DE102023100536A1

DE102023100536A1 - Method and device for producing electrode stacks for energy storage

Info

Publication number: DE102023100536A1
Application number: DE102023100536.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Zill
Original assignee: Dr Zill Life Science Automation GmbH
Current assignee: Dr Zill Life Science Automation GmbH
Priority date: 2023-01-11
Filing date: 2023-01-11
Publication date: 2024-07-11
Also published as: WO2024149787A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Elektrodenstapeln (Batteriezellen) für Energiespeicher (Batterien). Elektrodenbahnen werden von Werkstückträgern zweier Transportsysteme aufgenommen. Während sich die Werkstückträger geradlinig bewegen, werden die Elektrodenbahnen zertrennt, sodass einzelne Elektroden erhalten werden. Eine Separatorbahn wird zwischen den Transportsystemen durchgeführt. Die Elektroden werden gegen die Separatorbahn gepresst, sodass sich unmittelbar beim Anpressen stoffschlüssige Verbindungen der Elektroden mit der Separatorbahn ausbilden. Das Anpressen kann mittels der Werkstückträger selbst erfolgen, während diese sich geradlinig mit der Separatorbahn mitbewegen. Alternativ können die Elektroden von den Werkstückträgern an Rollen übergeben werden, welche die Elektroden sodann gegen die Separatorbahn pressen.The invention relates to methods and devices for producing electrode stacks (battery cells) for energy storage devices (batteries). Electrode tracks are picked up by workpiece carriers of two transport systems. While the workpiece carriers move in a straight line, the electrode tracks are separated so that individual electrodes are obtained. A separator track is passed between the transport systems. The electrodes are pressed against the separator track so that immediately upon pressing, material-locking connections between the electrodes and the separator track are formed. The pressing can be carried out by means of the workpiece carriers themselves while they move in a straight line with the separator track. Alternatively, the electrodes can be transferred from the workpiece carriers to rollers, which then press the electrodes against the separator track.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Elektrodenstapeln für Energiespeicher, wobei die Elektrodenstapel jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode sowie einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator aufweisen.The invention relates to a method and a device for producing electrode stacks for energy storage devices, wherein the electrode stacks each have a first electrode and a second electrode and a separator arranged between the electrodes.

Solche Verfahren und Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt.Such methods and devices are basically known.

Wiederaufladbare Batterien oder Akkumulatoren - im Folgenden vereinfacht Batterie(n) genannt - sind Energiespeicher, die insbesondere zwei gegensätzliche Elektroden (Anode und Kathode) und einen dazwischen platzierten Separator aufweisen. Prinzipiell kann dieser Verbund durch runde oder ovale Wickelung, oder durch flache Stapelung der einzelnen Bestandteile erzielt werden, wobei die flache Stapelung die größere Energiedichte aufweist und daher für die Erfindung bevorzugt ist. Sowohl die Elektroden als auch der Separator liegen üblicherweise zunächst als aufgewickelte Bahnware vor und müssen zur weiteren Verarbeitung abgespult werden. Sodann werden die Elektroden einzeln aus der Bahnware herausgetrennt und flach mit dazwischen liegendem Separator aufeinandergestapelt. Der Stapel besteht im Wesentlichen aus einer Anode und einer Kathode mit einem dazwischenliegenden Separator und häufig einem abschließenden Separator. Normalerweise ist der Separator etwas größer als die spannungserzeugenden Flächen der Elektroden, und verhindert somit einen Kurzschluss zwischen den Elektroden. Um den Verbund aus Anode, Kathode und Separatoren - nachfolgend Elektrodenstapel oder Batteriezelle(n) genannt - leistungsfähiger zu machen, werden mehrere Batteriezellen übereinandergestapelt, und die jeweiligen Stromableiter von Kathode und Anode miteinander verschweißt, sodass ein stabiler Gesamtverbund aus mehreren Batteriezellen mit Plus- und Minuspol entsteht. Insbesondere die Stapelgenauigkeit der Elektroden beeinflusst wesentlich die Leistungsfähigkeit der Batteriezelle.Rechargeable batteries or accumulators - hereinafter referred to simply as batteries - are energy storage devices which in particular have two opposing electrodes (anode and cathode) and a separator placed between them. In principle, this combination can be achieved by round or oval winding, or by flat stacking of the individual components, whereby flat stacking has the greater energy density and is therefore preferred for the invention. Both the electrodes and the separator are usually initially available as wound web material and must be unwound for further processing. The electrodes are then individually separated from the web material and stacked flat on top of one another with a separator in between. The stack essentially consists of an anode and a cathode with a separator in between and often a final separator. Normally the separator is slightly larger than the voltage-generating surfaces of the electrodes, thus preventing a short circuit between the electrodes. In order to make the combination of anode, cathode and separators - hereinafter referred to as electrode stack or battery cell(s) - more efficient, several battery cells are stacked on top of each other and the respective current conductors of the cathode and anode are welded together, so that a stable overall combination of several battery cells with positive and negative poles is created. In particular, the stacking accuracy of the electrodes has a significant influence on the performance of the battery cell.

DE 10 2017 216 213 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle mit den nachfolgenden Verfahrensschritten. Gemäß einem Verfahrensschritt a) erfolgt eine Zuführung eines ersten Separators in Bandform auf eine Transportvorrichtung oder ein lineares Fördersystem und ein Aufbringen eines Abschnittes einer ersten Elektrode (Anode). Danach erfolgt in einem Schritt b) ein Überdecken des ersten Separators in Bandform und des Abschnittes der ersten Elektrode mit einem zweiten bandförmigen Separator. Anschließend erfolgt gemäß Verfahrensschritt c) ein Schnitt des gemäß der Verfahrensschritte a) und b) geschichteten Materials durch einen Laser oder eine Schneidvorrichtung zwischen jeweils zwei Werkstückträgern des linearen Fördersystems. Danach erfolgt gemäß Verfahrensschritt d) die Aufbringung eines Abschnittes eines zweiten bandförmigen Materials für die zweite Elektrode und Bildung eines vierlagigen Elektrodenstapels auf jeweils einem Werkstückträger. Danach erfolgt gemäß Verfahrensschritt e) der Übergang einer kontinuierlichen Bewegung des jeweils einen Elektrodenstapel aufnehmenden Werkstückträgers in eine getaktete Bewegung und gemäß Verfahrensschritt f) eine Ablage des durch Vakuum oder Greifer am Werkstückträger fixierten Elektrodenstapels auf eine Stapelvorrichtung. EN 10 2017 216 213 A1 describes a method for producing an electrode stack for a battery cell with the following method steps. According to method step a), a first separator in strip form is fed onto a transport device or a linear conveyor system and a section of a first electrode (anode) is applied. Then, in step b), the first separator in strip form and the section of the first electrode are covered with a second strip-shaped separator. Then, according to method step c), the material layered according to method steps a) and b) is cut by a laser or a cutting device between two workpiece carriers of the linear conveyor system. Then, according to method step d), a section of a second strip-shaped material for the second electrode is applied and a four-layer electrode stack is formed on each workpiece carrier. Then, according to method step e), the continuous movement of the workpiece carrier, which holds one electrode stack, is changed to a cyclic movement and, according to method step f), the electrode stack, which is fixed to the workpiece carrier by vacuum or gripper, is deposited on a stacking device.

Aus DE 10 2017 216 133 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, wobei auf den Umfang einer rotativ angetriebenen Walze, die aus einer Vielzahl von starren Segmenten besteht, eine Elektrodenbahn zugeführt wird, dort mit Laser zu Elektrodenstücken geschnitten wird, und die Stücke solange über Unterdruck an den starren Segmenten der Walze fixiert bleiben, bis diese auf eine Separatorbahn abgelegt werden. Der Verbund aus Separatorbahn mit darauf platzierter Elektrode wird mit einer zweiten Separatorbahn überdeckt. Der dreilagige Verbund wird in Stücke geschnitten und die dadurch erhaltenen dreilagigen Stapel werden auf voneinander getrennten Schlitten oder Tischen eines linearen Fördersystems fixiert. Mittels einer zweiten Walze, die gleich arbeitet wie die zuvor beschriebene Walze wird eine Gegenelektrode auf den Stapeln platziert.Out of EN 10 2017 216 133 A1 A device and a method are known in which an electrode web is fed to the circumference of a rotationally driven roller, which consists of a large number of rigid segments, where it is cut into electrode pieces using a laser, and the pieces remain fixed to the rigid segments of the roller using negative pressure until they are placed on a separator web. The composite of separator web with electrode placed on it is covered with a second separator web. The three-layer composite is cut into pieces and the resulting three-layer stacks are fixed on separate slides or tables of a linear conveyor system. A counter electrode is placed on the stacks using a second roller, which works in the same way as the previously described roller.

Gemäß DE 10 2017 215 905 A1 werden über mehrere nacheinander angeordnete, rotativ arbeitende Schneidsysteme Elektroden und Separatoren aus Bahnen zu Stückgut ausgeschnitten. Ein Transportsystem nimmt jeweils beim Durchfahren der Schneidsysteme die Stückgüter nacheinander auf, sodass eine Stapelung bzw. Batteriezelle erzeugt wird.According to EN 10 2017 215 905 A1 Electrodes and separators are cut from webs into piece goods using several rotary cutting systems arranged one after the other. A transport system picks up the piece goods one after the other as they pass through the cutting systems, so that a stack or battery cell is created.

Die US 9,385,395 B2 zeigt ein rotativ arbeitendes Transportsystem in Form einer Walze, auf der als erstes ein Separator als Bahnware aufgebracht wird, danach eine ausgeschnittene Elektrode platziert wird, diese wiederum mit einer Separatorbahn bedeckt wird, sodann eine Gegenelektrode auf dem gesamten Verbund platziert und dieser unter Wärme- und Druckeinwirkung zusammenlaminiert wird. Um die Position der einzelnen Bestandteile während des Transportes auf der Walze bis zu der Laminierung zu gewährleisten, sind mehrere Greifer angebracht, welche den Verbund geklemmt halten.The US9,385,395 B2 shows a rotary transport system in the form of a roller, on which a separator is first applied as a web, then a cut-out electrode is placed, which in turn is covered with a separator web, then a counter electrode is placed on the entire composite and this is laminated together under the influence of heat and pressure. In order to ensure the position of the individual components during transport on the roller up to lamination, several grippers are attached which hold the composite clamped.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein rationelles und präzises Herstellen von Elektrodenstapeln für Energiespeicher zu ermöglichen. Insbesondere sollen erste und zweite Elektroden besonders genau zueinander auf unterschiedlichen Seiten des Separators befestigt werden.It is an object of the invention to enable a rational and precise production of electrode stacks for energy storage devices. In particular, the first and second electrodes should be attached particularly precisely to one another on different sides of the separator.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 17 angegebenen Merkmalen. Die jeweiligen Unteransprüche und die Beschreibung geben vorteilhafte Varianten bzw. Ausführungsformen an.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and a device with the features specified in claim 17. The respective subclaims and the description indicate advantageous variants or embodiments.

Erfindungsgemäßes HerstellverfahrenManufacturing process according to the invention

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen von Elektrodenstapeln für Energiespeicher vorgesehen. Die Elektrodenstapel weisen jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode sowie einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator auf. Das Verfahren wird vorzugsweise mit einer unten beschriebenen, erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung durchgeführt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

A1) Zuführen einer ersten Elektrodenbahn zu einem ersten Transportsystem mit einer Mehrzahl von ersten Werkstückträgern, die entlang einer ersten Transportbahn mit zwei einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitten bewegbar sind, und Aufnehmen der ersten Elektrodenbahn an den ersten Werkstückträgern;
A2) Zuführen einer zweiten Elektrodenbahn zu einem zweiten Transportsystem mit einer Mehrzahl von zweiten Werkstückträgern, die entlang einer zweiten Transportbahn mit zwei einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitten bewegbar sind, und Aufnehmen der zweiten Elektrodenbahn an den zweiten Werkstückträgern;
B1) Zertrennen der an den ersten Werkstückträgern gehaltenen ersten Elektrodenbahn zwischen den ersten Werkstückträgern in einem der geradlinigen Bahnabschnitte des ersten Transportsystems, sodass einzelne jeweils an einem der ersten Werkstückträger gehaltene erste Elektroden erhalten werden;
B2) Zertrennen der an den zweiten Werkstückträgern gehaltenen zweiten Elektrodenbahn zwischen den zweiten Werkstückträgern in einem der geradlinigen Bahnabschnitte des zweiten Transportsystems, sodass einzelne jeweils an einem der zweiten Werkstückträger gehaltene zweite Elektroden erhalten werden;
C) Zuführen einer Separatorbahn zwischen einander zugewandte geradlinige Bahnabschnitte der beiden Transportsysteme;
D1) Anpressen der ersten Elektroden an eine erste Seite der Separatorbahn im Bereich des ersten Transportsystems, sodass die ersten Elektroden stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden werden;
D2) Anpressen der zweiten Elektroden an eine zweite Seite der Separatorbahn im Bereich des zweiten Transportsystems, sodass die zweiten Elektroden stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden werden.

