用于电池的生产设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电池(14)的生产设备(36)，所述生产设备具有用于第一袋状半壳(28)的第一进料设备(38)和用于第二袋状壳体(30)的第二进料设备(40)并具有用于单池垛(16)的第三进料设备(54)。所述第三进料设备(54)包括输送带(56)。此外，本发明专利技术还涉及一种用于借助生产设备(36)制造大量电池(14)的方法(32)以及生产设备(36)的应用。及生产设备(36)的应用。及生产设备(36)的应用。

【技术实现步骤摘要】
用于电池的生产设备


[0001]本专利技术涉及一种用于电池的生产设备以及一种用于借助生产设备制造大量电池的方法以及生产设备的应用。

技术介绍

[0002]机动车越来越多地至少部分地通过电动机驱动，因此它们被设计为电动车辆或混合动力车辆。由多个单独的电池模块组成的高压电池通常用于为电动机供电。电池模块大多彼此结构相同并且彼此串联和/或并联电连接，使得施加在高压电池上的电压等于每个电池模块提供的电压的数倍。每个电池模块又包括多个电池，这些电池通常布置在共同的壳体中并且彼此串联和/或并联电连接。
[0003]每个电池又通常包括多个电池单池，这些电池单池也称为原电池。这些电池单池分别具有两个电极，即阳极和阴极，以及布置在这两个电极之间的隔板和具有可自由移动的电荷载体的电解质。例如，液体被用作这样的电解质。在备选方案中，电池设计为固态电池并且电解质以固体形式存在。
[0004]构成电池单池的电极的阳极和阴极通常包括用作集流体的载体。在载体上通常固定有活性材料，该活性材料是施加在载体上的层的组成部分。在这种情况下，电解质可以已经存在于层中，或者事后引入电解质。但至少活性材料适合用于接收工作离子、例如锂离子。根据作为阳极或阴极的用途，使用用于载体的其它不同的材料和层的不同类型的材料。
[0005]为了保护电池单池，它们通常布置在电池的壳体中。电解质还被壳体保护免受环境影响。在一个实施例中，壳体由厚实金属制成，这提供了相对高水平的保护。但这增加了电池的体积和重量。由于机动车中的电池通常由其它构件、例如电池模块的壳体包围并且因此受到保护，因此可以使电池的壳体相对轻量化并且为此使用所谓的袋状壳体(或者说软包壳体)。对于袋状壳体，壳体由金属膜制成。因此减少了保护，但仍然可以将电池的电池单池作为共同的结构单元移动和装配，这简化了再加工。
[0006]在一个实施例中，袋状壳体的金属膜按包装的样式直接缠绕电池单池，其中，金属膜被多次折叠。在这种情况下，金属膜可能在折叠位置的区域中受到过大的应力，从而可能在此处发生空气的侵入以及电解质的泄露。在一种备选的实施例中存在两个相关联的外壳，这两个外壳由共同的金属膜通过深拉制成。在电池制造中，电池单池借助夹具置入到其中一个外壳中，而另一个外壳则按照书页的方式翻动。
[0007]由此，在借助生产设备自动化地制造电池时，存在相对较多的必须相应被驱动的可活动部件。这提高了生产设备的成本。此外如果要提高制造速度，就需要所述部件的更高的加速度，因此必须所述部件就必须设计得相对较为牢固。为了不出现各个快速活动的部件相互间的反作用，需要实现生产设备的稳定化，因此需要相对较大的存放面。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种特别适于电池的生产设备、一种特别
适于借助制造设备制造大量电池的方法和生产设备的特别合适的应用，其中，有利地改进了灵活性和/或降低制造费用。
[0009]该技术问题按照本专利技术在生产设备方面通过权利要求1的特征解决，在方法方面通过权利要求8的特征解决并且在应用方面通过权利要求10的特征解决。有利的扩展设计和设计方案是相应的从属权利要求的技术方案。
[0010]所述生产设备用于电池的制造并且由此是电池的生产设备。生产设备适用于此，尤其为此提供和设置。生产设备尤其这样运行，即借助所述生产设备制造电池。尤其在生产设备运行时借助该生产设备制造大量电池、优选连续地先后依次地制造大量电池。然而，也能够以合适的方式运行生产设备，以仅仅制造单独的电池。在此符合目的的是，利用所述生产设备制造的电池是相互构造相同的。然而例如也能实现的是，改造所述生产设备，从而能够借助所述生产设备制造不同类型的电池。
