【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段形成的電池堆的設備，其具有權利要求1和9的前序部分的特征。本專利技術還涉及一種對應的方法。
技術介紹
1、本專利技術意義上的能量電池或能量存儲裝置例如用在機動車輛、其他陸地車輛、船舶、飛機中或用在固定設施中，例如電池組電池或燃料電池形式的光伏設施，其中必須長期儲存極大量的能量。為此，這樣的能量電池具有由大量堆疊成堆的分段組成的結構。這些分段均是交替的陽極片和陰極片，它們通過也被制造為分段的分隔片彼此分離。這些分段在制造過程中被預先切割，然后按預定順序堆疊成堆并通過層壓相互連接。在此，首先從環(huán)形幅材切割出陽極片和陰極片，然后將它們有間距地分別單獨放置在分隔材料的環(huán)形幅材上。然后在第二步驟中使用切割設備將隨后形成的由其上放置有陽極片或陰極片的分隔材料制成的“雙層”環(huán)形幅材再次切割成分段，其中在這種情況下，這些分段雙層地由其上布置有陽極片或陰極片的分隔片形成。如果這在制造技術方面是可行或必要的，則其上放置有陽極片和陰極片的分隔材料的環(huán)形幅材也可以在切割之前堆疊，使得形成具有其上放置有陽極片或陰極片的第一環(huán)形分隔材料層并且具有其上又放置有陽極片或陰極片的第二環(huán)形分隔材料層的環(huán)形幅材。然后借助于切割設備將該“四層”環(huán)形幅材切割成分段，在這種情況下，該“四層”環(huán)形幅材形成為四層，即第一分隔片、陽極片、第二分隔片和擱置在第二分隔片上的陰極片。這樣的解決方案例如由wo?2020/192845a1已知。四層幅材還可以通過布置第一分隔片、陰極球、第二分隔片、隨后的陽極片來形成。
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3、用于制造電池組電池的設備例如由wo?2016/041713a1和de?102017216213a1已知。
4、此外，由wo?2019/048589a1也已知一種用于制造電極堆的設備。為此，設置了具有載玻片的運輸系統(tǒng)，電極層和分隔層可以堆疊在所述載玻片上。存在僅沉積分隔層的堆疊站、僅沉積陰極層的堆疊站以及僅沉積陽極層的堆疊站。從而通過將載玻片對應地移動到載玻片沉積區(qū)上的堆疊站，可以按照期望的順序對電池堆進行覆層。
5、從us2002/0007552?a1中也已知一種用于制造電池組電池的設備。在制造了電池組電池后，借助于所謂的“拾放”原理將該電池組電池移交到傳送帶上。
6、目前，例如用于電動汽車的電池組電池的制造是在效率為每分鐘制造100至240個單體電池的生產設施上進行的。這些電池組電池在部分區(qū)域或整個區(qū)域中以定時、不連續(xù)的運動(例如來回運動)工作，因此在生產效率方面受到限制。大多數已知的機器使用單片堆疊方法(例如“拾取和放置”)工作，其缺點是處理速度較慢。這里不可能對電池結構進行層壓。
7、另一種已知的方案是具有連續(xù)運行的材料幅材和定時工具的機器，例如切割刀，即用于改變分割的工具。
8、原則上，帶有計時運動的機器的性能有限。具有質量的部件(例如基座和工具)必須不斷地加速和減速。這些過程在此決定了時間流程并且在此消耗了大量的能量。運動部件的質量不能任意減小。速度更快的運動部件通常必須承受更高的負荷，因此甚至變得更復雜和更重。
9、為了降低電池組制造的生產成本，尤其是必須增加機器的生產效率。高生產效率的條件在此是能量電池堆的高生產率，所述能量電池堆由彼此堆疊的上述類型的多個分段形成。
10、在上游制造步驟中，在此在第一步驟中將這些分段彼此疊置以形成所謂的單體電池，單體電池由第一分隔片、布置在第一分隔片上的陽極片、布置在陽極片上的第二分隔片和布置在第二分隔片上的陰極片組成；單體電池還可以具有以下層順序：第一分隔片、布置在第一分隔片上的陰極片、布置在陰極片上的第二分隔片以及布置在第二分隔片上的陽極片。
11、替代地，分隔片首先可以作為兩個環(huán)形幅材加以引導，然后將已切割的呈陽極片形式的分段放置在其中一個環(huán)形幅材上，將已切割的呈陰極片形式的分段放置在另一個環(huán)形幅材上，并通過層壓工藝相互連接。然后，將以這種方式預制的復合幅材在進一步的層壓工藝中相互連接以形成四層的復合幅材。
12、原則上，還可以將陰極或陽極形式的第一已切割電極放置在環(huán)形幅材形式的分隔片之間，并將陽極或陰極形式的第二已切割電極放置在分隔片上面或下面。然后，在共同的層壓工藝中對四層幅材進行層壓，使得尚在環(huán)形幅材存在期間，即在切割之前就以固體形式制造出單體電池。
13、無論單體電池是使用一級層壓工藝還是兩級層壓工藝制造的，然后通過切割連續(xù)的陽極片或陰極片之間的距離，從復合幅材上切割出單體電池。
14、替代地，也可以首先切割由其上布置有陽極片和陰極片的分隔材料構成的環(huán)形幅材，然后分別通過具有陽極的第一已切割分隔片和具有陰極的第二已切割分隔片的下游復合工藝來制造單體電池。
15、然后將這些分段彼此疊置以形成由多個分段組成的堆。如果這些分段是單體電池或其上布置有陽極或陰極片的分隔片，則在堆的自由側表面上存在陰極或陽極，然后該陰極或陽極通過布置所謂的末端電池來加以覆蓋。末端電池包括第一分隔片、布置在第一分隔片上的陽極片或陰極片以及布置在陽極片或陰極片上的第二分隔片，但第二分隔片上未布置陰極片或陽極片。因此，末端電池也可以被視為沒有陰極片或陽極片的單體電池。由大量單體電池和末端電池組成的最終堆的特征于是在于，該最終端在其上側和下側上分別具有分隔片，并且陽極片和陰極片分別朝著上側和下側由分隔片覆蓋，并且彼此不接觸。替代地，末端電池也可以由電極形成，例如陽極形式的電極。如果單體電池由第一分隔片、布置在第一分隔片上的陰極片、布置在陰極片上的第二分隔片以及布置在第二分隔片上的陽極片的層序列形成，則通過布置陽極形式的末端電池，所形成的電池堆的兩個側表面用陽極終止。然后用絕緣體包裹用兩個電極(這里以兩個陽極的形式)終止的電池堆。