According to the invention, a method for producing electrode stacks for energy storage devices is provided. The electrode stacks each have a first electrode and a second electrode as well as a separator arranged between the electrodes. The method is preferably carried out using a manufacturing device according to the invention described below. The method comprises the steps:

A1) feeding a first electrode web to a first transport system having a plurality of first workpiece carriers which are movable along a first transport path having two opposite, rectilinear path sections, and receiving the first electrode web on the first workpiece carriers;
A2) feeding a second electrode web to a second transport system having a plurality of second workpiece carriers which are movable along a second transport path having two opposite, rectilinear path sections, and receiving the second electrode web on the second workpiece carriers;
B1) severing the first electrode track held on the first workpiece carriers between the first workpiece carriers in one of the straight track sections of the first transport system, so that individual first electrodes are obtained, each held on one of the first workpiece carriers;
B2) severing the second electrode track held on the second workpiece carriers between the second workpiece carriers in one of the straight track sections of the second transport system, so that individual second electrodes are obtained, each held on one of the second workpiece carriers;
C) feeding a separator web between mutually facing straight web sections of the two transport systems;
D1) pressing the first electrodes onto a first side of the separator web in the region of the first transport system so that the first electrodes are firmly bonded to the separator web;
D2) Pressing the second electrodes onto a second side of the separator web in the region of the second transport system so that the second electrodes are firmly bonded to the separator web.

Das Verfahren wird typischerweise kontinuierlich durchgeführt. Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise werden die Verfahrensschritte fortlaufend und zeitgleich an unterschiedlichen Stellen der Elektrodenbahnen bzw. der Separatorbahn durchgeführt.The process is typically carried out continuously. In the continuous mode of operation, the process steps are carried out continuously and simultaneously at different points on the electrode tracks or the separator track.

In den Schritten A1) und A2) werden zwei Elektrodenbahnen einem jeweils zugeordneten Transportsystem zugeführt. Aus den Elektrodenbahnen werden im Laufe des Verfahrens die Anoden bzw. Katoden der Elektrodenstapel bzw. Batteriezellen herausgetrennt. Die Elektrodenbahnen werden jeweils von Werkstückträgern der Transportsysteme aufgenommen. Die Werkstückträger können die Elektrodenbahnen durch einen Unterdruck ansaugen. Mit anderen Worten kann ein Vakuum an den Werkstückträgern erzeugt werden, um die Elektrodenbahnen an den Werkstückträgern zu fixieren. Die Werkstückträger können elektromagnetisch angetrieben sein, um sie entlang der Transportbahnen zu bewegen.In steps A1) and A2), two electrode tracks are fed to a respective associated transport system. In the course of the process, the anodes or cathodes of the electrode stacks or battery cells are separated from the electrode tracks. The electrode tracks are each picked up by workpiece carriers of the transport systems. The workpiece carriers can suck the electrode tracks using a negative pressure. In other words, a vacuum can be generated on the workpiece carriers in order to fix the electrode tracks to the workpiece carriers. The workpiece carriers can be driven electromagnetically in order to move them along the transport tracks.

Die beiden geradlinigen Bahnabschnitte des ersten und zweiten Transportsystems verlaufen typischerweise jeweils parallel zueinander. Insgesamt sind die Transportbahnen vorzugsweise ovalförmig. Die Transportsysteme können jeweils auch als ein Ovalläufer bezeichnet werden. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die beiden geradlinigen Bahnabschnitte des ersten und/oder des zweiten Transportsystems gegeneinander geneigt verlaufen; mit anderen Worten können die einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitte schräg zueinander verlaufen.The two straight track sections of the first and second transport systems typically run parallel to each other. Overall, the transport tracks are preferably oval-shaped. The transport systems can also be referred to as an oval runner. Alternatively, it can be provided that the two straight track sections of the first and/or the second transport system run at an angle to each other; in other words, the opposing, straight track sections can run at an angle to each other.

In den Schritten B1) und B2) werden einzelne Elektroden gefertigt, indem die Elektrodenbahnen zertrennt werden. Während des Zertrennens bewegen sich die Elektrodenbahnen und die Werkstückträger typischerweise entlang der Transportbahnen. Dies erhöht die Ausbringungsleistung des Verfahrens.In steps B1) and B2), individual electrodes are manufactured by cutting the electrode tracks. During cutting, the electrode tracks and the workpiece carriers typically move along the transport tracks. This increases the output of the process.

Das Zerteilen der Elektrodenbahnen erfolgt vorzugsweise durch Laserschneiden. Das Zertrennen erfolgt in den geradlinigen Bahnabschnitten der Transportsysteme. Dies vereinfacht die Durchführung des Schneidvorgangs. Insbesondere ist das Fokussieren eines Laserstrahls auf die Elektrodenbahnen in den geradlinigen Bahnabschnitten zuverlässiger möglich als in gekrümmten Bahnabschnitten.The electrode tracks are preferably cut by laser cutting. The cutting takes place in the straight track sections of the transport systems. This simplifies the cutting process. In particular, focusing a laser beam on the electrode tracks is possible more reliably in the straight track sections than in curved track sections.

Die Elektrodenbahnen werden jeweils zwischen zwei benachbarten Werkstückträgern durchgeschnitten. Die Werkstückträger weisen hierzu einen gewissen Abstand, von typischerweise wenigen Zehntel Millimetern, voneinander auf.The electrode tracks are cut between two adjacent workpiece carriers. The workpiece carriers are spaced apart from each other by a certain distance, typically a few tenths of a millimeter.

Die beiden Transportsysteme sind derart angeordnet, dass zwei der geradlinigen Bahnabschnitte (je einer pro Transportsystem) einander zuweisen. Die einander zuweisenden Bahnabschnitte können in Durchlaufrichtung gegeneinander versetzt oder - vorzugsweise - deckungsgleich miteinander ausgerichtet sein. Die einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte der beiden Transportsysteme verlaufen in der Regel parallel zueinander.The two transport systems are arranged in such a way that two of the straight track sections (one per transport system) face each other. The track sections facing each other can be offset from each other in the direction of travel or - preferably - aligned congruently with each other. The straight track sections of the two transport systems facing each other generally run parallel to each other.

Im Schritt C) wird eine Separatorbahn zwischen die einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte zugeführt. Aus der Separatorbahn können im weiteren Verlauf einzelne Separatoren herausgetrennt werden.In step C), a separator web is fed between the rectilinear web sections facing each other. Individual separators can then be cut out of the separator web.

In den Schritten D1) und D2) werden die Elektroden im Bereich des ersten bzw. zweiten Transportsystems stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden, indem die Elektroden gegen die Separatorbahn gepresst werden. Dabei werden je eine erste und eine zweite Elektrode deckungsgleich an der Separatorbahn befestigt. Die stoffschlüssige Verbindung wird jeweils unmittelbar beim Anpressen im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte der Transportsysteme hergestellt. Dadurch können die Elektroden besonders präzise an der Separatorbahn befestigt werden. Zudem wird der apparative Aufwand zur Durchführung des Verfahrens vergleichsweise klein gehalten.In steps D1) and D2), the electrodes in the area of the first and second transport systems are bonded to the separator track by pressing the electrodes against the separator track. A first and a second electrode are each attached to the separator track in a congruent manner. The bonded connection is created immediately when the electrodes are pressed against each other in the area of the rectilinear track sections of the transport systems facing each other. This allows the electrodes to be attached to the separator track with particular precision. In addition, the equipment required to carry out the process is kept comparatively low.

Die Separatorbahn kann mit einer (beidseitigen) Beschichtung versehen sein, welche, insbesondere bei Erwärmung, eine stoffschlüssige Verbindung der Elektroden mit der Separatorbahn ermöglicht (Schweißen, Laminieren). Alternativ kann (auf beiden Seiten) eine, vorzugsweise flüssige, Klebstoffschicht auf die Separatorbahn aufgebracht werden, um die Elektroden mit der Separatorbahn zu verkleben. Es ist auch denkbar, dass die Separatorbahn aus einem Material besteht, welches unmittelbar die stoffschlüssige Verbindung mit den Elektroden ermöglicht.The separator sheet can be provided with a coating (on both sides) which, particularly when heated, enables a material bond between the electrodes and the separator sheet (welding, lamination). Alternatively, a layer of adhesive, preferably liquid, can be applied to the separator sheet (on both sides) in order to bond the electrodes to the separator sheet. It is also conceivable that the separator sheet is made of a material which enables a direct material bond to the electrodes.

Die hergestellten Elektrodenstapel können grundsätzlich in allen Arten von elektrochemischen Energiespeichern, beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien oder Feststoffbatterien, verwendet werden. Die Materialien der Elektrodenbahnen und der Separatorbahn werden entsprechend des jeweiligen Einsatzzwecks gewählt.The electrode stacks produced can basically be used in all types of electrochemical energy storage devices, such as lithium-ion batteries or solid-state batteries. The materials of the electrode tracks and the separator track are selected according to the respective application.

Vorzugsweise werden Paare von deckungsgleich mit der Separatorbahn zu verbindender erster und zweiter Elektroden jeweils zugleich gegen die Separatorbahn gepresst werden. Auf zusätzliche Maßnahmen zum Abstützen der Separatorbahn beim Anpressen der Elektroden kann dann verzichtet werden. Zudem kann derart eine besonders präzise Positionierung der beiden gegenüberliegenden Elektroden relativ zueinander erreicht werden.Preferably, pairs of first and second electrodes, which are to be connected congruently with the separator track, are each pressed against the separator track at the same time. Additional measures for supporting the separator track when the electrodes are pressed on can then be dispensed with. In addition, a particularly precise positioning of the two opposing electrodes relative to one another can be achieved in this way.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass zunächst je eine erste Elektrode mit der Separatorbahn verbunden wird und sodann je eine zugeordnete zweite Elektrode deckungsgleich mit der ersten Elektrode mit der Separatorbahn verbunden wird. Dies kann Vorteile im Hinblick auf das Layout einer Herstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens haben.Alternatively, it can be provided that a first electrode is first connected to the separator track and then an associated second electrode is connected to the separator track so that it is congruent with the first electrode. This can have advantages with regard to the layout of a manufacturing device for carrying out the method.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass nach dem Zertrennen der ersten Elektrodenbahn beim Weiterbewegen ein Abstand zwischen den ersten Werkstückträgern vergrößert wird, und dass nach dem Zertrennen der zweiten Elektrodenbahn beim Weiterbewegen ein Abstand zwischen den zweiten Werkstückträgern vergrößert wird. Dieser vergrößerte Abstand entspricht demjenigen Abstand, in welchem die Elektroden an der Separatorbahn befestigt werden. Die Übergabe der Elektroden von den Werkstückträgern auf die Separatorbahn wird dadurch vereinfacht. Der Vergrößerte Abstand ist so gewählt, dass die Separatorbahn ohne Beschädigung der Elektroden zertrennt werden kann. Die Abstände zwischen benachbarten Werkstückträgern können insbesondere um einen Faktor von 3 bis 10, beispielsweise auf ca. 1 mm, vergrößert werden.In an advantageous method variant, it is provided that after the first electrode track has been severed, a distance between the first workpiece carriers is increased during further movement, and that after the second electrode track has been severed, a distance between the second workpiece carriers is increased during further movement. This increased distance corresponds to the distance at which the electrodes are attached to the separator track. This simplifies the transfer of the electrodes from the workpiece carriers to the separator track. The increased distance is selected so that the separator track can be severed without damaging the electrodes. The distances between adjacent workpiece carriers can in particular be increased by a factor of 3 to 10, for example to approx. 1 mm.

Bei einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass nach dem Zertrennen der ersten Elektrodenbahn beim Weiterbewegen ein Abstand zwischen den ersten Werkstückträgern beibehalten wird, und dass nach dem Zertrennen der zweiten Elektrodenbahn beim Weiterbewegen ein Abstand zwischen den zweiten Werkstückträgern beibehalten wird. Dies kann den konstruktiven Aufbau und die Ansteuerung der Transportsysteme vereinfachen. Insbesondere können die einzelnen Werkstückträger eines jeweiligen Transportsystems mechanisch miteinander gekoppelt sein. Bei dieser Variante wird der Abstand zwischen den Elektroden typischerweise bei der Übergabe von den Werkstückträgern an die Separatorbahn vergrößert.In an alternative, equally advantageous method variant, it is provided that after the first electrode track has been severed, a distance between the first workpiece carriers is maintained during further movement, and that after the second electrode track has been severed, a distance between the second workpiece carriers is maintained during further movement. This can simplify the structural design and control of the transport systems. In particular, the individual workpiece carriers of a respective transport system can be mechanically coupled to one another. In this variant, the distance between the electrodes is typically maintained during the transfer. transfer from the workpiece carriers to the separator track is increased.

