WO2014020005A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer energiespeicherzelle - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer energiespeicherzelle Download PDF

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WO2014020005A1
WO2014020005A1 PCT/EP2013/065950 EP2013065950W WO2014020005A1 WO 2014020005 A1 WO2014020005 A1 WO 2014020005A1 EP 2013065950 W EP2013065950 W EP 2013065950W WO 2014020005 A1 WO2014020005 A1 WO 2014020005A1
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WO
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pressing
electrode assembly
cell housing
unit
gate area
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Manfred Steinert
Oliver MÜNCH
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ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention is based on a device for producing an energy storage cell, which serves for introducing an electrode arrangement into a cell housing.
  • electrochemical energy storage cells consist of electrode arrangements which are arranged in electrolyte-filled cell housings.
  • the cell housing is used for hermetic sealing, as well as for protecting the electrode assembly from external environmental influences.
  • the individual layers of electrodes and separators of such electrode arrangements are comparatively sensitive to mechanical stresses. Damage to individual layers can lead to short circuits when using the finished energy storage cell, which causes high currents in the interior of the energy storage cell and thus trigger fire and explosion hazards.
  • the electrode assembly should be able to be introduced into such cell housing, which are relatively small in size or even have undersize.
  • a device for producing an energy storage cell wherein the device has a delivery unit for introducing an electrode assembly into a cell housing along an insertion direction and wherein the device comprises a pressing unit for compressing the energy storage cell along a direction perpendicular to the insertion direction pressing direction.
  • the device according to the invention has the advantage over the prior art that the energy storage cell, while being introduced into the cell housing, combines is pressed.
  • the electrode assembly can be packaged in a simple manner in a compact cell housing, without causing the risk of hooking or jamming of the electrode assembly in the insertion of the cell housing.
  • integration of the electrode arrangement into cell housing with undersize is made possible.
  • the compacting of the electrode assembly further ensures that damage to the outer layers or sheath of the electrode assembly when introduced into the cell housing is prevented because the friction between the housing wall and the electrode assembly is reduced during the insertion process.
  • the electrode arrangement comprises a plurality of electrodes and separators, which are alternately stacked or rolled.
  • the compression of the electrode arrangement ensures that air, which is located, for example, between the individual layers of electrodes and separators, is pressed out of the electrode arrangement and thus the electrode arrangement assumes a more compact form. Furthermore, due to the elasticity of the individual layers, the electrode arrangement can also be compressed into a compact form by means of the pressing unit. It is conceivable that the electrode arrangement of electrodes and separators is additionally surrounded by an outer envelope.
  • the finished energy storage cell consisting of the cell housing and the inserted into the cell housing electrode assembly acts either as an electrical capacitor or as an electrochemical energy storage cell in the form of a battery, if in addition an electrolyte is filled into the cell housing and the energy storage cell is subsequently formed in an electrical charging process.
  • the insertion unit comprises a plug-in unit for introducing the electrode assembly into the cell housing.
  • the electrode arrangement it would also be conceivable for the electrode arrangement to be drawn into the cell housing by means of a feed unit designed as a single-feed unit.
  • the pressing unit comprises at least a first pressing member and at least a second pressing member between which the electrode assembly is compressible, wherein the pressing unit between a pressing state in which the first and the second pressing member for pressing the electrode assembly along the pressing direction are approximated, and a release state in which the first and the second pressing member for releasing the electrode assembly are spaced apart, is movable.
  • the first and second pressing element are preferably movable by the insertion unit along the direction of insertion in the direction of the cell housing.
  • the electrode Accordingly, the ring is advantageously compressed between the first and the second pressing element, which move along with the electrode arrangement when the electrode arrangement is inserted or pushed into the cell housing. As a result, a comparatively gentle handling of the outer surface of the electrode assembly is achieved, since a frictional or shearing movement between the outer surface and the press assembly pressing the press assembly is prevented. In this way, the risk of damage to the electrode assembly is significantly reduced.
  • the device is designed such that the pressing unit is transferred from the pressing state to the release state when the first and second pressing element come close to the cell housing.
  • the first and second pressing element are not guided into the cell housing, but transferred shortly before reaching the insertion opening of the cell housing in the release division.
  • the pressing elements must therefore not be removed again later from the cell housing, which again would cause the risk of damage to the electrode assembly, nor the pressing elements must remain in the final energy storage cell, whereby the manufacturing cost can be reduced and the compactness of the energy storage cell can be increased.
  • the pressing unit has a first base body which is movable along the pressing direction, wherein a plurality of first pressing elements are guided through the first base body, and wherein the pressing unit has a second base body movable along the pressing direction, wherein a A plurality of second pressing elements are guided by the second base body.
  • the first base body preferably has a first link in which the plurality of first pressing elements are guided, while the second base body has a second link in which the plurality of second pressing elements are guided, wherein the first and second pressing elements each as perpendicular to Insertion direction and perpendicular to the pressing direction extending rollers are formed.
  • the electrode assembly is thus compressed between a plurality of rollers formed as first and second pressing elements, which are forcibly guided by link guides and jointly encompass a movement of the body through an electrode assembly and can insert into a cell housing.
  • the device according to the invention can thus be integrated into a mechanical production line for the mass production of energy storage cells. Due to the high degree of automation, the production costs and production times for energy storage cells can thereby be reduced.
  • the first link has a step between a first link area and a second gate area, wherein the first pressing elements are arranged in the first link area and during the release state in the second link area during the pressing state, and wherein the second Gate has a further stage between a further first gate area and a further second gate area, wherein the second pressing elements are arranged during the pressing state in the further first gate area and during the release state in the further second gate area.
  • the step and the further step are preferably designed such that a distance between the first gate area and the further first gate area is smaller than a distance between the second gate area and the further second gate area parallel to the displacement direction.
  • the device is designed such that during the continuous introduction of the electrode assembly into the cell housing by means of the introduction unit, the first pressing elements successively from the first gate area on the stage in the second gate area and the second pressing elements successively from the other first stage area are transferred via the further stage in the other second gate area.
  • the pressing elements are thus automatically and successively transferred from the press position to the release position.
