitgestellt wird, nicht beeinträchtigt bzw. unterbunden wird. Infolge des Fixierens durch die zweite Klemmvorrichtung 24 wird sichergestellt, dass die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 nach dem Abtrennen der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 in Ihrer Lage zueinander fixiert sind.
Zwischen den Schritten x. und g) werden in einem Schritt y. die erste Klemmvorrichtung 18, die zweite Klemmvorrichtung 24 und die Abstandselemente 19, 33, 34 zusammen mit den fixierten Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 entlang der axialen Richtung 7 verlagert und dabei zusätzliches Material der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 von den Bereitstellungsvorrichtungen 13, 15 abgerollt.
Damit kann eine Serienfertigung realisiert werden, in der die einzelnen Verfahrensschritte in ständiger Wiederholung an den Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 durchgeführt werden, so dass nacheinander eine Vielzahl von Stapeln 1 herstellbar sind.
Nach Schritt g) wird in einem weiteren Schritt h) der Stapel 1 von Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 durch eine dritte Klemmvorrichtung 26 fixiert. Die dritte Klemmvorrichtung 26 ist entlang der axialen Richtung 7 zwischen dem ersten Abschnitt 17 (oder der ersten Klemmvorrichtung 18) und dem zweiten Abschnitt 20 angeordnet. Die Ausführungen zu der ersten bzw. zweiten Klemmvorrichtung 18, 24 gelten hier entsprechend.
Nach Schritt h) werden in einem weiteren Schritt i) die Abstandselement 19, 33, 34 aus dem
Stapel 1 entfernt und die erste Klemmvorrichtung 18 gelöst. Dabei werden zuerst die Abstandselement 19, 33, 34 aus dem Stapel 1 entfernt und danach die erste Klemmvorrichtung 18 gelöst. Die Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 sind dabei weiter durch die dritte Klemmvorrichtung 26 fixiert und damit in ihrer Lage zueinander festgelegt
Nach Schritt i) wird in einem weiteren Schritt j) der Stapel 1 von Elektrodenblättern 2, 3, 4, 5 durch die dritte Klemmvorrichtung 26 weiter transportiert. Dieser Stapel 1 Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 kann mit der dritten Klemmvorrichtung 26 z. B. einer weiteren Verwendung zugeführt werden.
Es werden nach Schritt i), z. B. zeitlich parallel zu Schritt j), in einem weiteren Schritt k) die zweite Klemmvorrichtung 24 und die dadurch fixierten Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 entlang der axialen Richtung 7 verlagert. Damit kann eine Serienfertigung realisiert werden, in der die einzelnen Verfahrensschritte in ständiger Wiederholung an den Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 durchgeführt werden, so dass nacheinander eine Vielzahl von Stapeln 1 herstellbar sind.
Die zweite Klemmvorrichtung 24 bildet nach Schritt k) die erste Klemmvorrichtung 18 und das Verfahren wird mit Schritt e) fortgesetzt. Nach Schritt k) bildet die zweite Klemmvorrichtung 24 also die erste Klemmvorrichtung 18 und realisiert damit bereits Schritt d) des Verfahrens.
Die Schneidvorrichtung 30 weist zusätzlich Sensoren 46 (z. B. Kameras) auf, durch die eine Lage der parallel zur axialen Richtung 7 verlaufenden Kanten der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 bzw. der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 erfasst und überwacht werden können. Wird eine Abweichung der Lage einer Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 erkannt, kann diese Lage durch die Schneidvorrichtung 30 korrigiert werden.
In der Fig. 3 und den folgenden Figuren 5 bis 8, 10 und 11 sind vereinfachte Geometrien der Abstandselement 19, 33, 34 dargestellt. Durch eine komplexere Geometrie und entsprechende Führung der betreffenden Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 kann die gewünschte Länge 21 der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und die Erstreckung 8, 9, 10, 11 der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 eingestellt werden.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32 während der Schritte e) und f), in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 7 (linke Seite) und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 und quer zur radialen Richtung 22, 23 (rechte Seite). Fig. 6 zeigt die Ablängeinrichtung 32 nach Fig. 5 während Schritt g), in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 7 und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 (linke Seite) und quer zur radialen Richtung 22, 23 (rechte Seite). Fig. 7 zeigt die Ablängeinrichtung 32 nach Fig. 5 und 6 nach Schritt g), in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 7 (linke Seite) und in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 und quer zur radialen Richtung 22, 23 (rechte Seite). Fig. 8 zeigt die Ablängeinrichtung 32 nach Fig. 5 bis 7 während Schritt i), in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 7. Die Fig. 5 bis 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 4 wird verwiesen.
