Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102023103417A1 - Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry - Google Patents

Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry Download PDF

Info

Publication number
DE102023103417A1
DE102023103417A1 DE102023103417.0A DE102023103417A DE102023103417A1 DE 102023103417 A1 DE102023103417 A1 DE 102023103417A1 DE 102023103417 A DE102023103417 A DE 102023103417A DE 102023103417 A1 DE102023103417 A1 DE 102023103417A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
measuring device
cell stack
elements
planar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023103417.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Lohse
Hanno Gast
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Priority to DE102023103417.0A priority Critical patent/DE102023103417A1/en
Publication of DE102023103417A1 publication Critical patent/DE102023103417A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • B65H7/08Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed responsive to incorrect front register
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H31/00Pile receivers
    • B65H31/04Pile receivers with movable end support arranged to recede as pile accumulates
    • B65H31/08Pile receivers with movable end support arranged to recede as pile accumulates the articles being piled one above another
    • B65H31/10Pile receivers with movable end support arranged to recede as pile accumulates the articles being piled one above another and applied at the top of the pile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/02Associating,collating or gathering articles from several sources
    • B65H39/04Associating,collating or gathering articles from several sources from piles
    • B65H39/043Associating,collating or gathering articles from several sources from piles the piles being disposed in juxtaposed carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/02Associating,collating or gathering articles from several sources
    • B65H39/04Associating,collating or gathering articles from several sources from piles
    • B65H39/055Associating,collating or gathering articles from several sources from piles by collecting in juxtaposed carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/02Associating,collating or gathering articles from several sources
    • B65H39/06Associating,collating or gathering articles from several sources from delivery streams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • B65H7/10Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed responsive to incorrect side register
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/20Location in space
    • B65H2511/22Distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/20Location in space
    • B65H2511/24Irregularities, e.g. in orientation or skewness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/72Fuel cell manufacture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Eine Messanordnung (30) für eine Maschine (10) der Energiezellen produzierenden Industrie zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen (70) in einem Zellstapel (90) umfasst eine erste Messvorrichtung (29), die in einer Messbeziehung zu in der Maschine (10) transportierten flächigen Elementen (70) stromaufwärts von dem Zellstapel (90) angeordnet ist, und eine zweite Messvorrichtung (40), die in einer Messbeziehung zu dem Zellstapel (90) angeordnet ist, sowie eine elektronische Auswerteeinheit (31). Die elektronische Auswerteeinheit (31) ist zur elementgenauen Zuordnung und Verrechnung der Messdaten von der ersten Messvorrichtung (29) und der Messdaten von der zweiten Messvorrichtung (40) zu demselben flächigen Element (70), und zur Erzeugung eines kombinierten Messwerts der Ausrichtung und/oder Orientierung des flächigen Elements (70) in dem Zellstapel (90) eingerichtet.A measuring arrangement (30) for a machine (10) in the energy cell producing industry for measuring the position and/or alignment of planar elements (70) in a cell stack (90) comprises a first measuring device (29) which is arranged in a measuring relationship to planar elements (70) transported in the machine (10) upstream of the cell stack (90), and a second measuring device (40) which is arranged in a measuring relationship to the cell stack (90), as well as an electronic evaluation unit (31). The electronic evaluation unit (31) is set up for element-precise assignment and calculation of the measurement data from the first measuring device (29) and the measurement data from the second measuring device (40) to the same planar element (70), and for generating a combined measurement value of the alignment and/or orientation of the planar element (70) in the cell stack (90).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung für eine Maschine der Energiezellen produzierenden Industrie zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen in einem Zellstapel, umfassend eine erste Messvorrichtung, die in einer Messbeziehung zu in der Maschine transportierten flächigen Elementen stromaufwärts von dem Zellstapel angeordnet ist, und eine zwei Messvorrichtung, die in einer Messbeziehung zu dem Zellstapel angeordnet ist, sowie eine elektronische Auswerteeinheit. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Messverfahren zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen in einem Zellstapel der Energiezellen produzierenden Industrie.The present invention relates to a measuring arrangement for a machine in the energy cell production industry for measuring the position and/or orientation of planar elements in a cell stack, comprising a first measuring device which is arranged in a measuring relationship to planar elements transported in the machine upstream of the cell stack, and a second measuring device which is arranged in a measuring relationship to the cell stack, as well as an electronic evaluation unit. The invention further relates to a measuring method for measuring the position and/or orientation of planar elements in a cell stack in the energy cell production industry.