  • the device has two first base body and two second base body, wherein one end of the first pressing elements in each case in the first link of a first body and the other end of the first pressing elements in each case in the first link another first base body are guided and wherein one end of the second pressing elements are each guided in the second link of a second base body and the other end of the second pressing elements in each case in the second link of the other second base body.
  • the ends of the pressing elements are each arranged rotatably about their own axis in the scenes, so that any relative movement between the electrode assembly and the pressing elements along the insertion direction not immediately to damage the outer surface of the electrode assembly by friction and Shearing forces leads.
  • the preferably designed as rollers pressing elements are also forcibly guided on both ends in each case by the scenes.
  • Another object of the present invention is a transport system comprising an inventive device for producing an energy storage, wherein the transport system comprises a transport mechanism for moving the device, wherein the transport mechanism is configured to a clamped between the at least one first and a second pressing member electrode assembly to a To transport cell housing.
  • the pressing elements thus serve not only for compressing the electrode assembly when inserting the electrode assembly into the cell housing, but additionally also for gripping the electrode assembly and for transporting the gripped electrode assembly to the cell housing.
  • the four functions of gripping the electrode assembly, transporting the electrode assembly to the cell housing, compressing the electrode assembly, and inserting the electrode assembly into the cell housing can be integrated into a single device. It is conceivable that the electrode assembly is already pressed together during transport to the cell housing by means of the pressing elements, so that the transport time to the cell housing can already be used to push air out of the electrode assembly.
  • Another object of the present invention is a method for producing an energy storage cell, in particular with the device according to the invention, wherein an electrode assembly is inserted by means of a loading unit along a direction of introduction into a cell housing, wherein the electrode assembly during insertion into the cell housing at least partially along a pressing unit a pressing direction perpendicular to the pressing direction is compressed.
  • a particularly simple, safe and damage-free arrangement of the electrode arrangement in the cell housing is thus achieved, since the electrode arrangement is compacted before or during the introduction into the cell housing by means of the pressing unit.
  • the electrode arrangement is compressed in particular between at least one first and one second pressing element of the pressing unit.
  • the electrode assembly is inserted into the cell housing. It would also be conceivable, however, for the electrode arrangement to be pulled into the cell housing, for example.
  • the electrode assembly is clamped between the at least one first and second pressing member before being introduced into the cell housing and the clamped Electrode assembly is transported by a transport mechanism to the cell housing.
  • the pressing unit thus serves both for transporting the electrode arrangement and for compressing the electrode arrangement. It is conceivable that the air is thus already pressed out of the electrode arrangement during the transport of the electrode arrangement to the cell housing.
  • the air thus has sufficient time to escape from the electrode arrangement in a manner that is gentle on the electrode arrangement.
  • the electrode assembly in the third step, is compressed by a plurality of first and second pressing elements, wherein when introducing the electrode assembly into the cell housing, the first and second pressing elements are successively spaced apart along the pressing direction.
  • the electrode assembly is thus compressed as long as possible and the pressing elements only moved apart shortly before reaching the cell housing, so that the pressing elements do not come into contact with the cell housing.
  • Figures 1 and 2 show a schematic perspective view and a schematic
  • FIGS. 1 and 2 are a schematic perspective view and a schematic sectional view of a device 1 and a method for producing an energy store according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the device 1 has an insertion unit 3, which is provided for introducing an electrode arrangement 2 into a cell housing 4 along an insertion direction 5.
  • one end of the electrode assembly 2 is located immediately in front of an insertion opening of the cell housing 4 and along the insertion direction 5 in coincidence with the cell housing 4.
  • the insertion unit 3 has a punch 17, which acts on an end face of the electrode assembly 2 to the electrode assembly 2 in the cell case 4 to push.
  • the electrode arrangement 2 comprises a layer structure of electrode and separator layers, which are alternately stacked or rolled into one another in a known manner.
  • this layer or winding structure is still packaged in an outer shell in the form of a film.
  • the respective contacts of the two electrode layers run on the pole contacts 18 of the electrode arrangement 2 arranged on the front side.
  • the device 1 further comprises a pressing unit 6, which is provided for compacting the electrode assembly 2 before and at least partially during insertion into the cell housing 4.
  • the pressing unit 6 is designed in such a way that the electrode arrangement 2 is compressed along a pressing direction 7 perpendicular to the introduction direction 5. In this case, air located between the electrode and separator layers is pressed out of the electrode arrangement 2 and the flexible electrode and separator layers are compressed in order to compact the electrode arrangement 2 and to be able to introduce it into the compact cell housing 4 without damage.
  • the cell housing 4 is dimensioned with a slight undersize relative to the electrode assembly 2, so that the finished energy storage cell is as compact as possible and the electrode assembly 2 is included in the cell housing 4 almost no play.
  • the pressing unit 6 comprises two first main body 10 and two second main body 1 1.
  • first base body 10 and a second base body 1 1 is illustrated in Figures 1 and 2.
  • the two first basic body 10 and the two second basic body 1 1 can each be moved synchronously along the pressing direction 7.
  • the first main body 10 each have a first slide 12 extending substantially along the direction of insertion 5.
  • the first link 12 has a step 14, which divides the first link 12 into a first link area 12 'and a second gate area 12 ".
  • first pressing elements 8 are guided in the form of rollers End of each roller is stored in the first link 12 of a first body 10, while the other end of each roller in the first link 12 of the other first body 10th is stored.
  • the rollers therefore extend along a transverse direction 19 perpendicular to the insertion direction 5 and to the pressing direction 7. Furthermore, each roller is rotatably supported in the first links 12 along its own axis of rotation.
  • the first pressing elements 8 are furthermore displaceable along the first slotted links 12, so that the first pressing elements 8 can be transferred one after the other from the first slotted region 12 'via the step 14 into the second slotted region 12 "
  • the second basic bodies 11 are the first basic bodies 10 with respect to a centrally through the electrode assembly 2 and parallel to the insertion direction 5 and the transverse direction 19 extending symmetry plane mirrored in other words: the second main body 1 1 each have a second link 13, which through a further stage 15 in a further first gate area 13 'and in a further second gate area 13 "is divided.