Die Ablängeinrichtung 32 weist ein erstes Abstandselement 19 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen einer ersten Elektrodenfolie 12 und einer zweiten Elektrodenfolie 14, ein zweites Abstandselement 33 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der zweiten Elektrodenfolie 14 und einer dritten Elektrodenfolie 36 und ein drittes Abstandselement 34 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der dritten Elektrodenfolie 36 und einer vierten Elektrodenfolie 37 auf. Jedes Abstandselement 19, 33, 34 ist zwischen den jeweiligen Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 anordenbar und verlängert durch eine Formgebung und durch ein Bewegen des Abstandselements 19, 33, 34 zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung 7 und zu den größten Seitenflächen 16 der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 verlaufenden radialen Richtung 22, 23 die Länge 21 entlang der jeweiligen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 gegenüber der Länge 21 der jeweils anderen Elektrodenfolie 37, 36, 14, 12.
Es sind weiter Klemmbacken 43 vorgesehen, durch die die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und die Abstandselemente 19, 33, 34 in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Diese werden dem mindestens einen Abstandselement 18, 33, 34 bzw. der Ablängeinrichtung 32 zugerechnet.
Gemäß Schritt e) erfolgt ein Anordnen eines Abstandselements 19, 33, 34 zwischen den Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 in dem zweiten Abschnitt 20. In diesem zweiten Abschnitt 20 sind die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 in einem geringen Abstand zueinander angeordnet, so dass das Abstandselement 19, 33, 34 zwischen die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und entlang einer Richtung quer zur axialen Richtung 7 und zur radialen Richtung 22, 23 eingeschoben oder eingeschwenkt werden kann.
Gemäß Schritt f) erfolgt ein Verlängern einer Länge 21 von zumindest drei der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37, wobei sich die Länge 21 entlang der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 erstreckt. Die Verlängerung der Länge 21 erfolgt gegenüber der Länge 21 der jeweils anderen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 durch eine Formgebung des Abstandselements 19, 33, 34 und durch ein Bewegen des Abstandselements 19, 33, 34 entlang einer radialen Richtung 22, 23. Gemäß Schritt g) erfolgt ein Durchtrennen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 im zweiten Abschnitt 20, so dass zwischen dem ersten Abschnitt 17 und dem zweiten Abschnitt 20 ein Stapel 1 von Elektrodenblättern 2, 3, 4, 5 mit jeweils voneinander unterschiedlichen Erstreckungen 8, 9, 10, 11 gebildet ist. Für das Durchtrennen ist jeweils ein Schneidmittel 39, 41 vorgesehen, das als Bestandteil des jeweiligen Abstandselements 19, 33, 34 ausgeführt ist oder mit diesem zusammenwirkt.
Die Abstandselemente 19, 33, 34 weisen ein elastisch verformbares Material 38 auf, in dem ein Schneidmittel 39, 41 angeordnet ist, wobei durch eine Verformung des Materials 38 das Schneidmittel 39, 41 aus dem Abstandselement 19, 33, 34 herausragt und damit die jeweilige Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 ablängbar ist. Für das Durchtrennen werden die Klemmbacken 43 zusammengefahren, so dass das elastisch umformbare Material der Abstandselemente 19, 33, 34 komprimiert wird und das jeweilige Schneidmittel 39, 41 aus dem Abstandselement 19, 33, 34 zum Durchtrennen der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 heraustreten kann.
Gemäß Schritt g) erfolgt das Erzeugen der Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5, wobei jedes Elektrodenblatt 2, 3, 4, 5 mit einer eigenen Erstreckung 8, 9, 10, 11 entlang der axialen Richtung 7 hergestellt ist. Dabei sind die einzelnen Elektrodenblätter 2, 3, 4, 5 des Stapels 1 bereits mit dem korrekten Übermaß 29 gegenüber der axialen Richtung 7 aufeinander angeordnet und können so weiterverarbeitet werden.