Es kann vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Werkstückträger jeweils im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte eine Hubbewegung ausführen, um die ersten und zweiten Elektroden an die Separatorbahn zu pressen. Bei dieser Variante werden die Elektroden unmittelbar von den Werkstückträgern an die Separatorbahn übergeben. Die Hubbewegung erfolgt typischerweise senkrecht zu den geradlinigen Bahnabschnitten und der Separatorbahn. Die Hubbewegung kann kraftgesteuert erfolgen, beispielsweise pneumatisch oder elektromagnetisch. Alternativ kann die Hubbewegung zwangsgesteuert (lagegesteuert) erfolgen, beispielsweise über einen Nockenantrieb oder einen Kurbeltrieb.It can be provided that the first and second workpiece carriers each carry out a lifting movement in the area of the rectilinear track sections facing each other in order to press the first and second electrodes onto the separator track. In this variant, the electrodes are transferred directly from the workpiece carriers to the separator track. The lifting movement typically takes place perpendicular to the rectilinear track sections and the separator track. The lifting movement can be force-controlled, for example pneumatically or electromagnetically. Alternatively, the lifting movement can be positively controlled (position-controlled), for example via a cam drive or a crank drive.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte eine erste Rolle die ersten Elektroden von den ersten Werkstückträgern übernimmt und gegen die erste Seite der Separatorbahn presst und eine zweite Rolle die zweiten Elektroden von den zweiten Werkstückträgern übernimmt und gegen die zweite Seite der Separatorbahn presst. Bei Verwendung der Rollen zur Übergabe der Elektroden auf die Separatorbahn können die Werkstückträger vergleichsweise einfach aufgebaut werden. Da eine Vielzahl von Werkstückträgern aber nur zwei Rollen benötigt werden, kann dies insgesamt den apparativen Aufwand zur Durchführung des Verfahrens verringern.Alternatively, it can be provided that in the area of the mutually facing straight track sections, a first roller takes the first electrodes from the first workpiece carriers and presses them against the first side of the separator track and a second roller takes the second electrodes from the second workpiece carriers and presses them against the second side of the separator track. When using the rollers to transfer the electrodes to the separator track, the workpiece carriers can be constructed comparatively simply. Since a large number of workpiece carriers but only two rollers are required, this can reduce the overall equipment required to carry out the process.

Die Rollen können die Elektrodenbahnen durch einen Unterdruck ansaugen. Mit anderen Worten kann ein Vakuum an den Rollen erzeugt werden, um die Elektroden an den Rollen zu fixieren.The rollers can suck the electrode tracks using a negative pressure. In other words, a vacuum can be created on the rollers to fix the electrodes to the rollers.

Die beiden Rollen können einander bezüglich der Separatorbahn gegenüberliegend angeordnet sein. Mit anderen Worten sind die beiden Rollen in Erstreckungsrichtung bzw. Durchlaufrichtung der Separatorbahn auf gleicher Höhe angeordnet. Auf zusätzliche Mittel zum Abstützen der Separatorbahn bei den Rollen kann dann verzichtet werden.The two rollers can be arranged opposite each other with respect to the separator track. In other words, the two rollers are arranged at the same height in the direction of extension or the direction of travel of the separator track. Additional means for supporting the separator track at the rollers can then be dispensed with.

Die beiden Rollen können jeweils gegen die Separatorbahn vorgespannt sein. Insbesondere können gegenüberliegend angeordnete Rollen gegeneinander vorgespannt sein. Die Vorspannung der Rollen stellt die zum Anpressen der Elektroden an die Separatorbahn erforderliche Kraft bereit.The two rollers can each be pre-tensioned against the separator track. In particular, rollers arranged opposite one another can be pre-tensioned against one another. The pre-tension of the rollers provides the force required to press the electrodes against the separator track.

Die Rollen können jeweils mehrere relativ zu einem Grundkörper der jeweiligen Rolle bewegliche Trägersegmente aufweisen, welche die Elektroden von den Werkstückträgern übernehmen und gegen die Separatorbahn pressen. Die beweglichen Trägersegmente ermöglichen es, einer Drehung der Rollen eine zusätzliche Bewegung zu überlagern. Derart wird die Flexibilität bei der Übergabe der Elektroden an die Separatorbahn erhöht. Dies ermöglicht insbesondere eine Verfahrensführung, bei der die Abstände der Werkstückträger der Transportsysteme konstant bleiben.The rollers can each have several carrier segments that are movable relative to a base body of the respective roller, which take the electrodes from the workpiece carriers and press them against the separator track. The movable carrier segments make it possible to superimpose an additional movement on the rotation of the rollers. This increases the flexibility when transferring the electrodes to the separator track. This enables a process in which the distances between the workpiece carriers of the transport systems remain constant.

Bei einer ersten Variante wird zwischen dem Übernehmen einer der Elektroden von einem der Werkzeugträger und dem Anpressen der jeweiligen Elektrode gegen die Separatorbahn ein Abstand des jeweiligen Trägersegments von dem jeweils nachfolgenden Trägersegment vergrößert. Die Trägersegmente werden hierzu unabhängig voneinander in Umfangsrichtung der Rolle gegenüber dem Grundkörper bewegt.In a first variant, between the transfer of one of the electrodes from one of the tool carriers and the pressing of the respective electrode against the separator track, the distance between the respective carrier segment and the subsequent carrier segment is increased. For this purpose, the carrier segments are moved independently of one another in the circumferential direction of the roller relative to the base body.

Bei einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass die Trägersegmente jeweils eine Hubbewegung ausführen, um die Elektroden gegen die Separatorbahn zu pressen. Die Hubbewegung erfolgt in radialer Richtung der jeweiligen Rolle. Durch den radialen Hub werden die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Elektroden vergrößert. Die Hubbewegung kann zugleich die erforderliche Anpresskraft bereitstellen.In a second variant, the carrier segments each perform a lifting movement to press the electrodes against the separator track. The lifting movement takes place in the radial direction of the respective roller. The radial stroke increases the distances between successive electrodes. The lifting movement can also provide the required contact pressure.

Die Separatorbahn kann vor dem Zuführen zwischen die beiden Transportsysteme erwärmt werden. Insbesondere kann eine Oberfläche oder Beschichtung der Separatorbahn in einen plastischen („klebrigen“) Zustand überführt werden.The separator web can be heated before being fed between the two transport systems. In particular, a surface or coating of the separator web can be converted into a plastic (“sticky”) state.

Alternativ oder zusätzlich können die Elektroden vor dem Anpressen an die Separatorbahn erwärmt werden. Die Wärme der Elektroden geht beim Anpressen auf die Separatorbahn über, sodass deren Oberfläche oder Beschichtung eine stoffschlüssige Verbindung mit den Elektroden eingehen kann. Zum Erwärmen der Elektroden können die Werkstückträger der Transportsysteme und/oder die Rollen, insbesondere deren Trägersegmente, beheizt werden.Alternatively or additionally, the electrodes can be heated before being pressed onto the separator web. The heat from the electrodes is transferred to the separator web when pressed, so that its surface or coating can form a material bond with the electrodes. To heat the electrodes, the workpiece carriers of the transport systems and/or the rollers, in particular their carrier segments, can be heated.

Es kann vorgesehen sein, dass eine weitere Separatorbahn mit den ersten oder zweiten Elektroden stoffschlüssig verbunden wird, insbesondere wobei die weitere Separatorbahn vor dem Verbinden erwärmt wird. Die weitere Separatorbahn ermöglicht es, mehrere Elektrodenstapel bzw. Batteriezellen in einer Batterie unmittelbar aneinander anzuordnen, wobei jeweils eine Elektrode eines Elektrodenstapels an dem weiteren Separator eines benachbarten Elektrodenstapels zur Anlage kommt. Die weitere Separatorbahn kann von einer Walze gegen die ersten oder zweiten Elektroden gepresst werden. Vorzugsweise wird dabei die (erste) Separatorbahn mit den Elektroden an einer weiteren Walze abgestützt.It can be provided that a further separator web is materially connected to the first or second electrodes, in particular wherein the further separator web is heated before connection. The further separator web makes it possible to arrange several electrode stacks or battery cells in a battery directly next to one another, wherein one electrode of an electrode stack comes into contact with the further separator of an adjacent electrode stack. The further separator web can be pressed against the first or second electrodes by a roller. The (first) separator web with the electrodes is preferably supported on a further roller.

Vorzugsweise werden die Separatorbahn - und sofern vorhanden die weitere Separatorbahn - zwischen den Elektroden zertrennt. Die separaten Elektrodenstapel können in einer Batterie flexibel angeordnet werden. Insbesondere können mehrere Elektrodenstapel auf einander gestapelt werden.Preferably, the separator track - and if present, the additional separator track - are separated between the electrodes. The separate electrode stacks can be arranged flexibly in a battery. In particular, several electrode stacks can be stacked on top of each other.

Erfindungsgemäße HerstellvorrichtungManufacturing device according to the invention

In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Elektrodenstapeln für Energiespeicher. Die herzustellenden Elektrodenstapel weisen jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode sowie einen zwischen den Elektroden angeordneten Separator auf. Die erfindungsgemäße Herstellvorrichtung ermöglicht die Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Herstellverfahrens. Insbesondere kann die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweisen, um die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens anzusteuern.The scope of the present invention also includes a device for producing electrode stacks for energy storage devices. The electrode stacks to be produced each have a first electrode and a second electrode as well as a separator arranged between the electrodes. The production device according to the invention enables the above-described production method according to the invention to be carried out. In particular, the device can have a control device in order to control the device for carrying out the production method according to the invention.

Die Vorrichtung weist folgendes auf:

- ein erstes Transportsystem mit einer Mehrzahl von ersten Werkstückträgern, die entlang einer ersten Transportbahn mit zwei einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitten bewegbar sind;
- ein zweites Transportsystem mit einer Mehrzahl von zweiten Werkstückträgern, die entlang einer zweiten Transportbahn mit zwei einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitten bewegbar sind;
- eine erste Zuführeinrichtung zum Zuführen einer ersten Elektrodenbahn zu dem ersten Transportsystem;
- eine erste Trenneinrichtung zum Zertrennen der an den ersten Werkstückträgern gehaltenen ersten Elektrodenbahn zwischen den ersten Werkstückträgern in einem der geradlinigen Bahnabschnitte des ersten Transportsystems, sodass einzelne jeweils an einem der ersten Werkstückträger gehaltene erste Elektroden erhalten werden;
- eine zweite Zuführeinrichtung zum Zuführen einer zweiten Elektrodenbahn zu dem zweiten Transportsystem;
- eine zweite Trenneinrichtung zum Zertrennen der an den zweiten Werkstückträgern gehaltenen zweiten Elektrodenbahn zwischen den zweiten Werkstückträgern in einem der geradlinigen Bahnabschnitte des zweiten Transportsystems, sodass einzelne jeweils an einem der zweiten Werkstückträger gehaltene zweite Elektroden erhalten werden;
- eine dritte Zuführeinrichtung zum Zuführen einer Separatorbahn zwischen einander zugewandte geradlinige Bahnabschnitte der beiden Transportsysteme;
- wenigstens eine erste Anpresseinrichtung zum Anpressen der ersten Elektroden an eine erste Seite der Separatorbahn, sodass die ersten Elektroden stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden werden;
- wenigstens eine zweite Anpresseinrichtung zum Anpressen der zweiten Elektroden an eine zweite Seite der Separatorbahn, sodass die zweiten Elektroden stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden werden.

The device has the following:

- a first transport system with a plurality of first workpiece carriers which are movable along a first transport path with two opposite, straight path sections;
- a second transport system with a plurality of second workpiece carriers which are movable along a second transport path with two opposite, straight path sections;
- a first feeding device for feeding a first electrode web to the first transport system;
- a first separating device for separating the first electrode track held on the first workpiece carriers between the first workpiece carriers in one of the straight track sections of the first transport system, so that individual first electrodes are obtained, each held on one of the first workpiece carriers;
- a second feeding device for feeding a second electrode web to the second transport system;
- a second separating device for separating the second electrode track held on the second workpiece carriers between the second workpiece carriers in one of the straight track sections of the second transport system, so that individual second electrodes are obtained, each held on one of the second workpiece carriers;
- a third feeding device for feeding a separator web between mutually facing straight web sections of the two transport systems;
- at least one first pressing device for pressing the first electrodes onto a first side of the separator web, so that the first electrodes are integrally connected to the separator web;
- at least one second pressing device for pressing the second electrodes onto a second side of the separator web, so that the second electrodes are integrally connected to the separator web.