Vorrichtungen zur Herstellung eines Zellstapels für die Batteriezellenfertigung sind beispielsweise aus DE 10 2017 216 138 A1 und DE 10 2017 216 213 A1 bekannt.Devices for producing a cell stack for battery cell production are, for example, made of EN 10 2017 216 138 A1 and EN 10 2017 216 213 A1 known.

In der Batteriezellenfertigung werden einzelne Verbund-Elemente, beispielsweise Monozellen umfassend die Schichten Separator, Kathode, Separator, Anode, zu einem Zellstapel gestapelt, der auch als Verbundzelle oder Unifiedcell bezeichnet wird. Dabei ist es sehr wichtig, dass die Elemente genau, in einem definierten Toleranzbereich, übereinandergestapelt werden.In battery cell production, individual composite elements, for example monocells comprising the layers separator, cathode, separator, anode, are stacked to form a cell stack, which is also referred to as a composite cell or unified cell. It is very important that the elements are stacked precisely on top of each other within a defined tolerance range.

Beim Stapeln der flächigen Elemente oder Verbundzellen ist es erforderlich, die relative Position der einzelnen Elektroden zueinander zu messen. Infolge des üblichen Aufbaus der Verbundzellen ist es jedoch nur eingeschränkt möglich, die Elektroden im Zellstapel zu detektieren, da eine Elektrode von Separatoren umschlossen ist.When stacking the flat elements or composite cells, it is necessary to measure the relative position of the individual electrodes to each other. Due to the usual structure of the composite cells, however, it is only possible to detect the electrodes in the cell stack to a limited extent, since one electrode is enclosed by separators.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Messanordnung und ein Messverfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, die relative Position der einzelnen Elektroden zueinander im Zellstapel zu messen.The object of the invention is to provide a measuring arrangement and a measuring method which make it possible to measure the relative position of the individual electrodes to each other in the cell stack.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.The invention solves this problem with the features of the independent claims.

Erfindungsgemäß ist die elektronische Auswerteeinheit zur elementgenauen Zuordnung und Verrechnung der Messdaten von der ersten Messvorrichtung und der Messdaten von der zweiten Messvorrichtung zu demselben flächigen Element, und zur Erzeugung eines kombinierten Messwerts der Ausrichtung und/oder Orientierung des flächigen Elements in dem Zellstapel eingerichtet.According to the invention, the electronic evaluation unit is designed for element-accurate assignment and calculation of the measurement data from the first measuring device and the measurement data from the second measuring device to the same planar element, and for generating a combined measurement value of the alignment and/or orientation of the planar element in the cell stack.

Das Problem der im Stand der Technik nicht detektierbaren flächigen Elemente in dem Zellstapel wird daher erfindungsgemäß durch eine Fusion von Daten aus mehreren, gezielt an unterschiedlichen Positionen im Produktlauf angeordneten Messvorrichtungen gelöst.The problem of the flat elements in the cell stack that cannot be detected in the prior art is therefore solved according to the invention by a fusion of data from several measuring devices that are specifically arranged at different positions in the product run.

Vorzugsweise findet die elementgenaue Zuordnung der Messdaten von der ersten Messvorrichtung und der Messdaten von der zweiten Messvorrichtung in der elektronischen Auswerteeinheit auf der Grundlage von einer Produktverfolgungseinrichtung übermittelter Daten statt. Vorzugsweise ist die Produktverfolgungseinrichtung in einer Maschinensteuerung der Maschine angeordnet. Die Auswerteeinheit ist vorteilhaft in der zweiten Messvorrichtung oder in der Maschinensteuerung angeordnet.Preferably, the element-accurate allocation of the measurement data from the first measuring device and the measurement data from the second measuring device takes place in the electronic evaluation unit on the basis of data transmitted by a product tracking device. Preferably, the product tracking device is arranged in a machine control of the machine. The evaluation unit is advantageously arranged in the second measuring device or in the machine control.