In einem Schritt i) werden die Klemmbachen 43 gelöst und die Abstandselemente 19, 33, 34 aus dem Stapel 1 entfernt.
Fig. 9 zeigt eine Klemmvorrichtung 18, 24, 26 in unterschiedlichen Zuständen; in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 7. Die Klemmvorrichtung 18, 24, 26 umfasst zwei Klemmbacken 43, zwischen denen die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 eingeklemmt werden. Dabei kontaktiert die Klemmvorrichtung 18, 24, 26 ausschließlich die größten Seitenflächen 16 der Elektrodenfolien 12, 37, d. h. die Unterseite der vierten Elektrodenfolie 37 und die Oberseite der ersten Elektrodenfolie 12.
Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32 in unterschiedlichen Zuständen (linke Seite: vor dem Durchtrennen; rechte Seite: während des Durchtrennens), in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 und quer zur radialen Richtung 22, 23. Auf die Ausführungen zu den Fig. 5 bis 8 wird verwiesen. lm Unterschied zur ersten Ausführungsvariante weisen die Abstandselemente 19, 33, 34 und die Klemmbacken 43 jeweils einen Schlitz 40 auf, durch den hindurch die jeweilige Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 durch ein zumindest entlang der radialen Richtung 22, 23 gegenüber den Abstandselementen 12, 14, 36, 37 unabhängig bewegbares Schneidmittel 39, 41 ablängbar sind.
Es sind zwei Schneidmittel 39, 41 vorgesehen, wobei ein erstes Schneidmittel 39 ausschließlich entlang einer ersten radialen Richtung 22 hin zu den Elektrodenfolien 36, 37 (und zurück) bewegbar ist und die dritte und vierte Elektrodenfolie 36, 37 ablängt und ein zweites Schneidmittel 41 ausschließlich entlang einer zur ersten radialen Richtung 22 entgegengesetzt gerichteten zweiten radialen Richtung 23 (und zurück) bewegbar ist und die erste und zweite Elektrodenfolie 12, 14 ablängt.
Zwischen der zweiten Elektrodenfolie 14 und dem zweiten Abstandselement 33 ist eine Zwischenscheibe 44 angeordnet, so dass sichergestellt ist, dass die Schneidmittel 39, 41 nicht miteinander kollidieren.
Fig. 11 zeigt eine dritte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32 in unterschiedlichen Zuständen (linke Seite: vor dem Durchtrennen; rechte Seite: während des Durchtrennens), in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 und quer zur radialen Richtung 22, 23. Auf die Ausführungen zu Fig. 10 wird verwiesen.
Im Unterschied zur zweiten Ausführungsvariante werden die Schneidmittel 39, 41 hier um 90 Winkelgrad verschwenkt, wobei die Drehachse (angedeutet auf der linken Seite) der Schneidmittel 39, 41 stationär ist, oder rotieren um eine Drehachse, wobei die Drehachse der Schneidmittel 39, 41 zum Durchtrennen der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 entlang der radialen Richtung 22, 23 bewegt wird.
Fig. 12 zeigt eine vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32, in einer Ansicht quer zur axialen Richtung 7 und quer zur radialen Richtung 22, 23. Fig. 13 zeigt die vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32 nach Fig. 12 in einer ersten perspektivischen Ansicht. Fig. 14 zeigt die vierte Ausführungsvariante einer Ablängeinrichtung 32 nach Fig. 12 und 13 in einer zweiten perspektivischen Ansicht. Die Fig. 12 bis 14 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den Fig. 1 bis 11 wird verwiesen. ln Fig. 12 ist die Ablängeinrichtung 32 als Teil der Schneidvorrichtung 30 dargestellt, die eine erste Klemmvorrichtung 18, eine zweite Klemmvorrichtung 24, mehrere dritte Klemmvorrichtungen 26 und Abstandselement 19, 33, 34 umfasst.