Die Transportsysteme ermöglichen es, die Elektrodenbahnen aufzunehmen, und nach deren Zertrennen erhaltene Elektroden zu der Separatorbahn zu transportieren. Hierzu sind die Werkstückträger entlang der jeweiligen Transportbahnen verfahrbar. Vorzugsweise ist für jeden der Werkstückträger ein eigener, insbesondere elektromagnetischer, Antrieb vorgesehen.The transport systems make it possible to pick up the electrode tracks and, after they have been separated, to transport the electrodes obtained to the separator track. For this purpose, the workpiece carriers can be moved along the respective transport tracks. Preferably, a separate, in particular electromagnetic, drive is provided for each of the workpiece carriers.

Die Werkstückträger sind dazu ausgebildet, die Elektrodenbahnen bzw. Elektroden aufzunehmen, und vorzugsweise durch Anlegen eines Unterdrucks, zu fixieren. Hierzu können die Werkstückträger mit einer Vakuumpumpe verbunden sein.The workpiece carriers are designed to accommodate the electrode tracks or electrodes and to fix them in place, preferably by applying a negative pressure. For this purpose, the workpiece carriers can be connected to a vacuum pump.

Die geradlinigen Bahnabschnitte vereinfachen das Zertrennen der Elektrodenbahnen und die Übergabe der Elektroden an die Separatorbahn. Die beiden geradlinigen Bahnabschnitte des ersten und zweiten Transportsystems verlaufen typischerweise jeweils parallel zueinander. Insgesamt sind die Transportbahnen vorzugsweise ovalförmig. Die Transportsysteme können jeweils auch als ein Ovalläufer bezeichnet werden. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die beiden geradlinigen Bahnabschnitte des ersten und/oder des zweiten Transportsystems gegeneinander geneigt verlaufen; mit anderen Worten können die einander gegenüberliegenden, geradlinigen Bahnabschnitte schräg zueinander verlaufen.The straight track sections simplify the separation of the electrode tracks and the transfer of the electrodes to the separator track. The two straight track sections of the first and second transport systems typically run parallel to each other. Overall, the transport tracks are preferably oval-shaped. The transport systems can each also be referred to as an oval runner. Alternatively, it can be provided that the two straight track sections of the first and/or the second transport system run at an angle to each other; in other words, the opposing, straight track sections can run at an angle to each other.

Die Zuführeinrichtungen für die Elektrodenbahnen können je eine Abrollvorrichtung zum Abrollen einer aufgerollten Elektrodenbahn und eine oder mehrere Rollen aufweisen, mittels welcher die jeweilige Elektrodenbahn in Kontakt mit den Werkstückträgern des jeweiligen Transportsystems bringbar ist. Vorzugsweise sind die zu viel Einrichtungen so angeordnet, dass die Elektrodenbahnen den Werkstückträger in einem der geradlinigen Bahnabschnitte zugeführt werden.The feed devices for the electrode webs can each comprise an unwinding device for unwinding a rolled-up electrode web and one or have several rollers, by means of which the respective electrode track can be brought into contact with the workpiece carriers of the respective transport system. Preferably, the multiple devices are arranged in such a way that the electrode tracks are fed to the workpiece carriers in one of the straight track sections.

Die Trenneinrichtungen für die Elektrodenbahnen weisen vorzugsweise je einen oder mehrere Laser auf. Typischerweise ist für jeden Laser eine Ablenkvorrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, einen Laserstrahl zwischen die Werkstückträger zu richten. Alternativ können die Trenneinrichtungen mit, vorzugsweise rotierbaren, Messern ausgebildet sein.The separating devices for the electrode tracks preferably each have one or more lasers. Typically, a deflection device is provided for each laser, which is designed to direct a laser beam between the workpiece carriers. Alternatively, the separating devices can be designed with, preferably rotatable, knives.

Die Trenneinrichtungen für die Elektrodenbahnen sind im Bereich der geradlinigen Bahnabschnitte angeordnet. Die Elektrodenbahnen können somit zertrennt werden, während sie geradlinig bewegt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Laserstrahl durch die Ablenkvorrichtung entsprechend mitgeführt werden. Trenneinrichtungen mit Messern können entlang der geradlinigen Bahnabschnitte verfahrbar sein.The separating devices for the electrode tracks are arranged in the area of the straight track sections. The electrode tracks can thus be separated while they are being moved in a straight line. For this purpose, for example, a laser beam can be guided along by the deflection device. Separating devices with knives can be moved along the straight track sections.

Die Zuführeinrichtung für die Separatorbahn kann eine Abrollvorrichtung zum Abrollen einer aufgerollten Separatorbahn und eine Führung, beispielsweise mit Walzen, zum Leiten der (abgerollten) Separatorbahn zwischen die Transportsysteme aufweisen.The feed device for the separator web can have an unwinding device for unwinding a rolled-up separator web and a guide, for example with rollers, for guiding the (unrolled) separator web between the transport systems.

Die Anpresseinrichtungen sind dazu eingerichtet, die Elektroden im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte gegen die Separatorbahn zu pressen. Dadurch können die ersten und zweiten Elektroden im Bereich des ersten bzw. zweiten Transportsystems, genauer gesagt im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte, stoffschlüssig mit der Separatorbahn verbunden werden.The pressing devices are designed to press the electrodes against the separator track in the area of the mutually facing straight track sections. As a result, the first and second electrodes can be firmly connected to the separator track in the area of the first and second transport systems, more precisely in the area of the mutually facing straight track sections.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die ersten Werkstückträger unabhängig voneinander entlang der ersten Transportbahn bewegbar sind, und dass die zweiten Werkstückträger unabhängig voneinander entlang der zweiten Transportbahn bewegbar sind. Dies ermöglicht es, nach dem Zertrennen der Elektrodenbahnen einen Abstand zwischen den Werkstückträgern zu vergrößern. Die Werkstückträger können unabhängig voneinander ansteuerbare Antriebe aufweisen.In a preferred embodiment, it is provided that the first workpiece carriers are movable independently of one another along the first transport path, and that the second workpiece carriers are movable independently of one another along the second transport path. This makes it possible to increase the distance between the workpiece carriers after the electrode tracks have been severed. The workpiece carriers can have drives that can be controlled independently of one another.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die ersten Werkstückträger in festen Abständen gekoppelt entlang der ersten Transportbahn bewegbar sind, und dass die zweiten Werkstückträger in festen Abständen gekoppelt entlang der zweiten Transportbahn bewegbar sind. Die einzelnen Werkstückträger eines jeweiligen Transportsystems können mechanisch miteinander gekoppelt sein. Es kann ein gemeinsamer Antrieb für alle Werkstückträger des jeweiligen Transportsystems vorgesehen sein. Alternativ ist eine steuerungstechnische Kopplung mit unabhängigen Antrieben denkbar.Alternatively, it can be provided that the first workpiece carriers are movable along the first transport path at fixed intervals, and that the second workpiece carriers are movable along the second transport path at fixed intervals. The individual workpiece carriers of a respective transport system can be mechanically coupled to one another. A common drive can be provided for all workpiece carriers of the respective transport system. Alternatively, a control-technical coupling with independent drives is conceivable.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Werkstückträger jeweils eine der ersten Anpresseinrichtungen aufweisen, und dass die zweiten Werkstückträger jeweils eine der zweiten Anpresseinrichtungen aufweisen, wobei die ersten und die zweiten Anpresseinrichtungen als Hubeinrichtungen ausgebildet sind. Dies ermöglicht es die Elektroden unmittelbar von den Werkstückträgern an die Separatorbahn zu übergeben und mit dieser zu verbinden. Die Hubeinrichtungen können einen kraftgesteuerten, insbesondere pneumatisch oder elektromagnetisch aktuierten, Hubzylinder aufweisen. An advantageous embodiment is characterized in that the first workpiece carriers each have one of the first pressing devices, and that the second workpiece carriers each have one of the second pressing devices, wherein the first and the second pressing devices are designed as lifting devices. This makes it possible to transfer the electrodes directly from the workpiece carriers to the separator track and to connect them to it. The lifting devices can have a force-controlled, in particular pneumatically or electromagnetically actuated, lifting cylinder.

Alternativ können die Hubeinrichtungen eine Zwangssteuerung, beispielsweise einen Nockenantrieb oder einen Kurbeltrieb, aufweisen.Alternatively, the lifting devices can have a positive control, for example a cam drive or a crank drive.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Anpresseinrichtung eine erste Rolle und die zweite Anpresseinrichtung eine zweite Rolle ist, wobei die Rollen im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte angeordnet sind. Dies ermöglicht einen einfacheren Aufbau der Werkstückträger.In an alternative embodiment, it is provided that the first pressing device is a first roller and the second pressing device is a second roller, wherein the rollers are arranged in the region of the rectilinear track sections facing each other. This enables a simpler construction of the workpiece carriers.

Die Rollen sind dazu ausgebildet, die Elektroden aufzunehmen, und vorzugsweise durch Anlegen eines Unterdrucks, zu fixieren. Hierzu können die Rollen mit einer Vakuumpumpe verbunden sein.The rollers are designed to accommodate the electrodes and to fix them in place, preferably by applying a negative pressure. For this purpose, the rollers can be connected to a vacuum pump.

Die beiden Rollen können einander gegenüberliegend angeordnet sein. Mit anderen Worten sind die beiden Rollen in Erstreckungsrichtung bzw. Durchlaufrichtung der Separatorbahn auf gleicher Höhe angeordnet. Auf zusätzliche Mittel zum Abstützen der Separatorbahn bei den Rollen kann dann verzichtet werden.The two rollers can be arranged opposite each other. In other words, the two rollers are arranged at the same height in the direction of extension or the direction of travel of the separator web. Additional means for supporting the separator web at the rollers can then be dispensed with.

Die beiden Rollen können jeweils von dem geradlinigen Bahnabschnitt des zugeordneten Transportsystems weg vorgespannt sind. Im Betrieb sind die Rollen somit gegen die Separatorbahn vorgespannt. Insbesondere können gegenüberliegend angeordnete Rollen gegeneinander vorgespannt sein. Die Rollen können jeweils senkrecht zu den einander zuweisenden geradlinigen Bahnabschnitte der Transportsysteme federnd gelagert sein. Alternativ kann ein Kraftstellglied, beispielsweise ein elektromagnetischer oder pneumatischer Aktuator, an die Rollen gekoppelt sein.The two rollers can each be pre-tensioned away from the straight track section of the associated transport system. During operation, the rollers are thus pre-tensioned against the separator track. In particular, rollers arranged opposite one another can be pre-tensioned against one another. The rollers can each be spring-mounted perpendicular to the mutually facing straight track sections of the transport systems. Alternatively, a force actuator, for example an electromagnetic or pneumatic actuator, can be coupled to the rollers.

Die Rollen können jeweils mehrere relativ zu einem Grundkörper der jeweiligen Rolle bewegliche Trägersegmente aufweisen. Die Trägersegmente dienen dazu, die Elektroden von den Werkstückträgern zu übernehmen und gegen die Separatorbahn zu pressen. Die beweglichen Trägersegmente ermöglichen es, einer Drehung des Grundkörpers der Rollen eine zusätzliche Bewegung zu überlagern. Derart wird die Flexibilität bei der Übergabe der Elektroden an die Separatorbahn erhöht. Dies ermöglicht insbesondere die Verwendung von Transportsystemen, bei denen die Abstände der Werkstückträger konstant bleiben.The rollers can each have several carrier segments that can be moved relative to a base body of the respective roller. The carrier segments are used to take the electrodes from the workpiece carriers and press them against the separator track. The movable carrier segments make it possible to superimpose an additional movement on a rotation of the base body of the rollers. This increases the flexibility when transferring the electrodes to the separator track. This enables the use of transport systems in which the distances between the workpiece carriers remain constant.

Die Trägersegmente können unabhängig voneinander in Umfangsrichtung der jeweiligen Rolle gegenüber dem Grundkörper beweglich sein. Dies ermöglicht es, nach der Aufnahme einer Elektrode einen Abstand des jeweiligen Trägersegments von dem jeweils nachfolgenden Trägersegment zu vergrößern. Derart können die Abstände der auf der Separatorbahn platzierten Elektroden eingestellt werden.The carrier segments can be moved independently of one another in the circumferential direction of the respective roller relative to the base body. This makes it possible to increase the distance between the respective carrier segment and the subsequent carrier segment after an electrode has been picked up. In this way, the distances between the electrodes placed on the separator track can be adjusted.