Demnach werden vorteilhaft von einer oder mehreren vorhergehenden, d.h. im Produktprozess früher angeordneten, Messvorrichtungen Qualitätsdaten aufgenommen und zur Maschinensteuerung übertragen. Die Produktverfolgung beispielsweise in der Maschinensteuerung hat die Information, wo sich welches Produkt oder flächige Element befindet, und speichert die Qualitätsdaten entsprechend. Wenn das Produkt oder flächige Element zur Stapelmessung bei der zweiten Messvorrichtung ist, werden die Qualitätsdaten von der ersten Messvorrichtung zu der zweiten Messvorrichtung übertragen. Anschließend können die Qualitätsdaten in der zweiten Messvorrichtung mit den Rohdaten von der ersten Messvorrichtung verrechnet werden. Die Ergebnisse werden daraufhin von der Messanordnung ausgegeben und beispielsweise zur Maschinensteuerung übertragen.Accordingly, quality data is advantageously recorded from one or more previous measuring devices, i.e. those arranged earlier in the product process, and transmitted to the machine control system. The product tracking in the machine control system, for example, has the information about where which product or flat element is located and stores the quality data accordingly. When the product or flat element is at the second measuring device for batch measurement, the quality data is transmitted from the first measuring device to the second measuring device. The quality data in the second measuring device can then be offset against the raw data from the first measuring device. The results are then output by the measuring arrangement and transmitted, for example, to the machine control system.

Vorzugsweise ist die erste Messvorrichtung im Produktlauf vor einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von flächigen Elementen zu einem Verbundelement angeordnet. Dies ermöglicht die genaue Positionserfassung der flächigen Elemente durch die erste Messvorrichtung, bevor diese durch die Verbindung zu einem Verbundelement erschwert wird. Vorzugsweise ist die erste Messvorrichtung in einer zum Übereinanderlegen von flächigen Elementen auf einem Sammelförderer dienenden Zuführabschnitt der Maschine angeordnet. Auf einem solchen Sammelförderer wird der Positionsbezug der flächigen Elemente relativ zueinander hergestellt, so dass die erste Messvorrichtung die Relativposition der flächigen Elemente zueinander messen kann, wie sie später im Zellstapel vorliegt. Die erste Messvorrichtung ist daher vorzugsweise zur Ermittlung der relativen Position übereinandergelegter flächiger Elemente zueinander eingerichtet. The first measuring device is preferably arranged in the product run upstream of a connecting device for connecting flat elements to form a composite element. This enables the precise position detection of the flat elements by the first measuring device before this is made more difficult by the connection to form a composite element. The first measuring device is preferably arranged in a feed section of the machine used for placing flat elements on top of one another on a collecting conveyor. The positional relationship of the flat elements relative to one another is established on such a collecting conveyor, so that the first measuring device can measure the relative position of the flat elements to one another, as it later exists in the cell stack. The first measuring device is therefore preferably set up to determine the relative position of flat elements placed on top of one another.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die zweite Messvorrichtung in einer Messbeziehung zu einer Seitenfläche des Zellstapels angeordnet. Die erste Messvorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine auf eine Förderebene gerichtete Kamera und/oder mindestens einen auf eine Förderebene gerichteten optischen Sensor, der zur Erfassung eines von einer Querkante eines an dem optischen Sensor vorbei geförderten flächigen Elements erzeugten optischen Übergangs eingerichtet ist. Vorzugsweise weist die erste Messvorrichtung mindestens einen ersten Sensor zur Erfassung erster flächiger Elemente und mindestens einen zweiten Sensor zur Erfassung zweiter flächiger Elemente auf, wodurch die unabhängige Positionserfassung von unterschiedlichen flächigen Elementen, insbesondere von Anoden und Kathoden, ermöglicht wird. Vorzugsweise ist der mindestens eine erste Sensor ist zur Messung der Position und/oder Ausrichtung von ersten Elektroden unmittelbar nach deren Auflegen auf den Sammelförderer eingerichtet. Vorzugsweise ist der mindestens eine zweite Sensor zur Messung der Position und/oder Ausrichtung von zweiten Elektroden unmittelbar nach deren Auflegen auf den Sammelförderer eingerichtet.In an advantageous embodiment, the second measuring device is arranged in a measuring relationship to a side surface of the cell stack. The first measuring device preferably comprises at least at least one camera directed at a conveying plane and/or at least one optical sensor directed at a conveying plane, which is set up to detect an optical transition generated by a transverse edge of a planar element conveyed past the optical sensor. The first measuring device preferably has at least one first sensor for detecting first planar elements and at least one second sensor for detecting second planar elements, thereby enabling the independent position detection of different planar elements, in particular anodes and cathodes. The at least one first sensor is preferably set up to measure the position and/or orientation of first electrodes immediately after they have been placed on the collecting conveyor. The at least one second sensor is preferably set up to measure the position and/or orientation of second electrodes immediately after they have been placed on the collecting conveyor.