  • a plurality of second pressing elements 9 is guided in an analogous manner, which are formed identical to the first pressing elements 8.
  • the second pressing elements 9 can in turn be rotated about their own axis, as well as along the second link 13 between the other first and the further second link area 13 ', 13 "are moved over the further stage 15.
  • the step 14 and the further step 15 are formed to one another such that the first gate area 12 'and the further first gate area 13' have a smaller distance from one another along the pressing direction 7 than the second gate area 12 "and the further second gate area 13" to each other ,
  • the distance between the first gate area 12 'and the further first gate area 13' is chosen in particular such that it corresponds to the internal dimension of the cell housing 4 along the pressing direction 7.
  • the distance between the second gate area 12 "and the further second gate area 13" however, in particular selected such that in the second gate area 12 "located first pressing elements 8 and in the other second gate area 13" located second pressing elements 9 along the pressing direction 7 outside the outer wall of the cell case 4 are located.
  • the step 14 is designed in such a way that first pressing elements 8 located in the first link region 12 'run into the second link region 12 "almost without increased resistance when they are subjected to force by the introducing unit 3 via the step 14 along the direction of insertion 5.
  • FIG further stage 15 formed such that in the further first link area 13 'located second pressing elements 9 run virtually without increased resistance in the other second link area 13 "when they are subjected to force by the insertion unit 3 on the further stage 15 away along the insertion direction 5.
  • the punch 17 has two longitudinal jaws 20, which for the application of force to the first and second pressing elements 8, 9 are provided in the direction of the insertion direction 5 during the insertion of the electrode assembly 2 into the cell housing 4.
  • the introduction of the electrode assembly 2 into the cell housing 4 is now carried out as follows: First, the first pressing elements 8 are in the first gate area 12 'and the second pressing elements 9 in the further first gate area 13'. In addition, the two first base body 10 and the two second base body 1 1 along the pressing direction 7 are spaced apart.
  • the device 1 is now moved as part of a transport system 16 by means of a transport mechanism (not shown) via an electrode assembly 2 to be mounted. Subsequently, the two first base body 10 and the two second base body 1 1 along the pressing direction 7 to move toward each other, whereby the electrode assembly 2 between the first and second pressing elements 8, 9 is clamped. The electrode assembly 2 is thereby compressed and compacted.
  • the device 1 is then moved by means of the transport mechanism to an empty, still to be filled cell housing 4.
  • the electrode assembly 2 is brought into coincidence with the insertion opening of the cell housing 4 along the insertion direction 5.
  • the first gate area 12 'and the further first gate area 13' are then located along the insertion direction 5 at the level of the electrode arrangement 2, while the second gate area 13 'and the further second gate area 13 "are at the level of the cell housing 4.
  • the introduction unit 3 is now actuated, so that the electrode assembly 2 is displaced by the punch 17 along the insertion direction 7 into the cell housing 4.
  • the longitudinal jaws 20 move synchronously to the electrode assembly 2, the first and second pressing elements 8, 9 through the first and second scenes 12, 13.
  • the electrode assembly 2 is compressed before insertion into the cell housing 4 of the first and second pressing elements 8, 9.
  • the first and second pressing elements 8, 9 successively reach the step 14 and the further step 15, they slip into the second and further second gate area 12 ", 13" and release the electrode arrangement 2.
  • the first and second pressing members 8, 9 thereby circumnavigate the cell case 4.
  • the apparatus 1 is removed from the cell case 4 by the transporting mechanism.
  • the electrode assembly 2 located in the cell case 4 forms together with the cell case 4 now an energy storage.
  • the energy store is either left in this state and then acts as a condenser or the cell housing 4 is filled and sealed in subsequent steps with an electrolyte, and the electrode assembly 2 formed by charging, so that an electrochemical energy storage in the form of a battery or a capacitor is generated ,

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Description

BESCHREIBUNG
Titel
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Energiespeicherzelle Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Herstellung einer Energiespeicherzelle, welche zum Einbringen einer Elektrodenanordnung in ein Zellengehäuse dient.
Es ist bekannt, dass elektrochemische Energiespeicherzellen aus Elektrodenanordnungen bestehen, welche in mit Elektrolyten gefüllten Zellengehäusen angeordnet werden. Das Zellengehäuse dient zur hermetischen Abdichtung, sowie zum Schutz der Elektrodenanordnung vor äußeren Umwelteinflüssen. Die einzelnen Lagen aus Elektroden und Separatoren solcher Elektrodenanordnungen sind vergleichsweise empfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen. Eine Beschädigung einzelner Lagen kann bei der Benutzung der fertigen Energiespeicherzelle zu Kurzschlüssen führen, durch welche hohe Ströme im Inneren der Energiespeicherzelle hervorgerufen werden und somit Brand- und Explosionsgefahren auslösen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche ein automatisiertes Einbringen der Elektrodenanordnung in ein Zellengehäuse ermöglicht, ohne dass die Oberfläche der Elektrodenanordnung dabei beschädigt wird. Insbesondere soll die Elektrodenanordnung in solche Zellengehäuse eingebracht werden können, die vergleichsweise klein dimensioniert sind oder sogar Untermaß aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Herstellung einer Energiespeicherzelle, wobei die Vorrichtung eine Einbringeinheit zum Einbringen einer Elektrodenanordnung in ein Zellengehäuse entlang einer Einbringrichtung aufweist und wobei die Vorrichtung eine Presseinheit zum Zusammenpressen