16、然而，由于各種原因，在形成電池堆時可能會發(fā)生延遲。然而，從現(xiàn)有技術中還未公開如何能夠在不對生產效率產生負面影響的情況下處理這些時間延遲的解決方案。
技術實現(xiàn)思路
1、在此背景下，本專利技術的任務是說明一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送電池堆的改進的設備以及對應的方法，所述改進的設備使得能夠更可靠地提供電池堆。
2、該任務通過獨立權利要求的特征來解決。本專利技術的進一步優(yōu)選實施方式可以在從屬權利要求、附圖和相關描述中找到。
3、根據本申請的第一方面，該任務通過一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段形成的電池堆的設備來解決，該設備包括至少兩個電池堆疊裝置，每個電池堆疊裝置被設置為將所述分段彼此疊置以形成電池堆，以及至少一個供給裝置，所述至少一個供給裝置被設置為將所述分段供給至電池堆疊裝置，其中設置具有多個可單獨移動的運輸單元的運輸系統(tǒng)，所述運輸單元被設置為將由電池堆疊裝置制造的電池堆從拾取區(qū)域輸送至在空間上遠離拾取區(qū)域的交付區(qū)域中，其中每個電池堆疊裝置都本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的設備(100)，包括
2.根據權利要求1所述的設備(100)，其特征在于，設置至少一個切換裝置(10)，利用所述至少一個切換裝置能夠將由所述電池堆疊裝置(4a、4b、4c、4d)之一用電池堆(3)填充的運輸單元(7)替換成空的運輸單元(7)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，
4.根據權利要求2或3所述的設備(100)，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的設備(100)，其特征在于，
6.根據權利要求2至5中任一項所述的設備(100)，其特征在于，
7.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100)，其特征在于，所述分段(2)在所述運輸單元(7)之一中或所述運輸單元(7)之一上的高度可調節(jié)底板上彼此疊置以形成電池堆(3)。
8.根據權利要求7所述的設備(100)，其特征在于，
9.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的設備(200)，所述設備包括
10.根據權利要
11.根據權利要求9或10所述的設備(200)，其特征在于，通過所述提升裝置(30)和所述夾持元件(31)的共同提升運動，能夠將所述電池堆(3)在被卡在所述提升裝置(30)和所述夾持元件(31)之間的狀態(tài)下移交給所述運輸單元(7)之一。
12.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
13.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
14.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
15.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
16.根據權利要求15所述的設備(100、200)，其特征在于，
17.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
18.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100、200)，其特征在于，
19.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的方法(300)，包括以下步驟：
20.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的方法(400)，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的設備(100)，包括
2.根據權利要求1所述的設備(100)，其特征在于，設置至少一個切換裝置(10)，利用所述至少一個切換裝置能夠將由所述電池堆疊裝置(4a、4b、4c、4d)之一用電池堆(3)填充的運輸單元(7)替換成空的運輸單元(7)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，
4.根據權利要求2或3所述的設備(100)，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的設備(100)，其特征在于，
6.根據權利要求2至5中任一項所述的設備(100)，其特征在于，
7.根據前述權利要求中任一項所述的設備(100)，其特征在于，所述分段(2)在所述運輸單元(7)之一中或所述運輸單元(7)之一上的高度可調節(jié)底板上彼此疊置以形成電池堆(3)。
8.根據權利要求7所述的設備(100)，其特征在于，
9.一種用于為能量電池生產行業(yè)形成和輸送由分段(2)形成的電池堆(3)的設備(200)，所述設備包括
10.根據權利要求9所述的設備(200)，其特征在于，
11.根據...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·克雷森，M·瓦格納，M·克萊恩瓦赫特，K·麥因克，N·霍夫曼，M·福爾格，P·戈格爾，
申請(專利權)人：柯爾柏技術有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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