Die Erfindung stellt ebenfalls ein Messverfahren zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen in einem Zellstapel der Energiezellen produzierenden Industrie bereit, umfassend eine Messung an dem Zellstapel und eine Messung an in einem vorangehenden Abschnitt der Maschine transportierten flächigen Elementen. Die Messdaten von beiden Messungen werden zu demselben flächigen Element elementgenau zugeordnet und verrechnet, und ein kombinierter Messwert der Ausrichtung und/oder Orientierung des flächigen Elements in dem Zellstapel wird erzeugt.The invention also provides a measuring method for measuring the position and/or alignment of planar elements in a cell stack in the energy cell producing industry, comprising a measurement on the cell stack and a measurement on planar elements transported in a preceding section of the machine. The measurement data from both measurements are assigned to the same planar element with element precision and calculated, and a combined measurement value of the alignment and/or orientation of the planar element in the cell stack is generated.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine beispielhafte Darstellung eines flächigen Elements;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Maschine zur Herstellung von Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie;
  • 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messanordnung; und
  • 4 eine schematische Draufsicht auf einen Zellstapel zur Erläuterung eines Toleranzbereichs für die flächigen Elemente.
The invention is explained below using preferred embodiments with reference to the attached figures.
  • 1 an exemplary representation of a planar element;
  • 2 a schematic view of a machine for producing cell stacks for the energy cell producing industry;
  • 3 a schematic representation of a measuring arrangement according to the invention; and
  • 4 a schematic top view of a cell stack to illustrate a tolerance range for the planar elements.

Im Folgenden wird zunächst der Aufbau eines flächigen Verbundelements, hier einer Monozelle 91, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Eine Monozelle 91 ist ein Schichtsystem bestehend aus übereinander gelegten Schichten oder flächigen Elementen 70, nämlich einem Separator 92, einer Anode 93, einem weiteren Separator 94 und einer Kathode 95. Die Schichten der Monozelle 91 können miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Laminieren oder auf andere Weise. Die Monozelle 91 kann dann auch als flächiges Verbundelement bezeichnet werden. Die Elektroden 93, 95 bestehen typischerweise aus Elektrodenmaterialien eines elektrochemischen und/oder galvanischen Akkumulators. Im Falle eines Lithium-Ionen-Akkus enthalten die Elektroden 93, 95 beispielsweise Lithium-Ionen. Die Separatoren 92, 94 dienen zur elektrischen Isolierung der Elektroden 93, 95 voneinander und bestehen beispielsweise aus einer Kunststofffolie, etwa aus einem thermoplastischen Material.In the following, the structure of a flat composite element, here a monocell 91, is first described with reference to 1 described. A monocell 91 is a layer system consisting of layers or flat elements 70 placed on top of one another, namely a separator 92, an anode 93, another separator 94 and a cathode 95. The layers of the monocell 91 can be connected to one another, for example by lamination or in some other way. The monocell 91 can then also be referred to as a flat composite element. The electrodes 93, 95 typically consist of electrode materials from an electrochemical and/or galvanic accumulator. In the case of a lithium-ion battery, the electrodes 93, 95 contain lithium ions, for example. The separators 92, 94 serve to electrically insulate the electrodes 93, 95 from one another and consist, for example, of a plastic film, such as a thermoplastic material.

Zum Aufbau eines Zellstapels 90 wird eine Mehr- oder Vielzahl von Monozellen 91 übereinander gestapelt und ggf. mit einer Abschlusszelle abgeschlossen. Der Zellstapel 90 dient insbesondere zum Aufbau eines nicht gezeigten elektrochemischen und/oder galvanischen Akkumulators, beispielsweise eines Lithium-Ionen-Akkus. Der Zellstapel 90 kann auch auf andere Weise gebildet werden als aus Monozellen 91, beispielsweise durch flächige Verbundelemente mit einem anderen Aufbau, oder aus einzelnen flächigen Elementen 70, oder einer Kombination von Verbundelementen und einzelner flächiger Elemente 70.To construct a cell stack 90, a plurality or multiplicity of mono cells 91 are stacked on top of one another and, if necessary, closed off with a final cell. The cell stack 90 is used in particular to construct an electrochemical and/or galvanic accumulator (not shown), for example a lithium-ion battery. The cell stack 90 can also be formed in a manner other than from mono cells 91, for example by means of flat composite elements with a different structure, or from individual flat elements 70, or a combination of composite elements and individual flat elements 70.