Alternativ oder zusätzlich können die Trägersegmente in radialer Richtung der jeweiligen Rolle beweglich sein. Die Trägersegmente können somit jeweils unabhängig voneinander eine Hubbewegung ausführen, um die Elektroden gegen die Separatorbahn zu pressen. Durch den radialen Hub werden die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Elektroden vergrößert. Die Hubbewegung kann zugleich die erforderliche Anpresskraft bereitstellen.Alternatively or additionally, the carrier segments can be movable in the radial direction of the respective roller. The carrier segments can thus each carry out a lifting movement independently of one another in order to press the electrodes against the separator track. The radial stroke increases the distances between successive electrodes. The lifting movement can also provide the required contact pressure.

Die Trägersegmente können jeweils über einen kraftgesteuerten, insbesondere pneumatisch oder elektromagnetisch aktuierten, Hubzylinder am Grundkörper der jeweiligen Rolle abgestützt sein. Alternativ kann eine Zwangssteuerung, beispielsweise ein Nockenantrieb oder ein Kurbeltrieb, zwischen dem jeweiligen Grundkörper und den Trägersegmenten vorgesehen sein.The carrier segments can each be supported on the base body of the respective roller via a force-controlled, in particular pneumatically or electromagnetically actuated, lifting cylinder. Alternatively, a positive control, for example a cam drive or a crank drive, can be provided between the respective base body and the carrier segments.

Die Rollen, insbesondere die Trägersegmente der Rollen, können beheizbar sein. Alternativ oder zusätzlich können die Werkstückträger beheizbar sein. Dies ermöglicht es, die Elektroden zu erwärmen. Dies begünstigt die Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung der Elektroden mit der Separatorbahn.The rollers, in particular the support segments of the rollers, can be heated. Alternatively or additionally, the workpiece carriers can be heated. This makes it possible to heat the electrodes. This promotes the formation of a material bond between the electrodes and the separator track.

Die Vorrichtung kann eine Heizeinrichtung für die Separatorbahn aufweisen. Die Heizeinrichtung kann Teil der (dritten) Zuführeinrichtung für die Separatorbahn sein. Grundsätzlich ist die Heizeinrichtung für die Separatorbahn in Durchlaufrichtung vor den Anpresseinrichtungen angeordnet. Ein Erwärmen der Separatorbahn ist für die Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung der Elektroden mit der Separatorbahn günstig.The device can have a heating device for the separator web. The heating device can be part of the (third) feed device for the separator web. In principle, the heating device for the separator web is arranged in front of the pressing devices in the direction of flow. Heating the separator web is beneficial for forming the material-locking connection between the electrodes and the separator web.

Die Vorrichtung kann eine vierte Zuführeinrichtung zum Zuführen einer weiteren Separatorbahn aufweisen, wobei die vierte Zuführeinrichtung in Durchlaufrichtung nach den beiden Transportsystemen angeordnet ist. Die vierte Zuführeinrichtung kann eine Abrollvorrichtung zum Abrollen einer aufgerollten weiteren Separatorbahn und eine Walze aufweisen, um die weitere Separatorbahn gegen die ersten oder zweiten Elektroden zu pressen. Es kann eine weitere Heizeinrichtung für die weitere Separatorbahn vorgesehen sein. Insbesondere kann die weitere Heizeinrichtung Teil der vierten Zuführeinrichtung sein.The device can have a fourth feed device for feeding a further separator web, the fourth feed device being arranged after the two transport systems in the direction of flow. The fourth feed device can have an unwinding device for unwinding a rolled-up further separator web and a roller for pressing the further separator web against the first or second electrodes. A further heating device can be provided for the further separator web. In particular, the further heating device can be part of the fourth feed device.

Die Vorrichtung kann eine dritte Trenneinrichtung aufweisen, die in Durchlaufrichtung nach den beiden Transportsystemen - und sofern vorhanden nach der vierten Zuführeinrichtung - angeordnet ist. Die dritte Trenneinrichtung dient zum Zertrennen der (ersten) Separatorbahn und sofern vorhanden der weiteren (zweiten) Separatorbahn. Derart können separate Elektrodenstapel erhalten werden.The device can have a third separating device, which is arranged in the direction of flow after the two transport systems - and if present after the fourth feed device. The third separating device serves to separate the (first) separator track and, if present, the further (second) separator track. Separate electrode stacks can be obtained in this way.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung zum Herstellen von Elektrodenstapeln, insbesondere wobei im Rahmen der Verwendung ein oben beschriebenes, erfindungsgemäßes Herstellverfahren durchgeführt wird.The invention also relates to the use of the above-described manufacturing device according to the invention for producing electrode stacks, in particular wherein a manufacturing method according to the invention described above is carried out within the scope of the use.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Erfindungsgemäß können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further features and advantages of the invention emerge from the description, the claims and the drawing. According to the invention, the features mentioned above and those described below can each be used individually or in groups in any appropriate combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather are exemplary in nature for describing the invention.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und ZeichnungDetailed description of the invention and drawing

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung für Elektrodenstapel während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, wobei Elektroden von Werkstückträgern zweier Transportsysteme gegen eine Separatorbahn gepresst werden, in einer Prinzipskizze;
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung für Elektrodenstapel während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, wobei zwei Rollen vorgesehen sind, die Elektroden von Werkstückträgern übernehmen und gegen eine Separatorbahn pressen, in einer Prinzipskizze;
3 einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung für Elektrodenstapel während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, wobei die Rollen unabhängig voneinander in Umfangsrichtung bewegliche Trägersegmente aufweisen, in einer Prinzipskizze;
4 einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung für Elektrodenstapel während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, wobei die Rollen unabhängig voneinander in radialer Richtung bewegliche Trägersegmente aufweisen, in einer Prinzipskizze.

The invention is illustrated in the drawing and is described using exemplary embodiments. They show:

1 a first embodiment of the manufacturing device for electrode stacks according to the invention during the implementation of a manufacturing method according to the invention, wherein electrodes from workpiece carriers of two transport systems are pressed against a separator track, in a schematic diagram;
2 a second embodiment of the manufacturing device for electrode stacks according to the invention during the implementation of a manufacturing method according to the invention, wherein two rollers are provided which take electrodes from workpiece carriers and press them against a separator track, in a schematic diagram;
3 a section of a third embodiment of the manufacturing device for electrode stacks according to the invention during the implementation of a manufacturing method according to the invention, wherein the rollers have carrier segments that can move independently of one another in the circumferential direction, in a schematic diagram;
4 a section of a fourth embodiment of the manufacturing device for electrode stacks according to the invention during the implementation of a manufacturing method according to the invention, wherein the rollers have carrier segments that can move independently of one another in the radial direction, in a schematic diagram.

1 zeigt eine Vorrichtung 10a während der Herstellung von Elektrodenstapeln 12. Die Elektrodenstapel 12 sind mit einer ersten Elektrode 14, einer zweiten Elektrode 16 und einem zwischen den Elektroden 14, 16 angeordneten (ersten) Separator 18 gebildet. Vorliegend umfassen die Elektrodenstapel 12 zudem einen weiteren (zweiten) Separator 20, der im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der zweiten Elektrode 16 angeordnet ist. Die Elektroden 14, 16 und die benachbarten Separatoren 18, 20 sind jeweils stoffschlüssig miteinander verbunden. In den Figuren sind einander berührende oder miteinander verbundene Teile oft mit kleinen Abständen dargestellt, um die Unterscheidung der verschiedenen Teile zu vereinfachen. 1 shows a device 10a during the production of electrode stacks 12. The electrode stacks 12 are formed with a first electrode 14, a second electrode 16 and a (first) separator 18 arranged between the electrodes 14, 16. In the present case, the electrode stacks 12 also comprise a further (second) separator 20, which in the illustrated embodiment is arranged on the second electrode 16. The electrodes 14, 16 and the adjacent separators 18, 20 are each connected to one another in a materially bonded manner. In the figures, parts that touch one another or are connected to one another are often shown with small gaps in order to simplify the differentiation of the different parts.

Die ersten und zweiten Elektroden 14, 16 werden durch Zertrennen aus einer ersten Elektrodenbahn 22 bzw. einer zweiten Elektrodenbahn 24 erhalten. Die ersten und zweiten Separatoren 18, 20 werden durch Zertrennen aus einer ersten Separatorbahn 26 bzw. einer zweiten Separatorbahn 28 erhalten.The first and second electrodes 14, 16 are obtained by separating a first electrode web 22 and a second electrode web 24, respectively. The first and second separators 18, 20 are obtained by separating a first separator web 26 and a second separator web 28, respectively.

Nach dem Zertrennen der Elektrodenbahnen 22, 24 werden die einzelnen Elektroden 14, 16 zunächst stoffschlüssig mit der ersten Separatorbahn 26 verbunden, wobei jeweils Paare von ersten und zweiten Elektroden 14, 16 deckungsgleich angeordnet werden. Sodann werden die zweiten Elektroden 16 stoffschlüssig mit der zweiten Separatorbahn 28 verbunden. Die hierzu eingesetzten Komponenten der Vorrichtung 10a und die durchgeführten Verfahrensschritte werden nachfolgend näher beschrieben.After the electrode tracks 22, 24 have been separated, the individual electrodes 14, 16 are first connected in a material-locking manner to the first separator track 26, with pairs of first and second electrodes 14, 16 being arranged congruently. The second electrodes 16 are then connected in a material-locking manner to the second separator track 28. The components of the device 10a used for this purpose and the method steps carried out are described in more detail below.

Die Elektrodenbahnen 22, 24 werden jeweils aufgerollt bereitgestellt und mittels nicht im Detail dargestellter erster bzw. zweiter Zuführeinrichtungen 30, 32, die hier jeweils eine Walze 34 aufweisen, abgerollt und einem ersten Transportsystem 36 bzw. zweiten Transportsystem 38 zugeführt. Die Zuführeinrichtungen 30, 32 und die Transportsysteme 36, 38 sind hier jeweils gleichartig aufgebaut. Insbesondere können die ersten und zweiten Zuführeinrichtungen 30, 32 spiegelsymmetrisch zueinander sein. Ebenso können die ersten und zweiten Transportsysteme 36, 38 spiegelsymmetrisch zueinander sein.The electrode webs 22, 24 are each provided rolled up and unrolled by means of first and second feed devices 30, 32 (not shown in detail), which here each have a roller 34, and fed to a first transport system 36 or second transport system 38. The feed devices 30, 32 and the transport systems 36, 38 are each constructed in the same way. In particular, the first and second feed devices 30, 32 can be mirror-symmetrical to one another. Likewise, the first and second transport systems 36, 38 can be mirror-symmetrical to one another.

Die Transportsysteme 36, 38 weisen jeweils eine Transportbahn 40 bzw. 42 auf. Die Transportbahnen 40, 42 umfassen jeweils zwei geradlinige Bahnabschnitte 44, 46 bzw. 48, 50, welche durch Kurvenabschnitte 52 miteinander verbunden sind. Die geradlinigen Bahnabschnitte 44-50 sind hier jeweils parallel zueinander angeordnet.The transport systems 36, 38 each have a transport track 40 or 42. The transport tracks 40, 42 each comprise two straight track sections 44, 46 or 48, 50, which are connected to one another by curved sections 52. The straight track sections 44-50 are arranged parallel to one another here.

An den Transportbahnen 40, 42 sind jeweils eine Vielzahl von ersten bzw. zweiten Werkstückträgern 54 bzw. 56 geführt. Bei der Ausführungsform von 1 sind die Werkstückträger 54, 56 jeweils unabhängig voneinander entlang ihrer jeweiligen Transportbahn 40, 42 bewegbar.A plurality of first and second workpiece carriers 54 and 56 are guided on the transport tracks 40, 42. In the embodiment of 1 the workpiece carriers 54, 56 can each be moved independently of one another along their respective transport path 40, 42.

Die Zuführeinrichtungen 30, 32 führen die Elektrodenbahnen 22, 24 im Bereich der geradlinigen Bahnabschnitte 44, 48 den Transportsystemen 36, 38 zu. Insbesondere bewirken die Walzen 34, dass die Elektrodenbahnen 22, 24 in Kontakt mit den Werkstückträgern 54, 56 kommen. Die Werkstückträger 54, 56 nehmen die Elektrodenbahnen 22, 24 auf, indem sie diese mittels Unterdruck ansaugen. Hierzu kann eine nicht näher dargestellte Vakuumpumpe vorgesehen sein.The feed devices 30, 32 feed the electrode tracks 22, 24 in the area of the straight track sections 44, 48 to the transport systems 36, 38. In particular, the rollers 34 cause the electrode tracks 22, 24 to come into contact with the workpiece carriers 54, 56. The workpiece carriers 54, 56 pick up the electrode tracks 22, 24 by sucking them in using negative pressure. A vacuum pump (not shown in detail) can be provided for this purpose.