der Energiespeicherzelle entlang einer zur Einbringrichtung senkrechten Pressrichtung aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Energiespeicherzelle, während sie in das Zellengehäuse eingebracht wird, zusammen- gepresst wird. Auf diese Weise kann die Elektrodenanordnung in einfacher Weise in ein kompaktes Zellengehäuse verpackt werden, ohne dass dabei die Gefahr eines Verhakens oder Verklemmens der Elektrodenanordnung in der Einführöffnung des Zellengehäuses besteht. Ferner wird eine Integration der Elektrodenanordnung in Zellengehäuse mit Untermaß ermöglicht. Das Kompaktieren der Elektrodenanordnung sorgt ferner dafür, dass eine Beschädigung der äußeren Lagen oder Umhüllung der Elektrodenanordnung beim Einbringen in das Zellengehäuse unterbunden wird, da die Reibung zwischen der Gehäusewandung und der Elektrodenanordnung während des Einschiebevorgangs reduziert wird. Die Elektrodenanordnung umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Elektroden und Separatoren, welche abwechselnd übereinander gestapelt oder gerollt sind. Das Zusammenpressen der Elektrodenanordnung sorgt dafür, dass Luft, welche sich beispielsweise zwischen den einzelnen Lagen aus Elektroden und Separatoren befindet, aus der Elektrodenanordnung herausgedrückt wird und die Elektrodenanordnung somit eine kompaktere Form annimmt. Ferner kann die Elektrodenanordnung auch aufgrund der Elastizität der einzelnen Lagen mittels der Presseinheit in eine kompakte Form zusammengedrückt werden. Denkbar ist, dass die Elektrodenanordnung aus Elektroden und Separatoren zusätzlich von einer äußeren Umhüllung umgeben ist. Die fertige Energiespeicherzelle bestehend aus dem Zellengehäuse und der in das Zellengehäuse eingeschobenen Elektrodenanordnung fungiert entweder als elektrischer Kondensator oder als elektrochemische Energiespeicherzelle in Form einer Batterie, sofern zusätzlich ein Elektrolyt in das Zellengehäuse eingefüllt wird und die Energiespeicherzelle in einem elektrischen Ladevorgang anschließend formiert wird. Vorzugsweise umfasst die Einbringeinheit eine Einschubeinheit zum Einbringen der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse. Denkbar wäre aber auch, dass die Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse durch eine als Einzugeinheit ausgebildete Einbringeinheit eingezogen wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Presseinheit wenigstens ein erstes Presselement und wenigstens ein zweites Presselement aufweist, zwischen welchen die Elektrodenanordnung zusammenpressbar ist, wobei die Presseinheit zwischen einem Presszustand, in welchem das erste und das zweite Presselement zum Pressen der Elektrodenanordnung entlang der Pressrichtung einander angenähert sind, und einem Freigabezustand, in welchem das erste und das zweite Presselement zum Freigeben der Elektrodenanordnung voneinander beabstandet sind, verfahrbar ist. Das erste und zweite Presselement sind dabei vorzugsweise von der Einbringeinheit entlang der Einbringrichtung in Richtung des Zellengehäuses bewegbar. Die Elektrodenano- rdnung wird somit vorteilhafterweise zwischen dem ersten und dem zweiten Presselement zusammengedrückt, welche sich beim Einbringen bzw. Einschieben der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse mit der Elektrodenanordnung mitbewegen. Hierdurch wird ein vergleichsweise schonender Umgang mit der äußeren Oberfläche der Elektrodenanordnung erzielt, da eine Reib- oder Scherbewegung zwischen der äußeren Oberfläche und der die Elektrodenanordnung pressenden Presseinheit verhindert wird. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Beschädigung der Elektrodenanordnung erheblich reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Presseinheit vom Presszustand in den Freigabezustand überführt wird, wenn das erste und zweite Presselement in die Nähe des Zellengehäuses gelangen. In vorteilhafter Weise werden das erste und zweite Presselement nicht in das Zellengehäuse geführt, sondern kurz vor Erreichen der Einführöffnung des Zellengehäuses in die Freigabesteilung überführt. Die Presselemente müssen somit nicht später wieder aus dem Zellengehäuse entfernt werden, wodurch erneut die Gefahr einer Beschädigung der Elektrodenanordnung entstehen würde, noch müssen die Presselemente in der fertigen Energiespeicherzelle verbleiben, wodurch die Herstellungskosten gesenkt und die Kompaktheit der Energiespeicherzelle gesteigert werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Presseinheit einen entlang der Pressrichtung bewegbaren ersten Grundkörper aufweist, wobei eine Mehrzahl von ersten Presselementen durch den ersten Grundkörper geführt werden, und wobei die Presseinheit einen entlang der Pressrichtung bewegbaren zweiten Grundkörper aufweist, wobei eine Mehrzahl von zweiten Presselementen durch den zweiten Grundkörper geführt werden. Der erste Grundkörper weist vorzugsweise eine erste Kulisse auf, in welcher die Mehrzahl von ersten Presselementen geführt sind, während der zweite Grundkörper eine zweite Kulisse aufweist, in welcher die Mehrzahl von zweiten Presselementen geführt sind, wobei die ersten und zweiten Presselemente jeweils als sich senkrecht zur Einbringrichtung und senkrecht zur Pressrichtung erstreckende Walzen ausgebildet sind. Die Elektrodenanordnung wird somit zwischen einer Mehrzahl als Walzen ausgebildeter erster und zweiter Presselemente zusammengepresst, welche durch Kulissenführungen zwangsgeführt sind und durch eine Bewegung der Grundkörper gemeinsam eine Elektrodenanordnung umgreifen und in ein Zellengehäuse einführen können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit in eine maschinelle Fertigungsstraße zur Massenproduktion von Energiespeicherzellen integrierbar. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades können hierdurch die Herstellungskosten und Herstellungszeiten für Energiespeicherzellen gesenkt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kulisse eine Stufe zwischen einem ersten Kulissenbereich und einem zweiten Kulissenbereich aufweist, wobei die ersten Presselemente während des Presszustands im ersten Kulissenbereich und während des Freigabezustands im zweiten Kulissenbereich angeordnet sind, und wobei die zweite Kulisse eine weitere Stufe zwischen einem weiteren ersten Kulissenbereich und einem weiteren zweiten Kulissenbereich aufweist, wobei die zweiten Presselemente während des Presszustands im weiteren ersten Kulissenbereich und während des Freigabezustands im weiteren zweiten Kulissenbereich angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Stufe und die weitere Stufe derart ausgebildet, dass parallel zur Verschieberichtung ein Abstand zwischen dem ersten Kulissenbereich und dem weiteren ersten Kulissenbereich geringer als ein Abstand zwischen dem zweiten Kulissenbereich und dem weiteren zweiten Kulissenbereich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass beim kontinuierlichen Einbringen der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse mittels der Einbringeinheit die ersten Presselemente sukzessive vom ersten Kulissenbereich über die Stufe in den zweiten Kulissenbereich und die zweiten Presselemente sukzessive vom weiteren ersten Kulissenbereich über die weitere Stufe in den weiteren zweiten Kulissenbereich überführt werden. In vorteilhafter Weise werden die Presselemente somit automatisch und nacheinander von der Pressstellung in die Freigabestellung überführt. Dies hat den Vorteil, dass die Elektrodenanordnung solange wie möglich, d.h. bis unmittelbar vor die Einführöffnung des Zellgehäuses, von den Presselementen zusammengedrückt wird und die Elektrodenanordnung somit nicht wieder expandieren kann, bevor sie in das Zellengehäuse eingeführt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zwei erste Grundkörper und zwei zweite Grundkörper aufweist, wobei ein Ende der ersten Presselemente jeweils in der ersten Kulisse des einen ersten Grundkörpers und das andere Ende der ersten Presselemente jeweils in der ersten Kulisse des anderen ersten Grundkörpers geführt sind und wobei ein Ende der zweiten Presselemente jeweils in der zweiten Kulisse des einen zweiten Grundkörpers und das andere Ende der zweiten Presselemente jeweils in der zweiten Kulisse des anderen zweiten Grundkörpers geführt sind. Denkbar ist, dass die Enden der Presselemente jeweils um ihre eigene Achse drehbar in den Kulissen angeordnet sind, so dass eine etwaige Relativbewegung zwischen der Elektrodenanordnung und den Presselementen entlang der Einbringrichtung nicht sofort zu einer Beschädigung der äußeren Oberfläche der Elektrodenanordnung durch Reibungs- und Scherkräfte führt. Die vorzugsweise als Walzen ausgebildeten Presselemente sind zudem auf beiden Enden jeweils durch die Kulissen zwangsgeführt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Transportsystem aufweisend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Energiespeichers, wobei das Transportsystem einen Transportmechanismus zum Bewegen der Vorrichtung aufweist, wobei der Transportmechanismus dazu konfiguriert ist, eine zwischen dem wenigstens einem ersten und einem zweiten Presselement eingeklemmten Elektrodenanordnung zu einem Zellengehäuse zu transportieren. In vorteilhafter Weise dienen die Presselemente somit nicht nur zum Zusammenpressen der Elektrodenanordnung beim Einführen der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse, sondern zusätzlich auch zum Greifen der Elektrodenanordnung und zum Transportieren der gegriffenen Elektrodenanordnung zum Zellengehäuse. Auf diese Weise können die vier Funktionen: Greifen der Elektrodenanordnung, Transportieren der Elektrodenanordnung zum Zellengehäuse, Zusammenpressen der Elektrodenanordnung und Einbringen der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse in einer einzigen Vorrichtung integriert werden. Denkbar ist, dass die Elektrodenanordnung bereits beim Transport zum Zellengehäuse mittels der Presselemente zusammengepresst wird, so dass die Transportzeit zum Zellengehäuse schon genutzt werden kann, um Luft aus der Elektrodenanordnung zu drücken.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeicherzelle, insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Elektrodenanordnung mittels einer Einbringeinheit entlang einer Einbringrichtung in ein Zellengehäuse eingeschoben wird, wobei die Elektrodenanordnung während des Einbringens in das Zellengehäuse zumindest teilweise von einer Presseinheit entlang einer zur Einbringrichtung senkrechten Pressrichtung zusammengepresst wird. In vorteilhafter Weise wird somit ein besonders einfaches, sicheres und beschädigungsfreies Anordnen der Elektrodenanordnung im Zellengehäuse erzielt, da die Elektrodenanordnung vor bzw. während dem Einbringen in das Zellengehäuse mittels der Presseinheit kompaktiert wird. Die Elektrodenanordnung wird dabei insbesondere zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Presselement der Presseinheit zusammengepresst. Vorzugsweise wird die Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse eingeschoben. Denkbar wäre aber auch, dass die Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse beispielsweise eingezogen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung vor dem Einbringen in das Zellengehäuse zwischen dem wenigstens einem ersten und zweiten Presselement eingeklemmt wird und die eingeklemmte Elektrodenanordnung mittels eines Transportmechanismus zum Zellengehäuse transportiert wird. In vorteilhafter Weise dient die Presseinheit somit sowohl zum Transport der Elektrodenanordnung, als auch zum Zusammendrücken der Elektrodenanordnung. Denkbar ist, dass die Luft somit schon während des Transports der Elektrodenanordnung zum Zellengehäuse aus der Elektrodenanordnung gedrückt wird. Vorteilhafterweise hat die Luft somit genügend Zeit um in einer für die Elektrodenanordnung schonender Weise aus der Elektrodenanordnung zu entweichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Schritt die Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von ersten und zweiten Presselementen zusammengepresst wird, wobei beim Einbringen der Elektrodenanordnung in das Zellengehäuse die ersten und zweiten Presselemente sukzessive entlang der Pressrichtung voneinander beabstandet werden. In vorteilhafter Weise wird die Elektrodenanordnung somit solange wie möglich zusammengepresst und die Presselemente erst kurz vor Erreichen des Zellengehäuses auseinander gefahren, so dass die Presselemente nicht in Kontakt mit dem Zellengehäuse treten.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figuren 1 und 2 zeigen eine schematische Perspektivansicht und eine schematische