Zellenstapel 90 werden mittels einer Maschine 10 hergestellt, die im Weiteren unter Bezugnahme auf die 2 schematisch beschrieben wird.Cell stacks 90 are manufactured by means of a machine 10, which will be described below with reference to 2 is described schematically.

Die Maschine 10 umfasst einen Zuführabschnitt 11 zum Zuführen von Ausgangsmaterialien 12-15, nämlich endlose Separatorfolienbahnen und 13, 15 und endlose Ströme 12, 14 von Elektroden 93, 95, nämlich Kathoden und Anoden, und Ablegen derselben auf einem Sammelförderer 16, beispielsweise einem Bandförderer oder einem Rotationsförderer. In einem Ausführungsbeispiel werden zunächst vorgeschnittene Kathodenelemente 12, danach eine Separatorfolienbahn 13, sodann vorgeschnittene Anodenelemente 14 und schließlich eine weitere Separatorfolienbahn 15 auf den Sammelförderer 16 aufgelegt. Die Reihenfolge kann auch anders sein, beispielsweise zuerst Anodenelemente und danach Kathodenelemente, oder zuerst eine Separatorfolienbahn. Beim Auflegen der Elektroden 12, 14 erfolgt eine positionsgenaue Anordnung übereinander und relativ zueinander im Hinblick auf die zu erzielenden Verbundelemente bzw. Monozellen 91, siehe 1.The machine 10 comprises a feed section 11 for feeding starting materials 12-15, namely endless separator film webs 13, 15 and endless streams 12, 14 of electrodes 93, 95, namely cathodes and anodes, and depositing them on a collecting conveyor 16, for example a belt conveyor or a rotary conveyor. In one embodiment, first pre-cut cathode elements 12, then a separator film web 13, then pre-cut anode elements 14 and finally another separator film web 15 are placed on the collecting conveyor 16. The order can also be different, for example first anode elements and then cathode elements, or first a separator film web. When placing the electrodes 12, 14, they are arranged in a precise position one above the other and relative to one another with regard to the composite elements or monocells 91 to be achieved, see 1 .

Die übereinandergelegten Materialschichten 12-15 werden mittels des Sammelförderers 16 zu einer nachfolgenden Verbindungsvorrichtung 17 gefördert, die in 2 nur schematisch gezeigt ist. In der Verbindungsvorrichtung 17 werden die Materialschichten 12-15 miteinander verbunden, beispielsweise durch Laminieren, oder Verschweißen oder Verkleben der Separatorfolien 13, 15 miteinander.The superimposed material layers 12-15 are conveyed by means of the collecting conveyor 16 to a subsequent connecting device 17, which in 2 is only shown schematically. In the connecting device 17, the material layers 12-15 are connected to one another, for example by lamination or welding or gluing the separator films 13, 15 together.

Die in der Verbindungsvorrichtung 17 gebildete Elektroden-Separator-Verbundbahn 18 wird nachfolgend einer Schneideinrichtung 19 zugeführt, in der die Elektroden-Separator-Verbundbahn 18 mittels Querschneiden in einzelne flächige (Verbund-)Elemente, beispielsweise Monozellen, geschnitten wird. Das Schneiden in der Schneideinrichtung 19 kann mechanisch oder beispielsweise mittels eines Laserstrahls erfolgen.The electrode-separator composite web 18 formed in the connecting device 17 is then fed to a cutting device 19 in which the electrode-separator composite web 18 is cut by cross-cutting into individual flat (composite) elements, for example monocells. The cutting in the cutting device 19 can be carried out mechanically or, for example, by means of a laser beam.

Die Verbindungsvorrichtung 17 und die Schneideinrichtung 19 können auch in der umgekehrten Reihenfolge angeordnet sein.The connecting device 17 and the cutting device 19 can also be arranged in the reverse order.

