用于产生电极堆叠的方法和堆叠装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于产生具有扁平电极元件

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生电极堆叠的方法和堆叠装置


[0001]本专利技术涉及一种用于产生具有扁平电极元件的电极堆叠的方法
。
提供至少第一电极元件和第二电极元件
。
电极元件被引入到相应的间隙中，该间隙分别由围绕旋转轴旋转的至少一个堆叠轮的堆叠指状部形成
。
此外，电极元件利用堆叠轮运输并且从相应的间隙中移除
。
电极元件布置在堆叠位置处并且产生电极堆叠
。
本专利技术还涉及一种相应的堆叠装置
。

技术介绍

[0002]扁平电极元件的堆叠是已知的
。
用于生产电化学能量存储器
(
例如锂离子电池
)
或能量转换器
(
例如燃料电池
)
的电极元件通常被堆叠
。
尤其在软包电池
(
一种广泛使用的锂离子蓄电池结构形式
)
的生产中，将电极元件堆叠
。
[0003]电极元件在此通常被设计为例如基于铝箔的阴极和
/
或例如基于铜箔的阳极
。
每个锂离子电芯的最小单元由两个电极和将电极彼此分开的隔膜组成
。
稍后在填充后，离子导电电解质位于这之间
。
[0004]在堆叠过程中，电极元件以阳极
、
隔膜
、
阴极
、
隔膜等的重复循环堆叠
。
[0005]除了电化学能量存储器或燃料电池生产中的其他步骤
(
例如组装或接触
)
之外，堆叠步骤往往是生产中制造产量的瓶颈
。
因此，堆叠的加速受到极大关注
。
[0006]用于堆叠电极元件的已知方法依赖于机器人的夹持并放置电极元件的夹持臂
。
然而，根据目前的了解，这里不再期望显著的速度提高
。
[0007]其他已知的方法为了堆叠形成依赖于旋转的堆叠轮，利用该堆叠轮将电极元件放置在电极堆叠上
。
[0008]为此，
WO 2020/212316 A1
描述了一种用于生产用于电驱动的机动车的锂离子电池的由阳极和阴极组成的电极堆叠的方法，其中，阳极和阴极被输送到旋转驱动或可旋转驱动的堆叠轮的容纳部中，并且容纳在容纳部中的阳极和阴极根据堆叠轮的旋转输送至堆叠盘
。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是，实现一种方法或一种堆叠装置，利用该方法或堆叠装置更准确地产生具有扁平电极元件的电极堆叠
。
[0010]根据本专利技术，该技术问题通过具有根据相应独立权利要求的特征的方法和堆叠装置来解决
。
本专利技术的有利的实施方式是从属权利要求的主题
。
[0011]在根据本专利技术的方法中，产生具有尤其电化学能量存储器或能量转换器的扁平电极元件的电极堆叠
。
执行以下步骤：
[0012]a)
提供第一电极元件；
[0013]b)
将第一电极元件引入到间隙中，该间隙通过围绕旋转轴旋转的至少一个堆叠轮的堆叠指状部形成
、
尤其在该堆叠指状部之间形成；
[0014]c)
利用堆叠轮运输第一电极元件；
[0015]d)
将第一电极元件从间隙中移除；
[0016]e)
将第一电极元件布置在堆叠位置处；
[0017]f)
提供第二电极元件；
[0018]g)
将第二电极元件引入到不同于该间隙的另外的间隙中，该另外的间隙通过堆叠轮的堆叠指状部形成
、
尤其在堆叠指状部之间形成；
[0019]h)
将第二电极元件从另外的间隙中移除；并且
[0020]i)
将第二电极元件布置在堆叠位置处并产生电极堆叠
。
[0021]作为本专利技术的重要的构思，规定至少第一电极元件和
/
或第二电极元件通过至少一个运动的对齐元件运动到横向目标位置，该对齐元件尤其是堆叠轮外部的并且尤其主动地运动
。
[0022]本专利技术基于以下知识，即可以通过运动的对齐元件来提高堆叠准确度
。
通过运动的对齐元件，可以在横向方向上
、
即尤其在相对于堆叠轮的旋转轴的轴向方向上更准确地对齐电极元件
。
通过更准确的堆叠形成，电化学能量存储器或能量转换器可以设计得性能更强
。
[0023]在已知的用于产生电极堆叠的堆叠装置中，仅已知不运动的侧壁，该侧壁负责侧向对齐
。
然而，通过不运动的侧壁，电极元件只能以较低的准确度对齐
。
[0024]横向目标位置可以被设计为绝对目标位置，其中，相对于堆叠装置处或堆叠装置外部的参考点执行电极元件的侧向对齐
。
但是替换地，横向目标位置也可以被设计为相对目标位置，其中，电极元件是电极元件本身对齐的参考
。
尤其在相对目标位置中然后仅规定，在所产生的电极堆叠中，没有电极元件从电极堆叠中侧向突出太远
。