Schnittbildansicht einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung eines Energiespeichers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 und 2 sind eine schematische Perspektivansicht und eine schematische Schnittbildansicht einer Vorrichtung 1 und eines Verfahrens zur Herstellung eines Energiespeichers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Einbringeinheit 3 auf, welche zum Einbringen einer Elektrodenanordnung 2 in ein Zellengehäuse 4 entlang einer Einbringrichtung 5 vorgesehen ist. Im vorliegenden Beispiel befindet sich ein Ende der Elektrodenanordnung 2 unmittelbar vor einer Einführöffnung des Zellengehäuses 4 und entlang der Einbringrichtung 5 in Deckung mit dem Zellengehäuse 4. Die Einbringeinheit 3 weist einen Stempel 17 auf, welche auf eine Stirnseite der Elektrodenanordnung 2 einwirkt, um die Elektrodenanordnung 2 in das Zellengehäuse 4 zu schieben. Die Elektrodenanordnung 2 umfasst insbesondere einen Schichtaufbau aus Elektroden- und Separatorschichten, welche in bekannter Weise abwechselnd übereinander gestapelt oder ineinander gerollt sind. Optional ist dieser Schicht- oder Wickelaufbau noch in einer äußeren Hülle in Form einer Folie verpackt. Die jeweiligen Kontakte der beiden Elektrodenschichten laufen auf die an der Stirnseite angeordneten Polkontakte 18 der Elektrodenanordnung 2.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Presseinheit 6 auf, welche zum Kompaktieren der Elektrodenanordnung 2 vor und zumindest teilweise während des Einschiebens in das Zellengehäuse 4 vorgesehen ist. Die Presseinheit 6 ist derart ausgebildet, dass die Elektrodenanordnung 2 entlang einer zur Einbringrichtung 5 senkrechten Pressrichtung 7 zusammengepresst wird. Hierbei wird zwischen den Elektroden- und Separatorschichten befindliche Luft aus der Elektrodenanordnung 2 herausdrückt und die flexiblen Elektroden- und Separatorschichten zusammengedrückt, um die Elektrodenanordnung 2 zu kompaktieren und ohne Beschädigungen in das kompakte Zellengehäuse 4 einführen zu können. Denkbar ist, dass das Zellengehäuse 4 mit einem leichten Untermaß gegenüber der Elektrodenanordnung 2 dimensioniert ist, damit die fertige Energiespeicherzelle möglichst kompakt ist und die Elektrodenanordnung 2 nahezu ohne Spiel in dem Zellengehäuse 4 eingeschlossen ist.
Die Presseinheit 6 umfasst hierfür zwei erste Grundkörper 10 und zwei zweite Grundkörper 1 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur ein erster Grundkörper 10 und ein zweiter Grundkörper 1 1 in den Figuren 1 und 2 illustriert. Die beiden ersten Grundkörper 10 und die beiden zweiten Grundkörper 1 1 können jeweils synchron entlang der Pressrichtung 7 verschoben werden. Die ersten Grundkörper 10 weisen jeweils eine sich im Wesentlichen entlang der Einbringrichtung 5 erstreckende erste Kulisse 12 auf. Die erste Kulisse 12 weist eine Stufe 14 auf, welche die erste Kulisse 12 in einen ersten Kulissenbereich 12' und einen zweiten Kulissenbereich 12" teilt. In den ersten Kulissen 12 der beiden ersten Grundkörper 10 sind erste Presselemente 8 in Form von Walzen geführt. Ein Ende einer jeden Walze ist dabei in der ersten Kulisse 12 des einen ersten Grundkörpers 10 gelagert, während das andere Ende einer jeden Walze in der ersten Kulisse 12 des anderen ersten Grundkörpers 10 gelagert ist. Die Walzen erstrecken sich daher entlang einer zur Einbringrichtung 5 und zur Pressrichtung 7 jeweils senkrechten Querrichtung 19. Ferner ist jede Walze entlang ihrer eigenen Drehachse jeweils drehbar in den ersten Kulissen 12 gelagert. Die ersten Presselemente 8 sind ferner entlang der ersten Kulissen 12 verschiebbar, so dass die ersten Presselemente 8 nacheinander von dem ersten Kulissenbereich 12' über die Stufe 14 in den zweiten Kulissenbereich 12"überführt werden können. Die zweiten Grundkörper 1 1 sind zu den ersten Grundkörpern 10 bezüglich einer mittig durch die Elektrodenanordnung 2 und parallel zur Einbringrichtung 5 und zur Querrichtung 19 verlaufenden Symmetrieebene spiegelverkehrt aufgebaut. Mit anderen Worten: Die zweiten Grundkörper 1 1 weisen jeweils eine zweite Kulisse 13 auf, welche durch eine weitere Stufe 15 in einen weiteren ersten Kulissenbereich 13' und in einen weiteren zweiten Kulissenbereich 13" unterteilt ist. In den beiden zweiten Kulissen 13 ist in analoger Weise eine Mehrzahl von zweiten Presselementen 9 geführt, welche identisch zu den ersten Presselementen 8 ausgebildet sind. Die zweiten Presselemente 9 können wiederum um ihre eigene Achse gedreht werden, sowie entlang der zweiten Kulisse 13 zwischen dem weiteren ersten und dem weiteren zweiten Kulissenbereich 13', 13" über die weitere Stufe 15 verschoben werden.
Die Stufe 14 und die weitere Stufe 15 sind derart zueinander ausgebildet, dass der erste Kulissenbereich 12' und der weitere erste Kulissenbereich 13' entlang der Pressrichtung 7 einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als der zweite Kulissenbereich 12" und der weitere zweite Kulissenbereich 13" zueinander aufweisen. Der Abstand zwischen dem ersten Kulissenbereich 12' und dem weiteren ersten Kulissenbereich 13' ist insbesondere derart gewählt, dass er dem Innenmaß des Zellengehäuses 4 entlang der Pressrichtung 7 entspricht. Der Abstand zwischen dem zweiten Kulissenbereich 12" und dem weiteren zweiten Kulissenbereich 13" ist hingegen insbesondere derart gewählt, dass sich in dem zweiten Kulissenbereich 12" befindliche erste Presselemente 8 und in dem weiteren zweiten Kulissenbereich 13" befindliche zweite Presselemente 9 entlang der Pressrichtung 7 außerhalb der äußeren Wandung des Zellengehäuses 4 befinden. Die Stufe 14 ist derart ausgebildet, dass im ersten Kulissenbereich 12' befindliche erste Presselemente 8 nahezu ohne erhöhten Widerstand in den zweiten Kulissenbereich 12" laufen, wenn sie von der Einbringeinheit 3 über die Stufe 14 hinweg entlang der Einbringrichtung 5 kraftbeaufschlagt werden. Analog ist die weitere Stufe 15 derart ausgebildet, dass im weiteren ersten Kulissenbereich 13' befindliche zweite Presselemente 9 nahezu ohne erhöhten Widerstand in den weiteren zweiten Kulissenbereich 13" laufen, wenn sie von der Einbringeinheit 3 über die weitere Stufe 15 hinweg entlang der Einbringrichtung 5 kraftbeaufschlagt werden. Der Stempel 17 weist zwei Längsbacken 20 auf, welche zur Kraftbeaufschlagung der ersten und zweiten Presselemente 8, 9 in Richtung der Einbringrichtung 5 während des Einschiebens der Elektrodenanordnung 2 in das Zellengehäuse 4 vorgesehen sind.