Die Verbundelemente oder Monozellen 91 werden in einem abschließenden Stapelabschnitt 20 der Maschine 10 zu einem Zellstapel 90 gestapelt, in dem somit eine Mehr- oder Vielzahl von flächigen Elementen 70 positionsgenau übereinander gestapelt sind. Der Stapelabschnitt 20 umfasst eine Fördereinrichtung 39, beispielsweise einen Rotationsförderer, insbesondere eine rotierend angetriebene Fördertrommel, mit dem die Verbundelemente 91 in eine 6-Uhr-Stellung gefördert und dort auf einen Zellstapel 90 abgelegt und somit gestapelt werden. Die hier vertikale Stapelrichtung 38 verläuft also parallel zur der in 2 gezeigten y-Achse. Die Verbundelemente 91 werden vorzugsweise auf einer Ablageeinrichtung 41, beispielsweise einem Ablagetisch oder Ablagebehälter, abgelegt, so dass der Zellstapel 90 auf oder in der Ablageeinrichtung 41 ruht.The composite elements or monocells 91 are stacked in a final stacking section 20 of the machine 10 to form a cell stack 90, in which a plurality or multiplicity of flat elements 70 are stacked one above the other in a positionally accurate manner. The stacking section 20 comprises a conveyor device 39, for example a rotary conveyor, in particular a rotary driven conveyor drum, with which the composite elements 91 are conveyed to a 6 o'clock position and there deposited on a cell stack 90 and thus stacked. The vertical stacking direction 38 here therefore runs parallel to the 2 shown y-axis. The composite elements 91 are preferably placed on a storage device 41, for example a storage table or storage container, so that the cell stack 90 rests on or in the storage device 41.

Die Maschine 10 weist eine zentrale Maschinensteuerung 32 auf; dies ist in der Regel eine zentrale digitale Datenverarbeitungseinrichtung der Maschine 10. In der Maschinensteuerung 32 ist ein Produktverfolgungsabschnitt 33 vorgesehen, in der durch nicht gezeigte Sensoren erhaltene Information zur Position jedes einzelnen Produkts, d.h. jedes einzelnen flächigen Elements 70 und jedes einzelnen Verbundelements 91, in der Maschine 15 vorliegt.The machine 10 has a central machine control 32; this is usually a central digital data processing device of the machine 10. A product tracking section 33 is provided in the machine control 32, in which information on the position of each individual product, i.e. each individual flat element 70 and each individual composite element 91, in the machine 15 is available, obtained by sensors (not shown).

Zur Messung der Stapelgenauigkeit von Verbundelementen 91, oder zur Vermessung der Position und/oder (Winkel-)Ausrichtung der einzelnen flächigen Elemente 70 in dem Zellstapel 90, weist die Maschine 10 eine Messanordnung 30 auf, die im Folgenden anhand der 3 erläutert wird.To measure the stacking accuracy of composite elements 91, or to measure the position and/or (angular) alignment of the individual planar elements 70 in the cell stack 90, the machine 10 has a measuring arrangement 30, which is described below with reference to the 3 is explained.

Die Messanordnung 30 umfasst eine Messeinrichtung 40, die in dem Stapelabschnitt 20 und in einer Messbeziehung zu dem Zellstapel 90 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt. Diese Messeinrichtung 40 wird im Folgenden als zweite Messeinrichtung 40 bezeichnet. Die zweite Messeinrichtung 40 ist vorzugsweise in einer Messbeziehung zu einer oder mehreren Seitenflächen Zellstapels 90 angeordnet.The measuring arrangement 30 comprises a measuring device 40 which is arranged in the stack section 20 and in a measuring relationship to the cell stack 90, as in 2 shown. This measuring device 40 is referred to below as second measuring device 40. The second measuring device 40 is preferably arranged in a measuring relationship to one or more side surfaces of cell stack 90.