Die Ablängeinrichtung 32 weist ein erstes Abstandselement 19 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen einer ersten Elektrodenfolie 12 und einer zweiten Elektrodenfolie 14, ein zweites Abstandselement 33 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der zweiten Elektrodenfolie 14 und einer dritten Elektrodenfolie 36 und ein drittes Abstandselement 34 zur Einstellung eines Abstands 35 zwischen der dritten Elektrodenfolie 36 und einer vierten Elektrodenfolie 37 auf. Jedes Abstandselement 19, 33, 34 ist zwischen den jeweiligen Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 anordenbar und verlängert durch eine Formgebung des Abstandselements 19, 33, 34 die Länge 21 entlang der jeweiligen Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 zwischen dem ersten Abschnitt 17 und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung 13, 15 gegenüber der Länge 21 der jeweils anderen Elektrodenfolie 37, 36, 14, 12.
Es sind weiter Klemmbacken 43 vorgesehen, durch die die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 und die Abstandselemente 19, 33, 34 in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Diese werden dem mindestens einen Abstandselement 18, 33, 34 bzw. der Ablängeinrichtung 32 zugerechnet. Die Klemmbacken 43 weisen Schlitze 40 auf, durch die Schneidmittel 39, 41 die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 durchtrennen bzw. ablängen können. Die Schneidmittel 39, 41 weisen Rückstellfedern 45 auf.
Die Verlängerung der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 wird durch eine Art Labyrinth-Führung der Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 realisiert, wobei die Formgebung der Abstandselemente 19, 33, 34 dieses Labyrinth erzeugt. Damit kann eine Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 auch unabhängig von Ihrer Lage im Stapel 1, nahezu beliebig verlängert werden. Das Maß der Verlängerung der Elektrodenfolie 12, 14, 36, 37 wird von der Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt, z. B. durch ein Abrollen des Maßes der Verlängerung, da in dem ersten Abschnitt 17 die Elektrodenfolien 12, 14, 36, 37 miteinander geklemmt angeordnet sind.
Hier sind die erste und die dritte Elektrodenfolie 12, 36 als Separatoren, die zweite Elektrodenfolie 14 als Kathode und die vierte Elektrodenfolie 37 als Anode ausgeführt. Bezugszeichenliste
Stapel erstes Elektrodenblatt zweites Elektrodenblatt drittes Elektrodenblatt viertes Elektrodenblatt
Stapelrichtung axiale Richtung erste Erstreckung zweite Erstreckung dritte Erstreckung vierte Erstreckung erste Elektrodenfolie erste Bereitstellungsvorrichtung zweite Elektrodenfolie zweite Bereitstellungsvorrichtung
Seitenfläche erster Abschnitt erste Klemmvorrichtung
(erstes) Abstandselement zweiter Abschnitt
Länge erste radiale Richtung zweite radiale Richtung zweite Klemmvorrichtung dritter Abschnitt dritte Klemmvorrichtung erstes Ende zweites Ende
Übermaß
Schneidvorrichtung
Steuergerät
Ablängeinrichtung zweites Abstandselement drittes Abstandselement
Abstand dritte Elektrodenfolie vierte Elektrodenfolie
Material
(erstes) Schneidmittel
Schlitz zweites Schneidmittel
Stromableiter
Klemmbacke
Zwischenscheibe
Rückstellfeder
Sensor

Claims

- 26 -