[0025]对齐元件可以利用至少一个轴承运动地固定在堆叠装置处，该轴承尤其是两价轴承
(zweiwertiges Lager)。
[0026]然而，对齐元件也可以设计为无轴承
。
[0027]在无轴承设计中，对齐元件优选地是稍微柔性的，使得尽管对齐元件在至少一个位置处与堆叠装置固定地连接，但该对齐元件仍可能置于振荡或振动中
、
即在轴向方向上尤其高频地来回运动
。
电极元件然后可以通过对齐元件的轴向运动而引入到横向目标位置中
。
[0028]在横向目标位置中，电极元件尤其对准地或全等地彼此上下地堆叠
。
由此形成准确的电极堆叠并且提高能量存储器或能量转换器的性能能力
。
[0029]尤其规定，电极元件的对齐以至少
+/
‑
0.2mm、
优选地至少
+/
‑
0.1mm
的准确度执行，即与横向目标位置的偏差应尤其为最多
0.2mm、
优选地最多
0.1mm。
[0030]对齐元件尤其与主动地运动对齐元件的执行器耦合
。
[0031]对齐元件例如可以由金属
、
尤其铝合金形成
。
[0032]特别地，第一电极元件被设计为阴极并且第二电极元件被设计为阳极
。
在第一电极元件和第二电极元件之间尤其布置有隔膜或隔离层
。
优选地，该结构如上所述地重复
。
[0033]替换地，电极元件也可以被设计为预制电芯，其包括阴极
、
阳极和至少一个隔离层
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于产生具有扁平电极元件
(6
，
8)
的电极堆叠
(10)
的方法，在所述方法中，执行以下步骤：
a)
提供第一电极元件
(6)
；
b)
将所述第一电极元件
(6)
引入到间隙
(5)
中，所述间隙通过围绕旋转轴
(4)
旋转的至少一个堆叠轮
(2)
的堆叠指状部
(3)
形成；
c)
利用所述堆叠轮
(2)
运输所述第一电极元件
(6)
；
d)
将所述第一电极元件
(6)
从所述间隙
(5)
中移除；
e)
将所述第一电极元件
(6)
布置在堆叠位置
(50)
处；
f)
提供第二电极元件
(8)
；
g)
将所述第二电极元件
(8)
引入到不同于所述间隙
(5)
的另外的间隙
(7)
中，所述另外的间隙通过所述堆叠轮
(2)
的堆叠指状部
(3)
形成；
h)
将所述第二电极元件
(8)
从所述另外的间隙
(7)
中移除；并且
i)
将所述第二电极元件
(8)
布置在所述堆叠位置
(50)
处并产生所述电极堆叠
(10)
，其特征在于，至少所述第一电极元件
(6)
通过至少一个运动的对齐元件
(13)
运动到横向目标位置
(14)。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二电极元件
(8)
与所述第一电极元件
(6)
同时通过所述对齐元件
(13)
运动到所述横向目标位置
(14)。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中，至少所述第一电极元件
(6)
通过所述对齐元件
(13)
在所述第一电极元件
(6)
的相对于所述旋转轴
(4)
径向延伸的边缘
(16)
处挤压到所述横向目标位置
(14)。4.
根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述间隙
(5)
中运输所述第一电极元件
(6)
期间，执行至少所述第一电极元件
(6)
到所述横向目标位置
(14)
的运动
。5.
根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少所述第一电极元件
(6)
附加地通过运动的另外的对齐元件
(20)
运动到
、
尤其挤压到所述横向目标位置
(14)
，其中，所述另外的对齐元件
(20)
逆着所述对齐元件
(13)
的作用方向
(21)
作用
。6.
根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述对齐元件
(13)
以
0.5Hz
至
10Hz
之间的频率相对于所述旋转轴
(4)
轴向地运动
。7.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述对齐元件
(13)
以大于
50Hz
的频率相对于所述旋转轴
(4)
轴向地振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：X，
申请(专利权)人：捷德货币技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：