Vorzugsweise umfasst die zweite Messeinrichtung 40 einen oder mehrere, besonders vorteilhaft mindestens drei, Abstandsmesssensoren, beispielsweise Triangulationssensoren oder mittels Laufzeitmessung arbeitende Sensoren. Die zweite Messeinrichtung 40 ist vorzugsweise zur Messung des Abstands einzelner flächiger Elemente 70 in dem Zellstapel 90 in zwei zueinander senkrechten Richtungen x, z senkrecht zu der Stapelachse y (siehe 2) eingerichtet. Vorteilhafte Ausführungsformen der zweiten Messeinrichtung 40 sind in den 1 und 2 der DE 10 2022 104 471.8 gezeigt, deren Offenbarungsgehalt samt der zugehörigen Beschreibung hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.Preferably, the second measuring device 40 comprises one or more, particularly advantageously at least three, distance measuring sensors, for example triangulation sensors or sensors operating by means of transit time measurement. The second measuring device 40 is preferably designed to measure the distance between individual planar elements 70 in the cell stack 90 in two mutually perpendicular directions x, z perpendicular to the stack axis y (see 2 ) is arranged. Advantageous embodiments of the second measuring device 40 are shown in the 1 and 2 the EN 10 2022 104 471.8 shown, the disclosure content of which together with the associated description is hereby incorporated into the present application.

Die Messanordnung 30 umfasst eine Auswerteeinheit 31, die vorzugsweise in der zweiten Messeinrichtung 40 angeordnet ist, aber beispielsweise auch in der Maschinensteuerung 32 angeordnet sein kann. Die Auswerteeinheit 31 ist, vergleichbar wie die Auswerteeinheit (dort 20) der DE 10 2022 104 471.8 , zur Auswertung der von der zweiten Messeinrichtung 40 übermittelten Messsignale eingerichtet. Die Auswerteeinheit 31 ist insbesondere zur Ermittlung der Position mindestens eines flächigen Elements 70 des Zellstapels 90 in zwei Richtungen x, z senkrecht zu der Stapelachse y eingerichtet, und vorzugsweise auch zur Ermittlung des Rotationswinkels φ (siehe 4) mindestens eines flächigen Elements 70 des Zellstapels 90 um die Stapelachse y, was auch als Ausrichtung des flächigen Elements 70 bezeichnet wird.The measuring arrangement 30 comprises an evaluation unit 31, which is preferably arranged in the second measuring device 40, but can also be arranged, for example, in the machine control 32. The evaluation unit 31 is comparable to the evaluation unit (20 there) of the EN 10 2022 104 471.8 , for evaluating the measurement signals transmitted by the second measuring device 40. The evaluation unit 31 is in particular designed to determine the position of at least one planar element 70 of the cell stack 90 in two directions x, z perpendicular to the stack axis y, and preferably also to determine the angle of rotation φ (see 4 ) of at least one planar element 70 of the cell stack 90 about the stack axis y, which is also referred to as the orientation of the planar element 70.

Durch den Aufbau der Monozelle 91 (siehe 1) ist es jedoch nur eingeschränkt möglich, die Position der Elektroden 93 und 95 in dem Zellstapel 90 zu detektieren, da jede Elektrode 93, 95 von Separatoren 92, 94 umschlossen ist. Dies gilt in verstärktem Maße für die Kathoden 95, die in der Regel geringere Abmessungen als die Anoden 93 haben und daher noch weiter innen im Zellstapel 90 liegen.Due to the structure of the monocell 91 (see 1 ), however, it is only possible to detect the position of the electrodes 93 and 95 in the cell stack 90 to a limited extent, since each electrode 93, 95 is enclosed by separators 92, 94. This applies to a greater extent to the cathodes 95, which generally have smaller dimensions than the anodes 93 and are therefore located further inside the cell stack 90.