Patentansprüche Verfahren zum Herstellen eines Stapels (1) von Elektrodenblättern (2, 3, 4, 5), wobei der Stapel (1) zumindest zwei entlang einer Stapelrichtung (6) aufeinander angeordnete Elektrodenblätter (2, 3, 4, 5) umfasst, die zumindest entlang einer quer zur Stapelrichtung (6) verlaufenden axialen Richtung (7) eine voneinander unterschiedliche Erstreckung (8, 9, 10, 11) aufweisen; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer ersten Elektrodenfolie (12) als Endlosmaterial von einer ersten Bereitstellungsvorrichtung (13); b) Bereitstellen einer zweiten Elektrodenfolie (14) als Endlosmaterial von einer zweiten Bereitstellungsvorrichtung (15); c) Zusammenführen der Elektrodenfolien (12, 14), so dass diese mit ihren jeweils größten Seitenflächen (16) einander gegenüberliegend angeordnet sind; d) gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien (12, 14) in einem ersten Abschnitt (17) durch eine erste Klemmvorrichtung (18); e) Anordnen eines Abstandselements (19) zwischen den Elektrodenfolien (12, 14) in einem zweiten Abschnitt (20), der entlang der axialen Richtung (7) zwischen dem ersten Abschnitt (17) und den Bereitstellungsvorrichtungen (13, 15) angeordnet ist; f) Verlängern einer Länge (21) zumindest einer der Elektrodenfolien (12, 14), wobei sich die Länge (21) entlang der Elektrodenfolie (12, 14) zwischen dem ersten Abschnitt (17) und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung (13, 15) erstreckt, gegenüber der Länge (21) der anderen Elektrodenfolie (14, 12) durch zumindest eine Formgebung des Abstandselements (19) oder ein Bewegen des Abstandselements (19) zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung (7) und zu den größten Seitenflächen (16) verlaufenden radialen Richtung (22, 23); g) Durchtrennen der Elektrodenfolien (12, 14) im zweiten Abschnitt (20), so dass zwischen dem ersten Abschnitt (17) und dem zweiten Abschnitt (20) ein Stapel von Elektrodenblättern (2, 3, 4, 5) mit voneinander unterschiedlichen Erstreckungen (8, 9, 10, 11) gebildet ist. Verfahren nach Patentanspruch 1 , wobei zwischen den Schritten f) und g) in einem Schritt x. ein gemeinsames Fixieren der aufeinander angeordneten Elektrodenfolien (12, 14) durch eine zweite Klemmvorrichtung (24) in einem dritten Abschnitt (25), der zwischen dem zweiten Abschnitt (20) und den Bereitstellungsvorrichtungen (13, 15) angeordnet ist, erfolgt. Verfahren nach Patentanspruch 2, wobei zwischen den Schritten x. und g) in einem Schritt y. die erste Klemmvorrichtung (18), die zweite Klemmvorrichtung (24) und das Abstandselement (19) zusammen mit den fixierten Elektrodenfolien (12, 14) entlang der axialen Richtung (7) verlagert werden. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei nach Schritt g) in einem weiteren Schritt h) der Stapel (1) von Elektrodenblätter (2, 3, 4, 5) durch eine dritte Klemmvorrichtung (26) fixiert wird. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei nach Schritt h) in einem weiteren Schritt i) das Abstandselement (19) aus dem Stapel (1) entfernt und die erste Klemmvorrichtung (18) gelöst wird. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei nach Schritt i) in einem weiteren Schritt j) der Stapel (1) durch die dritte Klemmvorrichtung (26) weiter transportiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 5 und 6, wobei nach Schritt i) in einem weiteren Schritt k) die zweite Klemmvorrichtung (24) und die dadurch fixierten Elektrodenfolien (12, 14) entlang der axialen Richtung (7) verlagert werden. Verfahren nach Patentanspruch 7, wobei die zweite Klemmvorrichtung (24) nach Schritt k) die erste Klemmvorrichtung (18) bildet und das Verfahren mit Schritt e) fortgesetzt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Stapel (1) zumindest ein erstes Elektrodenblatt (2) und ein zweites Elektrodenblatt (3) und entlang der axialen Richtung (7) ein erstes Ende (27) und ein zweites Ende (28) aufweist; wobei das erste Elektrodenblatt (2) an jedem Ende (27, 28) entlang der axialen Richtung (7) ein Übermaß (29) gegenüber dem zweiten Elektrodenblatt (3) aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Stapel (1) durch eine Vielzahl von Elektrodenblättern (2, 3, 4, 5) gebildet ist, wobei mit einer Mehrzahl von Abstandselementen (19) für jedes Elektrodenblatt (2, 3, 4, 5) eine vorbestimmte Erstreckung (8, 9, 10, 11) eingestellt wird. Schneidvorrichtung (30) für zumindest zwei Elektrodenblätter (2, 3, 4, 5), zumindest umfassend eine erste Bereitstellungsvorrichtung (13) für eine erste Elektrodenfolie (12), eine zweite Bereitstellungsvorrichtung (15) für eine zweite Elektrodenfolie (14), eine erste Klemmvorrichtung (18), ein Abstandselement (19) sowie ein Steuergerät (31), das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Patentansprüche eingerichtet ist. Abstandselement (19) für eine Schneidvorrichtung (30) nach Patentanspruch 11 , das zwischen der ersten Elektrodenfolie (12) und der zweiten Elektrodenfolie (14) anordenbar ist und das durch eine Formgebung oder durch ein Bewegen des Abstandselements (19) zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung (7) und zu den größten Seitenflächen (16) der Elektrodenfolien (12, 14) verlaufenden radialen Richtung (22, 23) die Länge (21) entlang der Elektrodenfolie (12, 14) zwischen dem ersten Abschnitt (17) und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung (13, 15) gegenüber der Länge (21) der anderen Elektrodenfolie (14, 12) verlängert. Ablängeinrichtung (32) für eine Schneidvorrichtung (30) nach Patentanspruch 11 , wobei die Schneidvorrichtung (30) für vier Elektrodenblätter (2, 3, 4, 5) geeignet ausgeführt ist; wobei die Ablängeinrichtung (32) zumindest ein erstes Abstandselement (19) zur Einstellung eines Abstands (35) zwischen einer ersten Elektrodenfolie (12) und einer zweiten Elektrodenfolie (14), ein zweites Abstandselement (33) zur Einstellung eines Abstands (35) zwischen der zweiten Elektrodenfolie (14) und einer dritten Elektrodenfolie (36) und ein drittes Abstandselement (34) zur Einstellung eines Abstands (35) zwischen der dritten Elektrodenfolie (36) und einer vierten Elektrodenfolie (37) aufweist; wobei jedes Abstandselement (19, 33, 34) zwischen den jeweiligen Elektrodenfolien (12, 14, 36, 37) anordenbar ist und durch eine Formgebung oder durch ein Bewegen des Abstandselements (19, 33, 34) zumindest entlang einer quer zur axialen Richtung (7) und zu den größten Seitenflächen (16) der Elektrodenfolien (12, 14, 36, 37) verlaufenden radialen Richtung (22, 23) die Länge (21) entlang der jeweiligen Elektrodenfolie (12, 14, 36, 37) zwischen dem ersten Abschnitt (17) und der jeweiligen Bereitstellungsvorrichtung (13, 15) gegenüber der Länge (21) der jeweils anderen Elektrodenfolie (37, 36, 14, 12) verlängert. Ablängeinrichtung (32) nach Patentanspruch 13, wobei zumindest eines der Abstandselement (19, 33, 34) ein elastisch verformbares Material (38) umfasst, in dem ein Schneidmittel (39) angeordnet ist; wobei durch eine Verformung des Materials (38) das - 29 -
Schneidmittel (39) aus dem Abstandselement (19, 33, 34) herausragt und damit die jeweilige Elektrodenfolie (12, 14, 36, 37) ablängbar ist. Ablängeinrichtung (32) nach Patentanspruch 13, wobei die Abstandselemente (19,33,34) jeweils einen Schlitz (40) aufweisen, durch den hindurch die jeweilige Elektrodenfolie (12, 14, 36, 37) durch ein zumindest entlang der radialen Richtung (22, 23) gegenüber den Abstandselementen (19, 33, 34) unabhängig bewegbares Schneidmittel (39) ablängbar sind. Ablängeinrichtung (32) nach Patentanspruch 15, wobei zwei Schneidmittel (39, 41) vorgesehen sind, wobei ein erstes Schneidmittel (39) zumindest entlang einer ersten radialen Richtung (22) bewegbar ist und zumindest die erste Elektrodenfolie (12) ablängt und ein zweites Schneidmittel (41) zumindest entlang einer zur ersten radialen Richtung (22) entgegengesetzt gerichteten zweiten radialen Richtung (23) bewegbar ist und die zumindest die vierte Elektrodenfolie (37) ablängt.