[0011]借助所述生产设备制造的电池在符合规定的状态下优选分别是机动车的构件。电池适用于此，尤其为此提供和设置。在符合规定的状态下，电池例如是机动车的能量存储器的组成部分，该能量存储器具有多个这样的电池。在这种情况下，电池优选地被分成大量电池模块，这些电池模块又在结构上彼此相同。电池尤其布置在能量存储器或相应的电池模块的壳体中并且彼此并联和/或串联电连接。施加在能量存储器/电池模块上的电压因此是由每个电池提供的电压的数倍。能量存储器的壳体或相应电池模块的壳体优选地由金属制成，例如钢、例如精制钢，或铝合金。例如，压铸方法用于其制造。尤其地，能量存储器或相应电池模块的壳体设计为封闭的。适宜地，将接口引入能量存储器或相应电池模块的壳体中，该接口构成能量存储器/电池模块的连接端。接口在此与电池电接触，因此若将相应的插头插在连接端上，就可以从能量存储器外部输入电能和/或从电池中获取电能。
[0012]机动车优选地在陆地上运行并且优选地具有多个车轮，其中至少一个车轮、优选多个或全部车轮通过驱动装置被驱动。适合地，这些车轮中的一个车轮、优选多个车轮设计为可控制的。因此，机动车可以不依赖于特定的车道、例如轨道等移动。在这种情况下，适宜地可以将机动车基本上任意地定位在尤其由沥青、焦油或混凝土制成的车道上。机动车例如是商用车、例如货车(LKW)或公共汽车。但特别优选地，机动车是轿车(PKW)。
[0013]机动车适宜地借助于驱动装置移动。例如，驱动装置、尤其主驱动装置至少部分设计为电气的，并且机动车例如是电动车辆。电动机例如借助于能量存储器运行，该能量存储器适合地设计为高压电池。通过高压电池适宜地提供直流电压，其中，该电压例如处于200V至800V之间并且例如基本上为400V。优选地，在能量存储器和电动机之间设置有电气的变流器，通过该变流器来调节对电动机的供电。在一种备选方案中，驱动装置还具有内燃机，从而机动车设计为混合动力机动车。在一种备选方案中，机动车的低压车载电网通过能量存储器供电，并且通过能量存储器尤其提供12V、24V或48V的直流电压。
[0014]在另一备选方案中，电池是厂内货物运输车辆、工业设施、诸如工具、尤其电动螺丝刀之类的手持设备的组成部分。在另一备选方案中，电池是能量供应装置的组成部分并且在那里例如用作所谓的缓冲电池。在另一备选方案中，电池是便携式设备、例如便携式移动电话或其它可穿戴设备的组成部分。也可以在野营区域、模型建造区域或针对其它户外活动使用这种电池。
[0015]每个借助所述生产设备所制备/制造的电池都包括单池垛，所述单池垛包括一个
或者优选多个相互堆叠的电池单池，所述电池单池分别尤其是一个原电池。一个或每个所述电池单池包括两个电极，即阳极和阴极，以及布置在阳极和阴极之间的隔板。每个电极优选地包括载体，该载体也称为放电器。活性材料布置在两个载体之间，该活性材料适合并且被提供以及设置用于接收诸如锂离子之类的工作离子。例如锂金属氧化物、例如钴酸锂(LiCoO2)、NMC、NCA、LFP、GIC、LTO用作活性材料。备选地使用NMC622或NMC811作为活性材料。在此例如将活性材料分配给电极之一。但特别优选地，每个电极分别配有活性材料，其中，例如这两种活性材料不同。
[0016]此外，电池具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池(14)的生产设备(36)，所述生产设备具有用于第一袋状半壳(28)的第一进料设备(38)和用于第二袋状壳体(30)的第二进料设备(40)并具有用于单池垛(16)的第三进料设备(54)，其中，所述第三进料设备(54)包括输送带(56)。2.根据权利要求1所述的生产设备(36)，其特征在于，第三进料设备(54)包括第二输送带(58)，所述第二输送带布置为，使得单池垛(16)固持在所述输送带(56)与第二输送带(58)之间。3.根据权利要求1或2所述的生产设备(36)，其特征在于，第一进料设备(38)具有第一传送带(42)，所述第一传送带从用于第一袋状半壳(28)的第一拾取站(46)导引至装配位置(48),并且第二进料设备(40)具有第二传送带(44)，所述第二传送带从相对于第一拾取站(46)有间距的、用于第二袋状半壳(30)的第二拾取站(52)导引至装配位置(48)。4.根据权利要求3所述的生产设备(36)，其特征在于，所述单池垛(16)借助第三进料设备(54)能够被输送至装配位置(48)。5.根据权利要求3或4所述的生产设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布鲁尔，L菲特考，G格雷森斯，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：