Das Einführen der Elektrodenanordnung 2 in das Zellengehäuse 4 wird nun wie folgt durchgeführt: Zunächst befinden sich die ersten Presselemente 8 im ersten Kulissenbereich 12' und die zweiten Presselemente 9 im weiteren ersten Kulissenbereich 13'. Zusätzlich werden die beiden ersten Grundkörper 10 und die beiden zweiten Grundkörper 1 1 entlang der Pressrichtung 7 voneinander beabstandet. Die Vorrichtung 1 wird nun als Teil eines Transportsystems 16 mittels eines Transportmechanismus (nicht dargestellt) über eine zu montierende Elektrodenanordnung 2 gefahren. Anschließend werden die beiden ersten Grundkörper 10 und die beiden zweiten Grundkörper 1 1 entlang der Pressrichtung 7 aufeinander zu verfahren, wodurch die Elektrodenanordnung 2 zwischen den ersten und zweiten Presselementen 8, 9 eingeklemmt wird. Die Elektrodenanordnung 2 wird hierdurch zusammengepresst und kompaktiert. Die Vorrichtung 1 wird sodann mittels des Transportmechanismus zu einem leeren, noch zu befüllenden Zellengehäuse 4 verfahren. Die Elektrodenanordnung 2 wird entlang der Einbringrichtung 5 in Deckung mit der Einführöffnung des Zellengehäuses 4 gebracht. Der erste Kulissenbereich 12' und der weitere erste Kulissenbereich 13' befinden sich dann entlang der Einbringrichtung 5 auf Höhe der Elektrodenanordnung 2, während sich der zweite Kulissenbereich 13' und der weitere zweite Kulissenbereich 13" auf Höhe des Zellengehäuses 4 befinden. Die Stufe 14 und die weitere Stufe 15 befinden sich somit knapp oberhalb der Einführöffnung des Zellengehäuses 4. Denkbar ist, dass hierbei ein Auflagebereich 21 der Vorrichtung 1 auf dem Randbereich der Einführöffnung des Zellengehäuses 4 zum Aufliegen kommt, um die Vorrichtung 1 bezüglich des Zellengehäuses 4 richtig zu positionieren.
In dieser Position wird nun die Einbringeinheit 3 betätigt, so dass die Elektrodenanordnung 2 durch den Stempel 17 entlang der Einbringrichtung 7 in das Zellengehäuse 4 verschoben wird. Die Längsbacken 20 bewegen dabei synchron zur Elektrodenanordnung 2 die ersten und zweiten Presselemente 8, 9 durch die ersten und zweiten Kulissen 12, 13. Hierdurch wird die Elektrodenanordnung 2 vor dem Einführen in das Zellengehäuse 4 von den ersten und zweiten Presselementen 8, 9 zusammengedrückt. Wenn die ersten und zweiten Presselemente 8, 9 nacheinander die Stufe 14 und die weitere Stufe 15 erreichen, rutschen sie in den zweiten und weiteren zweiten Kulissenbereich 12", 13" und geben die Elektrodenanordnung 2 frei. Ferner umlaufen die ersten und zweiten Presselemente 8, 9 hierdurch das Zellengehäuse 4. Wenn die Elektrodenanordnung 2 vollständig im Zellengehäuse 4 angeordnet ist (nicht dargestellt), wird die Vorrichtung 1 mittels des Transportmechanismus vom Zellengehäuse 4 entfernt. Die in dem Zellengehäuse 4 befindliche Elektrodenanordnung 2 bildet zusammen mit dem Zellengehäuse 4 nun einen Energiespeicher. Der Energiespeicher wird entweder in diesem Zustand belassen und fungiert dann als Kondensator oder das Zellengehäuse 4 wird in nachfolgenden Schritten mit einem Elektrolyt befüllt und verschlossen, sowie die Elektrodenanordnung 2 durch Laden formiert, so dass eine elektrochemischer Energiespeicher in Form einer Batterie oder ein Kondensator erzeugt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Vorrichtung
2 Elektrodenanordnung
3 Einbringeinheit
4 Zellengehäuse
5 Einbringrichtung
6 Presseinheit
7 Pressrichtung
8 Erste Presselemente
9 Zweiten Presselemente
10 Erster Grundkörper
1 1 Zweiter Grundkörper
12 Erste Kulisse
12' Erster Kulissenbereich
12" Zweiter Kulissenbereich
13 Zweite Kulisse
13' Weiterer erster Kulissenbereich
13" Weiterer zweiter Kulissenbereich
14 Stufe
15 Weitere Stufe
16 Transportsystem
17 Stempel
18 Polkontakte
19 Querrichtung
20 Längsbacken
21 Auflagebereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Vorrichtung (1 ) zur Herstellung einer Energiespeicherzelle, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Einbringeinheit (3) zum Einbringen einer Elektrodenanordnung (2) in ein Zellengehäuse (4) entlang einer Einbringrichtung (5) aufweist und wobei die Vorrichtung (1 ) eine Presseinheit (6) zum Zusammenpressen der Elektrodenanordnung (2) entlang einer zur Einbringrichtung (5) senkrechten Pressrichtung (7) aufweist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Presseinheit (6) wenigstens ein erstes Presselement (8) und wenigstens ein zweites Presselement (9) aufweist, zwischen welchen die Elektrodenanordnung (2) zusammenpressbar ist, wobei die Presseinheit (6) zwischen einem Presszustand, in welchem das erste und das zweite Presselement (8, 9) zum Pressen der Elektrodenanordnung (2) entlang der Pressrichtung (7) einander angenähert sind, und einem Freigabezustand, in welchem das erste und das zweite Presselement (8, 9) zum Freigeben der Elektrodenanordnung (2) voneinander beabstandet sind, verfahrbar ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und zweite Presselement (8, 9) von der Einbringeinheit (3) entlang der Einbringrichtung
(5) in Richtung des Zellengehäuses (4) bewegbar sind und/oder wobei die Einbringeinheit (3) eine Einschubeinheit zum Einbringen der Elektrodenanordnung (2) in das Zellengehäuse (4) umfasst.