Die an den Werkstückträgern 54, 56 gehaltenen Elektrodenbahnen 22, 24 werden mittels einer ersten bzw. einer zweiten Trenneinrichtung 58, 60 im Bereich der geradlinigen Bahnabschnitte 44, 48 zertrennt, sodass die ersten bzw. zweiten Elektroden 14, 16 erhalten werden. Die Trenneinrichtungen 58, 60 sind hier jeweils als Laserschneideinrichtungen ausgebildet, die einen Laserstrahl 62 aussenden, der zwischen den bewegten Werkstückträgern 54, 56 auf die Elektrodenbahnen 22, 24 trifft. Um Beschädigungen der Werkstückträger 54, 56 durch die Laserstrahlen 62 zu vermeiden, weisen benachbarte Werkstückträger 54, 56 dabei jeweils einen ersten Abstand 64 von beispielsweise 0,2 mm auf.The electrode tracks 22, 24 held on the workpiece carriers 54, 56 are separated by means of a first or a second separating device 58, 60 in the region of the straight track sections 44, 48, so that the first or second electrodes 14, 16 are obtained. The separating devices 58, 60 are each designed as laser cutting devices that emit a laser beam 62 that hits the electrode tracks 22, 24 between the moving workpiece carriers 54, 56. In order to avoid damage to the workpiece carriers 54, 56 by the laser beams 62, adjacent workpiece carriers 54, 56 each have a first distance 64 of, for example, 0.2 mm.

Nach dem Zertrennen der Elektrodenbahnen 22, 24 werden die Abstände der Werkzeugträger 54, 56 zueinander vergrößert, indem die Werkstückträger 54, 56 mit einer freigetrennten Elektrode 14, 16 kurzeitig beschleunigt werden. Sodann werden die Werkstückträger 54, 56 mit den einzelnen Elektroden 14, 16 unter Beibehaltung der größeren zweiten Abstände 65, die beispielsweise 1 mm betragen können, entlang der Transportbahnen 40, 42 weiterbewegt. Derart werden die Elektroden 14, 16 von den Werkstückträgern 54, 56 zu den einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitten 46, 50 verbracht.After the electrode tracks 22, 24 have been separated, the distances between the tool carriers 54, 56 are increased by briefly accelerating the workpiece carriers 54, 56 with a separated electrode 14, 16. The workpiece carriers 54, 56 are then brought together with the individual electrodes 14, 16 while maintaining the larger second Distances 65, which can be 1 mm, for example, along the transport tracks 40, 42. In this way, the electrodes 14, 16 are moved from the workpiece carriers 54, 56 to the mutually facing straight track sections 46, 50.

Die Separatorbahn 26 wird mittels einer nicht im Detail dargestellten, dritten Zuführeinrichtung 66 zwischen die einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte 46, 50 der beiden Transportsysteme 36, 38 zugeführt. Die Zuführeinrichtung 66 kann mehrere, der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigte Walzen und/oder Leitelemente umfassen. Die dritte Zuführeinrichtung 66 weist hier ferner eine (erste) Heizeinrichtung 68 zum Erwärmen der Separatorbahn 26 auf. Auch die Werkstückträger 54, 56 können beheizbar sein, um die Elektroden 14, 16 zu erwärmen.The separator web 26 is fed between the mutually facing straight web sections 46, 50 of the two transport systems 36, 38 by means of a third feed device 66 (not shown in detail). The feed device 66 can comprise several rollers and/or guide elements (not shown for the sake of clarity). The third feed device 66 also has a (first) heating device 68 for heating the separator web 26. The workpiece carriers 54, 56 can also be heated in order to heat the electrodes 14, 16.

Im Bereich der einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitte 46, 50 werden die Elektroden 14, 16 stoffschlüssig mit der Separatorbahn 26 verbunden. Hierzu werden die Elektroden 14, 16 gegen die erste bzw. zweite Seite 70, 72 der Separatorbahn 26 gepresst, während sich die Separatorbahn 26 und die Werkstückträger 54, 56 mit den Elektroden 14, 16 gleichförmig bewegen. Vorliegend werden Paare von deckungsgleichen Elektroden 14, 16 zeitgleich gegen die Separatorbahn 26 gepresst.In the area of the rectilinear track sections 46, 50 facing each other, the electrodes 14, 16 are firmly connected to the separator track 26. For this purpose, the electrodes 14, 16 are pressed against the first or second side 70, 72 of the separator track 26, while the separator track 26 and the workpiece carriers 54, 56 move uniformly with the electrodes 14, 16. In the present case, pairs of congruent electrodes 14, 16 are pressed against the separator track 26 at the same time.

Die Temperaturen der Separatorbahn 26 und der Elektroden 14, 16 sowie die Anpresskraft sind so aufeinander abgestimmt, dass sich während des Anpressvorgangs im Bereich der geradlinigen Bahnabschnitte 46, 50 die stoffschlüssigen Verbindungen ausbilden. Währenddessen werden die Elektroden 14, 16 und die Separatorbahn 26 mit denselben Geschwindigkeiten bewegt.The temperatures of the separator web 26 and the electrodes 14, 16 as well as the contact force are coordinated with one another in such a way that the material-locking connections are formed during the contact pressing process in the area of the straight web sections 46, 50. During this process, the electrodes 14, 16 and the separator web 26 are moved at the same speeds.

Nachdem sich die stoffschlüssigen Verbindungen ausgebildet haben, werden die Elektroden 14, 16 von den Werkstückträgern 54, 56 gelöst. Hierzu kann der anliegende Unterdruck abgelassen werden. Um das Lösen der Elektroden 14, 16 von den Werkstückträgern 54, 56 zu unterstützen, kann auch ein Überdruck angelegt werden.After the material-tight connections have been formed, the electrodes 14, 16 are released from the workpiece carriers 54, 56. To do this, the negative pressure can be released. To assist in releasing the electrodes 14, 16 from the workpiece carriers 54, 56, an overpressure can also be applied.

Bei der Ausführungsform von 1 weisen die Werkstückträger 54, 56 jeweils erste bzw. zweite Anpresseinrichtungen 74, 76 in Form von Hubeinrichtungen 78 auf. Im Bereich der geradlinigen Bahnabschnitte 46, 50 führen die Hubeinrichtungen 78 der Werkstückträger 54, 56 jeweils eine Hubbewegung aus, um die an ihnen gehaltenen Elektroden 14, 16 gegen die Separatorbahn 26 zu pressen. Wenn die stoffschlüssige Verbindung zwischen den Elektroden 14, 16 und der Separatorbahn 26 ausgebildet ist und die Fixierung der Elektroden 14, 16 an den Werkstückträgern 54, 56 gelöst wurde, ziehen sich die Hubeinrichtungen 78 wieder zurück.In the embodiment of 1 the workpiece carriers 54, 56 each have first and second pressing devices 74, 76 in the form of lifting devices 78. In the area of the straight track sections 46, 50, the lifting devices 78 of the workpiece carriers 54, 56 each carry out a lifting movement in order to press the electrodes 14, 16 held on them against the separator track 26. When the material connection between the electrodes 14, 16 and the separator track 26 is formed and the fixation of the electrodes 14, 16 on the workpiece carriers 54, 56 has been released, the lifting devices 78 retract again.

In Durchlaufrichtung hinter den Transportsystemen 36, 38 wird die zweite Separatorbahn 28 mittels einer nicht im Detail dargestellten, vierten Zuführeinrichtung 80 zu der ersten Separatorbahn 26 mit den daran befestigten Elektroden 14, 16 zugeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die zweite Separatorbahn 28 auf der zweiten Seite 72 der ersten Separatorbahn 26 zugeführt und stoffschlüssig mit den zweiten Elektroden 16 verbunden. Walzen 82, 84 der vierten Zuführeinrichtung 80 können die zweite Separatorbahn 28 und den Verbund aus erster Separatorbahn 26 und den Elektroden 14, 16 gegen einander pressen. Die vierte Zuführeinrichtung 80 weist hier ferner eine (zweite) Heizeinrichtung 86 zum Erwärmen der zweiten Separatorbahn 28 auf. Mittels der zweiten Heizeinrichtung 86 wird die zweite Separatorbahn 28 vor dem Anpressen erwärmt, um die Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung mit den Elektroden 16 zu begünstigen. Alternativ oder zusätzlich zur Heizeinrichtung 86 können die Walze 82 und optional auch die Walze 84 beheizt sein.In the direction of travel behind the transport systems 36, 38, the second separator web 28 is fed to the first separator web 26 with the electrodes 14, 16 attached thereto by means of a fourth feed device 80 (not shown in detail). In the exemplary embodiment shown, the second separator web 28 is fed to the second side 72 of the first separator web 26 and is integrally connected to the second electrodes 16. Rollers 82, 84 of the fourth feed device 80 can press the second separator web 28 and the composite of the first separator web 26 and the electrodes 14, 16 against one another. The fourth feed device 80 here also has a (second) heating device 86 for heating the second separator web 28. The second separator web 28 is heated by means of the second heating device 86 before being pressed on in order to promote the formation of the material-locking connection with the electrodes 16. Alternatively or in addition to the heating device 86, the roller 82 and optionally also the roller 84 can be heated.

Nachdem sich die stoffschlüssige Verbindung der zweiten Separatorbahn 28 mit den zweiten Elektroden 16 ausgebildet hat, werden die Separatorbahnen 26, 28 mittels einer dritten Trenneinrichtung 88 zwischen benachbarten Paaren von Elektroden 14, 16 zertrennt. Die dritte Trenneinrichtung 88 ist hier als eine Laserschneideinrichtung ausgebildet, die einen Laserstrahl 90 aussendet, der zwischen den Elektroden 14, 16 auf die Separatorbahnen 26, 28 trifft und diese zerteilt. Derart werden die einzelnen Elektrodenstapel 12 erhalten, die jeweils als eine Batteriezelle verwendet werden können. Mehrere solcher Elektrodenstapel 12 können übereinandergestapelt werden, um eine leistungsfähigere Batterie zu erhalten.After the material connection of the second separator web 28 to the second electrodes 16 has been formed, the separator webs 26, 28 are separated by means of a third separating device 88 between adjacent pairs of electrodes 14, 16. The third separating device 88 is designed here as a laser cutting device that emits a laser beam 90 that hits the separator webs 26, 28 between the electrodes 14, 16 and divides them. In this way, the individual electrode stacks 12 are obtained, each of which can be used as a battery cell. Several such electrode stacks 12 can be stacked on top of one another to obtain a more powerful battery.

Zur Ansteuerung der Vorrichtung 10a zur Durchführung des beschriebenen Herstellverfahrens ist eine Steuereinrichtung 92 vorgesehen. Die Steuereinrichtung 92 kann über nicht näher dargestellte Steuerleitungen oder drahtlos mit den Komponenten der Vorrichtung 10a verbunden sein.A control device 92 is provided for controlling the device 10a to carry out the described manufacturing method. The control device 92 can be connected to the components of the device 10a via control lines (not shown in detail) or wirelessly.

2 zeigt eine zweite Vorrichtung 10b zur Herstellung von Elektrodenstapeln 12. Die Vorrichtung 10b von 2 entspricht in Aufbau und Funktionsweise insbesondere der Zuführeinrichtungen 30, 32, 66, 80 für die Elektrodenbahnen 20, 22 bzw. die Separatorbahnen 26, 28 und der Trenneinrichtungen 58, 60, 88 der Vorrichtung 10a von 1. Auch die beiden Transportsysteme 36, 38 entsprechen bei der Vorrichtung 10b weitgehend denjenigen der Vorrichtung 10a. Insofern sei auf die obige Beschreibung verwiesen. Nachfolgen werden vorrangig die Unterschiede erläutert. 2 shows a second device 10b for producing electrode stacks 12. The device 10b of 2 corresponds in structure and function in particular to the feed devices 30, 32, 66, 80 for the electrode tracks 20, 22 or the separator tracks 26, 28 and the separating devices 58, 60, 88 of the device 10a of 1 The two transport systems 36, 38 in the device 10b also largely correspond to those of the device 10a. In this respect, reference is made to the above description. The differences are primarily explained below.