PCT/EP2022/068281 2021-08-23 2022-07-01 Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür WO2023025440A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22744422.1A EP4393021A1 (de) 2021-08-23 2022-07-01 Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür
CN202280057040.2A CN117836988A (zh) 2021-08-23 2022-07-01 用于制造电极片的堆叠的方法以及剪切装置和间隔元件、其定长切割装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209224.1 2021-08-23
DE102021209224.1A DE102021209224A1 (de) 2021-08-23 2021-08-23 Verfahren zum Herstellen eines Stapels von Elektrodenblättern sowie Schneidvorrichtung und Abstandselement, Ablängeinrichtung dafür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023025440A1 true WO2023025440A1 (de) 2023-03-02

Family

ID=82655130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/068281 WO2023025440A1 (de) 2021-08-23 2022-07-01 Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4393021A1 (de)
CN (1) CN117836988A (de)
DE (1) DE102021209224A1 (de)
WO (1) WO2023025440A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140212729A1 (en) 2012-05-23 2014-07-31 Lg Chem. Ltd. Electrode assembly and electrochemical cell containing the same
JP2017063002A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法
US20180138553A1 (en) 2015-07-24 2018-05-17 Tsinghua University Lithium ion battery stacking device
DE102017216213A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels
WO2019092585A2 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Manz Italy S.R.L. Assembly of electrodes
EP3780212A1 (de) * 2018-03-30 2021-02-17 Zeon Corporation Herstellungsvorrichtung und herstellungsverfahren für schichtkörper für sekundärbatterie

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140212729A1 (en) 2012-05-23 2014-07-31 Lg Chem. Ltd. Electrode assembly and electrochemical cell containing the same
US20180138553A1 (en) 2015-07-24 2018-05-17 Tsinghua University Lithium ion battery stacking device
JP2017063002A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法
DE102017216213A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels
WO2019092585A2 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Manz Italy S.R.L. Assembly of electrodes
EP3780212A1 (de) * 2018-03-30 2021-02-17 Zeon Corporation Herstellungsvorrichtung und herstellungsverfahren für schichtkörper für sekundärbatterie

Also Published As

Publication number Publication date
CN117836988A (zh) 2024-04-05
EP4393021A1 (de) 2024-07-03
DE102021209224A1 (de) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2705556B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von elektrodenwickeln
DE102017216213A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels
DE102017216138A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
EP3878030B1 (de) Verfahren zur herstellung einer kathodenvorrichtung, verfahren zur herstellung eines elektrodenverbundes und batterie
DE102017216133A1 (de) Verfahren zum Trennen bandförmigen Elektroden- und Separatormaterials auf einer gekrümmten Oberfläche
DE102009037727A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Elektrodenstapels
EP2647070A1 (de) Verfahren und system zum schneiden von blatt- oder plattenförmigen objekten
DE102017216158A1 (de) Verfahren zur Positionskorrektur von Elektrodenstapeln bei deren Ablegen
DE102021207357A1 (de) Maschine und Verfahren für die Energiezellen produzierende Industrie
DE102010055611A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Elektrodenstapels aus Kathode, Anode und Separator
EP3890082A1 (de) Kontinuierliches stapeln von zuschnitten mindestens einer folien- oder membran-artigen warenbahn auf einen stapel
DE102010050743A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrochemischen Energiespeichers
WO2013050088A1 (de) Verfahren und system zum schneiden von blatt- oder plattenförmigen objekten
DE102012005229B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Batteriezelle und Batteriezelle
DE102017216184A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
DE102017216152A1 (de) Stapelvorrichtung für mehrlagige, flache Elektrodenstapel
WO2023025440A1 (de) Verfahren zum herstellen eines stapels von elektrodenblättern sowie schneidvorrichtung und abstandselement, ablängeinrichtung dafür
EP3573154A1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektrodenstapels für eine elektrische energiespeichereinheit sowie entsprechende transportvorrichtung
DE102017216143A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
WO2012079705A1 (de) Verfahren und system zur herstellung von blatt- oder plattenförmigen objekten
DE102010053341A1 (de) Verfahren und System zum Schneiden von blatt- oder plattenförmigen Objekten
WO2021170350A1 (de) Verfahren zum herstellen einer elektrode
DE102016213135A1 (de) Verfahren und Montagesystem zur Herstellung von Elektrodenstapeln
DE102018218487A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stapelaufbaus
DE102021209025A1 (de) Schneidvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Elektrodenblättern aus einer Elektrodenfolie

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22744422

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280057040.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022744422

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022744422

Country of ref document: EP

Effective date: 20240325