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass die Presseinheit (6) vom Presszustand in den Freigabezustand überführt wird, wenn das erste und zweite Presselement (8, 9) in die Nähe des Zellengehäuses (4) gelangen.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Presseinheit
(6) einen entlang der Pressrichtung (7) bewegbaren ersten Grundkörper (10) aufweist, wobei eine Mehrzahl von ersten Presselementen (8) durch den ersten Grundkörper (10) geführt werden, und wobei die Presseinheit (6) einen entlang der Pressrichtung (7) bewegbaren zweiten Grundkörper (1 1 ) aufweist, wobei eine Mehrzahl von zweiten Presselementen (9) durch den zweiten Grundkörper (1 1 ) geführt werden.
6. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, wobei der erste Grundkörper (10) eine erste Kulisse (12) aufweist, in welcher die Mehrzahl von ersten Presselementen (8) geführt sind, und wobei der zweite Grundkörper (1 1 ) eine zweite Kulisse (13) aufweist, in welcher die Mehrzahl von zweiten Presselementen (9) geführt sind, wobei die ersten und zweiten Presselemente (8, 9) jeweils als sich senkrecht zur Einbringrichtung (5) und senkrecht zur Pressrichtung (7) erstreckende Walzen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, wobei die erste Kulisse (12) eine Stufe (14) zwischen einem ersten Kulissenbereich (12') und einem zweiten Kulissenbereich (12") aufweist, wobei die ersten Presselemente (8) während des Presszustands im ersten Kulissenbereich (12') und während des Freigabezustands im zweiten Kulissenbereich (12") angeordnet sind, und wobei die zweite Kulisse (13) eine weitere Stufe (15) zwischen einem weiteren ersten Kulissenbereich (13') und einem weiteren zweiten Kulissenbereich (13") aufweist, wobei die zweiten Presselemente (8) während des Presszustands im weiteren ersten Kulissenbereich (13') und während des Freigabezustands im weiteren zweiten Kulissenbereich (13") angeordnet sind.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Stufe (14) und die weitere Stufe (15) derart ausgebildet sind, dass parallel zur Verschieberichtung (7) ein Abstand zwischen dem ersten Kulissenbereich (12') und dem weiteren ersten Kulissenbereich (13') geringer als ein Abstand zwischen dem zweiten Kulissenbereich (12") und dem weiteren zweiten Kulissenbereich (13") ist.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Vorrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass beim kontinuierlichen Einbringen der Elektrodenanordnung (2) in das Zellengehäuse (4) mittels der Einbringeinheit (3) die ersten Presselemente (8) sukzessive mittels der Einbringeinheit (3) vom ersten Kulissenbereich (12') über die Stufe (14) in den zweiten Kulissenbereich (12") und die zweiten Presselemente (9) sukzessive mittels der Einbringeinheit (3) vom weiteren ersten Kulissenbereich (13') über die weitere Stufe (15) in den weiteren zweiten Kulissenbereich (13") überführt werden.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Vorrichtung (1 ) zwei erste Grundkörper (10) und zwei zweite Grundkörper (1 1 ) aufweist, wobei ein Ende der ersten Presselemente (8) jeweils in der ersten Kulisse (12) des einen ersten Grundkörpers (10) und das andere Ende der ersten Presselemente (8) jeweils in der ersten Kulisse (12) des anderen ersten Grundkörpers (10) geführt sind und wobei ein Ende der zweiten Presselemente (9) jeweils in der zweiten Kulisse (13) des einen zweiten Grundkörpers (1 1 ) und das andere Ende der zweiten Presselemente (9) jeweils in der zweiten Kulisse (13) des anderen zweiten Grundkörpers (1 1 ) geführt sind.
1 1 . Transportsystem (16) aufweisend eine Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportsystem (16) einen Transportmechanismus zum Bewegen der Vorrichtung (1 ) aufweist, wobei der Transportmechanismus dazu konfiguriert ist, eine zwischen dem wenigstens einem ersten und einem zweiten Presselement (8, 9) eingeklemmten Elektrodenanordnung (2) zu einem Zellengehäuse (4) zu transportieren.
12. Verfahren zur Herstellung einer Energiespeicherzellen, insbesondere mit einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Elektrodenanordnung (2) mittels einer Einbringeinheit (3) entlang einer Einbringrichtung (5) in ein Zellengehäuse (4) eingebracht wird, wobei die Elektrodenanordnung (2) während des Einbringens in das Zellengehäuse (4) zumindest teilweise von einer Presseinheit (6) entlang einer zur Einbringrichtung (5) senkrechten Pressrichtung (7) zusammenge- presst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Elektrodenanordnung (2) zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Presselement (8, 9) der Presseinheit (6) zu- sammengepresst wird und/oder wobei die Elektrodenanordnung (2) in das Zellengehäuse (4) eingeschoben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Elektrodenanordnung (2) vor dem Einbringen in das Zellengehäuse (4) zwischen dem wenigstens einem ersten und zweiten Presselement (8, 9) eingeklemmt wird und die eingeklemmte Elektrodenanordnung (2) mittels eines Transportmechanismus zum Zellengehäuse (4) transportiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei im dritten Schritt die Elektrodenanordnung (2) von einer Mehrzahl von ersten und zweiten Presselementen (8, 9) zusammengepresst wird, wobei beim Einbringen der Elektrodenanordnung (2) in das Zellengehäuse (4) die ersten und zweiten Presselemente (8, 9) sukzessive entlang der Pressrichtung (7) voneinander beabstandet werden.
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