Auch bei der Vorrichtung 10b sind die Werkstückträger 54, 56 unabhängig voneinander entlang der Transportbahnen 40, 42 bewegbar. Beim Zertrennen der Elektrodenbahnen 20, 22 weisen die Werkstückträger erste (kleinere) Abstände 64 auf, die nach dem Zertrennen auf zweite (größere) Abstände 65 erhöht werden.In the device 10b, the workpiece carriers 54, 56 can also be moved independently of one another along the transport tracks 40, 42. When the electrode tracks 20, 22 are separated, the workpiece carriers have first (smaller) distances 64, which are increased to second (larger) distances 65 after separation.

Bei der Vorrichtung 10b werden die Elektroden 14, 16 nicht unmittelbar von den Werkstückträgern 54, 56 an die Separatorbahn 26 angepresst. Hubeinrichtungen in den Werkstückträgern 54, 56 (vergleiche 1, Bezugszeichen 78) können daher entfallen.In the device 10b, the electrodes 14, 16 are not pressed directly by the workpiece carriers 54, 56 onto the separator track 26. Lifting devices in the workpiece carriers 54, 56 (see 1 , reference number 78) can therefore be omitted.

Vielmehr werden bei der Vorrichtung 10b die Elektroden 14, 16 von einer ersten und einer zweiten Rolle 94, 96 von den Werkstückträgern 54, 56 übernommen, zu der Separatorbahn 26 gebracht und unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung gegen die Separatorbahn 26 gepresst. Die Transportrichtung der Transportsysteme 36, 38 ist daher bei der Vorrichtung 10b gegenüber der Vorrichtung 10a umgekehrt. Auch die Anordnung der Zuführeinrichtungen 30, 32 ist entsprechend geändert. Um die Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung zu begünstigen, können die Rollen 94, 96 und/oder die Werkstückträger 54, 56 beheizt werden.Rather, in the device 10b, the electrodes 14, 16 are taken from the workpiece carriers 54, 56 by a first and a second roller 94, 96, brought to the separator track 26 and pressed against the separator track 26 to form a material-locking connection. The transport direction of the transport systems 36, 38 is therefore reversed in the device 10b compared to the device 10a. The arrangement of the feed devices 30, 32 is also changed accordingly. In order to promote the formation of the material-locking connection, the rollers 94, 96 and/or the workpiece carriers 54, 56 can be heated.

Die Elektroden 14, 16 können durch Unterdruck an den Rollen 94, 96 gehalten werden. Bei Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung beim Kontakt mit der Separatorbahn 26 kann der Unterdruck abgelassen werden oder ein Überdruck angelegt werden, um die Elektroden 14, 16 von den Rollen 94, 96 zu lösen. Die Abstände benachbarter Elektroden 14, 16 auf der Separatorbahn 26 entsprechen bei der Vorrichtung 10b den Abständen der Elektroden 14, 16 auf den Werkstückträgern 54, 56 zum Zeitpunkt der Übernahme der Elektroden 14, 16 durch die Rollen 94, 96.The electrodes 14, 16 can be held on the rollers 94, 96 by negative pressure. When the material connection is formed upon contact with the separator track 26, the negative pressure can be released or positive pressure can be applied in order to release the electrodes 14, 16 from the rollers 94, 96. The distances between adjacent electrodes 14, 16 on the separator track 26 in the device 10b correspond to the distances between the electrodes 14, 16 on the workpiece carriers 54, 56 at the time the electrodes 14, 16 are taken over by the rollers 94, 96.

Die Rollen 94 sind vorliegend in Durchlaufrichtung der Separatorbahn 26 auf gleichen Höhen zwischen den einander zugewandten geradlinigen Bahnabschnitten 46, 50 der Transportsysteme 36, 38 angeordnet. Mit anderen Worten liegen die Rollen 94, 96 einander bezüglich der Separatorbahn 26 gegenüber. Paarweise deckungsgleich mit der Separatorbahn 26 zu verbindende Elektroden 14, 16 werden somit zugleich an die Separatorbahn 26 angepresst.In the present case, the rollers 94 are arranged in the direction of travel of the separator track 26 at the same height between the mutually facing straight track sections 46, 50 of the transport systems 36, 38. In other words, the rollers 94, 96 are opposite one another with respect to the separator track 26. Electrodes 14, 16 to be connected in pairs congruently with the separator track 26 are thus simultaneously pressed against the separator track 26.

Um die Anpresskraft bereitzustellen, sind die Rollen 94, 96 über nicht näher dargestellte Federelemente, beispielsweise Schraubenfedern oder Blattfedern, vorzugsweise mit einstellbarer Vorspannung, gegeneinander vorgespannt. Anstelle passiver Federelemente könnten auch aktive Kraftstellglieder, wie beispielsweise elektromechanische oder pneumatische Aktuatoren, verwendet werden. Die Rollen 94, 96 mit den Elektroden 14, 16 werden somit von beiden Seiten 70, 72 gegen die Separatorbahn 26 gepresst. Die Rollen 94, 96 stellen daher je eine erste bzw. zweite Anpresseinrichtung 74, 76 für die ersten bzw. zweiten Elektroden 14, 16 dar.In order to provide the contact pressure, the rollers 94, 96 are pre-tensioned against one another via spring elements (not shown in detail), for example coil springs or leaf springs, preferably with adjustable pre-tension. Instead of passive spring elements, active force actuators, such as electromechanical or pneumatic actuators, could also be used. The rollers 94, 96 with the electrodes 14, 16 are thus pressed against the separator track 26 from both sides 70, 72. The rollers 94, 96 therefore each represent a first or second pressing device 74, 76 for the first or second electrodes 14, 16.

3 zeigt einen Ausschnitt einer dritten Herstellvorrichtung 10c, die im Wesentlichen der Vorrichtung 10b von 2 entspricht. Insofern sei auf die vorstehende Beschreibung verwiesen; nachfolgend werden vorrangig die Unterschiede erläutert. 3 shows a section of a third manufacturing device 10c, which essentially corresponds to the device 10b of 2 In this respect, reference is made to the above description; the differences are explained below.

Bei der Vorrichtung 10c laufen die Werkstückträger 54, 56 der Transportsysteme 36, 38 mit gleichbleibenden Abständen um. Die Werkstückträger 54, 56 können hierzu mechanisch oder steuerungstechnisch gekoppelt sein.In the device 10c, the workpiece carriers 54, 56 of the transport systems 36, 38 rotate at constant intervals. The workpiece carriers 54, 56 can be coupled mechanically or by control technology for this purpose.

Um die für die Befestigung auf der Separatorbahn 26 gewünschten Abstände der Elektroden 14, 16 einzustellen, weisen die Rollen 94, 96 gegenüber einem Grundkörper 98 bewegliche Trägersegmente 100 auf. Die Elektroden 14, 16 werden von den Werkstückträgern 54, 56 an die Trägersegmente 100 übergeben.In order to set the desired distances between the electrodes 14, 16 for fastening on the separator track 26, the rollers 94, 96 have carrier segments 100 that are movable relative to a base body 98. The electrodes 14, 16 are transferred from the workpiece carriers 54, 56 to the carrier segments 100.

Durch Bewegen der Trägersegmente 100 in Umfangsrichtung an den Grundkörpern 98 werden Abstände 102 der Trägersegmente 100 mit den Elektroden 14, 16 zwischen der Übernahme der Elektroden 14, 16 von den Werkstückträgern 54, 56 und der Übergabe der Elektroden 14, 16 an die Separatorbahn 26 vergrößert. Die Grundkörper 98 der Rollen 94, 96 können dabei stillstehen oder gleichförmig rotieren.By moving the carrier segments 100 in the circumferential direction on the base bodies 98, distances 102 of the carrier segments 100 with the electrodes 14, 16 are increased between the takeover of the electrodes 14, 16 from the workpiece carriers 54, 56 and the transfer of the electrodes 14, 16 to the separator track 26. The base bodies 98 of the rollers 94, 96 can stand still or rotate uniformly.

Die Anpresskraft für die Elektroden 14, 16 gegen die Separatorbahn 26 kann wie bei der Vorrichtung 10b durch eine Vorspannung der Rollen 94, 96 bereitgestellt werden. Die Rollen 94, 96 sind dabei senkrecht zur Separatorbahn 26 verschieblich, aber entlang der Separatorbahn 26 und in Breitenrichtung der Separatorbahn 26 unverschieblich gelagert. In Richtung des translatorischen Freiheitsgrads der Rollen 94, 96 wirkt eine nicht näher dargestellte Vorspanneinrichtung. Die vorgespannten Rollen 94, 96 stellen insofern Anpresseinrichtungen 74, 76 dar.The contact pressure for the electrodes 14, 16 against the separator track 26 can be provided by pre-tensioning the rollers 94, 96, as in the device 10b. The rollers 94, 96 are displaceable perpendicular to the separator track 26, but are mounted immovably along the separator track 26 and in the width direction of the separator track 26. A pre-tensioning device (not shown in detail) acts in the direction of the translational degree of freedom of the rollers 94, 96. The pre-tensioned rollers 94, 96 thus represent pressing devices 74, 76.

Bei der Vorrichtung 10c können die Trägersegmente 100 der Rollen 94, 96 mit Unterdruck beaufschlagbar sein, um die Elektroden 14, 16 zu fixieren. Zudem können die Trägersegmente 100 beheizbar sein.In the device 10c, the carrier segments 100 of the rollers 94, 96 can be subjected to negative pressure in order to fix the electrodes 14, 16. In addition, the carrier segments 100 can be heated.

4 zeigt einen Ausschnitt einer vierten Herstellvorrichtung 10d, die im Wesentlichen der Vorrichtung 10b von 2 entspricht. Insofern sei auf die vorstehende Beschreibung verwiesen; nachfolgend werden vorrangig die Unterschiede erläutert. 4 shows a section of a fourth manufacturing device 10d, which essentially corresponds to the device 10b of 2 In this respect, reference is made to the above description; the differences are explained below.

Bei der Vorrichtung 10d laufen die Werkstückträger 54, 56 der Transportsysteme 36, 38 mit gleichbleibenden Abständen um. Die Werkstückträger 54, 56 können hierzu mechanisch oder steuerungstechnisch gekoppelt sein.In the device 10d, the workpiece carriers 54, 56 of the transport systems 36, 38 rotate at constant intervals. The workpiece carriers 54, 56 can be coupled mechanically or by control technology for this purpose.

Durch Bewegen der Trägersegmente 100 in radialer Richtung vom Grundkörper 98 weg werden Abstände 102 der Trägersegmente 100 mit den Elektroden 14, 16 vergrößert. Die Trägersegmente 100 weisen hierzu jeweils eine Hubeinrichtung 104 auf. Die Hubeinrichtungen 104 fungieren jeweils als eine Anpresseinrichtung 74, 76. Insbesondere durch einen kraftgesteuerten Radialhub der Trägersegmente 100 gegenüber dem Grundkörper 98 können die Elektroden 14, 16 mit der zur Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung erforderlichen Anpresskraft gegen die Separatorbahn 26 gepresst werden.By moving the carrier segments 100 in the radial direction away from the base body 98, distances 102 between the carrier segments 100 and the electrodes 14, 16 are increased. The carrier segments 100 each have a lifting device 104 for this purpose. The lifting devices 104 each function as a pressing device 74, 76. In particular, by a force-controlled radial stroke of the carrier segments 100 relative to the base body 98, the electrodes 14, 16 can be pressed against the separator web 26 with the pressing force required to form the material-locking connection.

Nach dem Anpressen der Elektroden 14, 16 gegen die Separatorbahn 26 werden die Trägersegmente 100 wieder in radialer Richtung zu dem Grundkörper 98 eingezogen. Dadurch verringern sich die Abstände 102 zwischen den Trägersegmenten 100 auf das zur Aufnahme weiterer Elektroden 14, 16 erforderliche Maß.After the electrodes 14, 16 have been pressed against the separator track 26, the carrier segments 100 are again drawn in in the radial direction towards the base body 98. As a result, the distances 102 between the carrier segments 100 are reduced to the amount required to accommodate further electrodes 14, 16.

Die Rollen 94, 96 sind bei der Vorrichtung 10d unverschieblich gelagert. Die Grundkörper 98 drehen sich während der Herstellung von Elektrodenstapeln gleichförmig.The rollers 94, 96 are mounted immovably in the device 10d. The base bodies 98 rotate uniformly during the production of electrode stacks.

Auch bei der Vorrichtung 10d können die Trägersegmente 100 der Rollen 94, 96 mit Unterdruck beaufschlagbar sein, um die Elektroden 14, 16 zu fixieren. Zudem können die Trägersegmente 100 beheizbar sein.In the device 10d, the carrier segments 100 of the rollers 94, 96 can also be subjected to negative pressure in order to fix the electrodes 14, 16. In addition, the carrier segments 100 can be heated.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Elektrodenstapeln (Batteriezellen) für Energiespeicher (Batterien). Elektrodenbahnen werden von Werkstückträgern zweier Transportsysteme aufgenommen. Während sich die Werkstückträger geradlinig bewegen, werden die Elektrodenbahnen zertrennt, sodass einzelne Elektroden erhalten werden. Eine Separatorbahn wird zwischen den Transportsystemen durchgeführt. Die Elektroden werden gegen die Separatorbahn gepresst, sodass sich unmittelbar beim Anpressen stoffschlüssige Verbindungen der Elektroden mit der Separatorbahn ausbildet. Das Anpressen kann mittels der Werkstückträger selbst erfolgen, während diese sich geradlinig mit der Separatorbahn mitbewegen. Alternativ können die Elektroden von den Werkstückträgern an Rollen übergeben werden, welche die Elektroden sodann gegen die Separatorbahn pressen.In summary, the invention relates to methods and devices for producing electrode stacks (battery cells) for energy storage devices (batteries). Electrode tracks are picked up by workpiece carriers of two transport systems. While the workpiece carriers move in a straight line, the electrode tracks are separated so that individual electrodes are obtained. A separator track is passed between the transport systems. The electrodes are pressed against the separator track so that immediately upon pressing, a material bond is formed between the electrodes and the separator track. The pressing can be carried out by means of the workpiece carriers themselves while they move in a straight line with the separator track. Alternatively, the electrodes can be transferred from the workpiece carriers to rollers, which then press the electrodes against the separator track.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

10a; 10b; 10c; 10d10a; 10b; 10c; 10d: HerstellvorrichtungManufacturing device
1212: ElektrodenstapelElectrode stack
1414: erste Elektrodefirst electrode
1616: zweiten Elektrodesecond electrode
1818: (erster) Separator(first) separator
2020: weiterer (zweiter) Separator further (second) separator
2222: erste Elektrodenbahnfirst electrode track
2424: zweite Elektrodenbahnsecond electrode track
2626: (erste) Separatorbahn(first) separator track
2828: weitere (zweite) Separatorbahn additional (second) separator track
3030: erste Zuführeinrichtung für die erste Elektrodenbahn 22first feed device for the first electrode track 22
3232: zweite Zuführeinrichtung für die zweite Elektrodenbahn 24second feed device for the second electrode track 24
3434: Walze Roller
3636: erstes Transportsystemfirst transport system
3838: zweites Transportsystemsecond transport system
4040: erste Transportbahnfirst transport track
4242: zweite Transportbahnsecond transport track
44, 4644, 46: geradlinige Bahnabschnitte der ersten Transportbahn 40straight track sections of the first transport track 40
48, 5048, 50: geradlinige Bahnabschnitte der zweiten Transportbahn 42straight track sections of the second transport track 42
5252: KurvenabschnitteCurve sections
5454: erste Werkstückträgerfirst workpiece carrier
5656: zweite Werkstückträger second workpiece carrier
5858: erste Trenneinrichtungfirst separator
6060: zweite Trenneinrichtungsecond separator
6262: Laserstrahllaser beam
6464: erster Abstandfirst distance
6565: zweiter Abstandsecond distance
6666: dritte Zuführeinrichtung für die Separatorbahn 26third feeding device for the separator track 26
6868: erste Heizeinrichtung für die Separatorbahn 26first heating device for the separator track 26
7070: erste Seite der Separatorbahn 26first side of separator track 26
7272: zweite Seite der Separatorbahn 26 second side of the separator track 26
7474: erste Anpresseinrichtungfirst pressing device
7676: zweite Anpresseinrichtungsecond pressing device
7878: Hubeinrichtung der Werkstückträger 54, 56 Lifting device for the workpiece carriers 54, 56
8080: vierte Zuführeinrichtung für die zweite Separatorbahn 28fourth feeding device for the second separator track 28
82, 8482, 84: WalzenRollers
8686: zweite Heizeinrichtung für die zweite Separatorbahn 28 second heating device for the second separator track 28
8888: dritte Trenneinrichtungthird separator
9090: Laserstrahl Laser beam
9292: Steuereinrichtung Control device
9494: erste Rollefirst role
9696: zweite Rollesecond role
9898: GrundkörperBase body
100100: TrägersegmenteCarrier segments
102102: Abstand der Trägersegmente 100Distance between the carrier segments 100
104104: Hubeinrichtung der Trägersegmente 100Lifting device of the carrier segments 100

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102017216213 A1 [0004]
DE 102017216133 A1 [0005]
DE 102017215905 A1 [0006]
US 9385395 B2 [0007]

Claims

Method for producing electrode stacks (12) for energy storage devices, wherein the electrode stacks (12) each have a first electrode (14) and a second electrode (16) and a separator (18) arranged between the electrodes (14, 16), with the steps A1) feeding a first electrode track (22) to a first transport system (36) with a plurality of first workpiece carriers (54) that are moved along a first transport track (40) with two opposite, straight track sections (44, 46), and receiving the first electrode track (22) on the first workpiece carriers (54); A2) feeding a second electrode web (24) to a second transport system (38) with a plurality of second workpiece carriers (56) which are moved along a second transport path (42) with two opposing, straight path sections (48, 50), and receiving the second electrode web (24) on the second workpiece carriers (56); B1) separating the first electrode web (22) held on the first workpiece carriers (54) between the first workpiece carriers (54) in one of the straight path sections (44) of the first transport system (36), so that individual first electrodes (14) are obtained, each held on one of the first workpiece carriers (54); B2) severing the second electrode track (24) held on the second workpiece carriers (56) between the second workpiece carriers (56) in one of the straight track sections (48) of the second transport system (38), so that individual second electrodes (16) are obtained, each held on one of the second workpiece carriers (56); C) feeding a separator track (26) between mutually facing straight track sections (46, 50) of the two transport systems (36, 38); D1) pressing the first electrodes (14) onto a first side (70) of the separator track (26) in the region of the first transport system (36), so that the first electrodes (14) are integrally connected to the separator track (26); D2) Pressing the second electrodes (16) onto a second side (72) of the separator web (26) in the region of the second transport system (38) so that the second electrodes (16) are integrally connected to the separator web (26).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that pairs of first and second electrodes (14, 16) to be connected congruently with the separator track (26) are each pressed simultaneously against the separator track (26).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that firstly a first electrode (14) is connected to the separator track (26) and then an associated second electrode (16) is connected to the separator track (26) congruently with the first electrode (14).

Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that after the first electrode track (22) has been severed, a distance (64, 65) between the first workpiece carriers (54) is increased during further movement, and that after the second electrode track (24) has been severed, a distance (64, 65) between the second workpiece carriers (56) is increased during further movement.

Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that after the first electrode track (22) has been severed, a distance between the first workpiece carriers (54) is maintained during further movement, and that after the second electrode track (24) has been severed, a distance between the second workpiece carriers (56) is maintained during further movement.

Procedure according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the first and second workpiece carriers (54, 56) each carry out a lifting movement in the region of the mutually facing straight track sections (46, 50) in order to press the first and second electrodes (14, 16) onto the separator track (26).

Procedure according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that in the region of the mutually facing straight track sections (46, 50) a first roller (94) takes over the first electrodes (14) from the first workpiece carriers (54) and presses them against the first side (70) of the separator track (26) and a second roller (96) takes over the second electrodes (16) from the second workpiece carriers (56) and presses them against the second side (72) of the separator track (26).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the two rollers (94, 96) are arranged opposite each other with respect to the separator track (26).

Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that the two rollers (94, 96) are each prestressed against the separator track (26), in particular against each other.

Procedure according to one of the Claims 7 until 9 , characterized in that the rollers (94, 96) each have a plurality of carrier segments (100) which are movable relative to a base body (98) of the respective roller (94, 96) and which carry the electrodes (14, 16) from the workpiece carriers (54, 56) via and press it against the separator track (26).

Procedure according to Claim 10 , characterized in that between the transfer of one of the electrodes (14, 16) from one of the tool carriers (54, 56) and the pressing of the respective electrode against the separator track (26), a distance (102) of the respective carrier segment (100) from the respectively following carrier segment (100) is increased.

Procedure according to Claim 10 or 11 , characterized in that the carrier segments (100) each carry out a lifting movement in order to press the electrodes (14, 16) against the separator web (26).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separator web (26) is heated before being fed between the two transport systems (36, 38).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrodes (14, 16) are heated before being pressed onto the separator web (26).

Method according to one of the preceding claims, that a further separator web (28) is materially connected to the first or second electrodes (14, 16), in particular wherein the further separator web (28) is heated before the connection.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separator web (26) - and if present the further separator web (28) - are severed between the electrodes (14, 16).

Device (10a; 10b; 10c; 10d) for producing electrode stacks (12) for energy storage devices, wherein the electrode stacks (12) each have a first electrode (14) and a second electrode (16) and a separator (18) arranged between the electrodes (14, 16), wherein the device (10a; 10b; 10c; 10d) has the following: - a first transport system (36) with a plurality of first workpiece carriers (54) that can be moved along a first transport path (40) with two opposite, straight path sections (44, 46); - a second transport system (38) with a plurality of second workpiece carriers (56) that can be moved along a second transport path (42) with two opposite, straight path sections (48, 50); - a first feed device (30) for feeding a first electrode web (22) to the first transport system (36); - a first separating device (58) for separating the first electrode web (22) held on the first workpiece carriers (54) between the first workpiece carriers (54) in one of the straight path sections (44) of the first transport system (36), so that individual first electrodes (14) are obtained, each held on one of the first workpiece carriers (54); - a second feed device (32) for feeding a second electrode web (24) to the second transport system (38); - a second separating device (60) for separating the second electrode web (24) held on the second workpiece carriers (56) between the second workpiece carriers (56) in one of the straight path sections (48) of the second transport system (38), so that individual second electrodes (14) are obtained, each held on one of the second workpiece carriers (56); - a third feed device (66) for feeding a separator web (26) between mutually facing straight web sections (46, 50) of the two transport systems (36, 38); - at least one first pressing device (74) for pressing the first electrodes (14) onto a first side (70) of the separator web (26) in the region of the first transport system (36); - at least one second pressing device (76) for pressing the second electrodes (16) onto a second side (72) of the separator web (26) in the region of the second transport system (38).

Device (10a; 10b) according to Claim 17 , characterized in that the first workpiece carriers (54) are movable independently of one another along the first transport path (40), and that the second workpiece carriers (56) are movable independently of one another along the second transport path (42).

Device (10c; 10d) according to Claim 17 , characterized in that the first workpiece carriers (54) are movable along the first transport path (40) coupled at fixed intervals, and that the second workpiece carriers (56) are movable along the second transport path (42) coupled at fixed intervals.

Device (10a) according to one of the Claims 17 until 19 , characterized in that the first workpiece carriers (54) each have one of the first pressing devices (74), and that the second workpiece carriers (56) each have one of the second pressing devices (76), wherein the first and the second pressing devices (74, 76) are designed as lifting devices (78).

Device (10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 19 , characterized , that the first pressing device (74) is a first roller (94) and the second pressing device (76) is a second roller (96), wherein the rollers (94, 96) are arranged in the region of the mutually facing rectilinear track sections (46, 50).

Device (10b; 10c; 10d) according to Claim 21 , characterized in that the two rollers (94, 96) are arranged opposite each other.

Device (10b; 10c; 10d) according to Claim 21 or 22 , characterized in that the two rollers (94, 96) are each preloaded away from the rectilinear track section (46, 50) of the associated transport system (36, 38), in particular against each other.

Device (10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 23 , characterized in that the rollers (94, 96) each have a plurality of support segments (100) movable relative to a base body (98) of the respective roller.

Device (10c) according to Claim 24 , characterized in that the carrier segments (100) are movable independently of one another in the circumferential direction of the respective roller (94, 96) relative to the base body (98).

Device (10d) according to Claim 24 or 25 , characterized in that the carrier segments (100) are movable in the radial direction of the respective roller (94, 96).

Device (10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 21 until 26 , characterized in that the rollers (94, 96), in particular the carrier segments (100) of the rollers (94, 96), are heatable.

Device (10a; 10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 27 , characterized in that the workpiece carriers (54, 56) are heatable.

Device (10a; 10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 28 , further comprising a heating device (68) for the separator track (26).

Device (10a; 10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 29 , further comprising a fourth feed device (80) for feeding a further separator web (28), wherein the fourth feed device (80) is arranged in the direction of flow after the two transport systems (36, 38).

Device (10a; 10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 30 , further comprising a third separating device (88) which is arranged in the direction of flow after the two transport systems (36, 38) - and if present after the fourth feeding device (80).

Device (10a; 10b; 10c; 10d) according to one of the Claims 17 until 31 , further comprising a control device (92) for controlling the device (10a; 10b; 10c; 10d) for carrying out a method according to one of the Claims 1 until 16 .