Erfindungsgemäß weist die Messanordnung 30 eine erste Messeinrichtung 29 auf, die in der Maschine 10 stromaufwärts (bezogen auf den Produktlauf) von der zweiten Messeinrichtung 40 angeordnet ist. Mittels der ersten Messeinrichtung 29 werden erste Qualitäts- oder Messdaten 34 von stromaufwärts des Stapelabschnitts 20 in der Maschine 10 transportierten flächigen Elementen 70 ermittelt. Die ersten Messdaten 34 umfassen insbesondere relative oder absolute Positionsdaten von mindestens einem flächigen Element 70, vorzugsweise von mindestens einer oder sämtlicher Elektroden 93, 95, und/oder Separatorblatt 92, 94, relativ zu einer Sollposition, d.h. die relative Position einer oder der Elektroden 93, 95, und/oder Separatorblatt 92, 94, innerhalb einer Monozelle 91. Vorteilhafte Ausführungsformen der ersten Messeinrichtung 29 sind in den 4 und 7 der DE 10 2022 105 873.5 gezeigt (dort als Kontrastsensoren 61-64, alternativ in Form einer oder mehrerer in Bezug zu der Förderebene angeordneter Kameras), deren Offenbarungsgehalt samt der zugehörigen Beschreibung hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.According to the invention, the measuring arrangement 30 has a first measuring device 29, which is arranged in the machine 10 upstream (in relation to the product run) of the second measuring device 40. By means of the first measuring device 29, first quality or measurement data 34 of flat elements 70 transported upstream of the stack section 20 in the machine 10 are determined. The first measurement data 34 include in particular relative or absolute position data of at least one flat element 70, preferably of at least one or all of the electrodes 93, 95, and/or separator sheet 92, 94, relative to a target position, ie the relative position of one or of the electrodes 93, 95, and/or separator sheet 92, 94, within a monocell 91. Advantageous embodiments of the first measuring device 29 are shown in the 4 and 7 the EN 10 2022 105 873.5 shown (there as contrast sensors 61-64, alternatively in the form of one or more cameras arranged in relation to the conveying plane), the disclosure content of which together with the associated description is hereby incorporated into the present application.

Die erste Messeinrichtung 29 ist vorzugsweise stromaufwärts der Verbindungsvorrichtung 17 angeordnet, siehe 2. Die erste Messeinrichtung 29 ist vorzugsweise in dem Zuführabschnitt 11 angeordnet. Die erste Messeinrichtung 29 misst vorteilhaft die Position der flächigen Elemente 70 bzw. der Elektroden 93, 95, nachdem diese auf den Sammelförderer 16 aufgelegt wurden, weil ab diesem Zeitpunkt die flächigen Elemente 70 einen festen Positionsbezug relativ zueinander aufweisen und zudem noch im Wesentlichen frei liegen und daher gut inspizierbar sind.The first measuring device 29 is preferably arranged upstream of the connecting device 17, see 2 The first measuring device 29 is preferably arranged in the feed section 11. The first measuring device 29 advantageously measures the position of the flat elements 70 or the electrodes 93, 95 after they have been placed on the collecting conveyor 16, because from this point on the flat elements 70 have a fixed positional reference relative to one another and are also still essentially exposed and can therefore be easily inspected.

Die erste Messeinrichtung 29 weist vorzugsweise mindestens einen ersten Sensor 21 auf, der zur Messung der Position und/oder Ausrichtung von ersten Elektroden 12, 95 unmittelbar nach deren Auflegen auf den Sammelförderer 16 eingerichtet ist. Die erste Messeinrichtung 29 weist vorzugsweise mindestens einen zweiten Sensor 22 auf, der zur Messung der Position und/oder Ausrichtung von zweiten Elektroden 14, 93 unmittelbar nach deren Auflegen auf den Sammelförderer 16 eingerichtet ist. Die ersten und zweiten Sensoren 21, 22 ermöglichen eine individuelle Erfassung der Elektroden 93 und der Elektroden 95 (Anoden und Kathoden). Der erste Sensor 21 kann beispielsweise wie die Kontrastsensoren 61, 62 der DE 10 2022 105 873.5 ausgebildet sein. Der zweite Sensor 22 kann beispielsweise wie die Kontrastsensoren 63, 64 der DE 10 2022 105 873.5 ausgebildet sein. Andere Ausführungen sind möglich, beispielsweise mit je mindesten einer Kamera anstelle zweier Kontrastsensoren.The first measuring device 29 preferably has at least one first sensor 21, which is designed to measure the position and/or orientation of first electrodes 12, 95 immediately after they have been placed on the collecting conveyor 16. The first measuring device 29 preferably has at least one second sensor 22, which is designed to measure the position and/or orientation of second electrodes 14, 93 immediately after they have been placed on the collecting conveyor 16. The first and second sensors 21, 22 enable individual detection of the electrodes 93 and the electrodes 95 (anodes and cathodes). The first sensor 21 can, for example, be designed like the contrast sensors 61, 62 of the EN 10 2022 105 873.5 The second sensor 22 can, for example, be designed like the contrast sensors 63, 64 of the EN 10 2022 105 873.5 Other designs are possible, for example with at least one camera instead of two contrast sensors.

Die ersten Messdaten 34 werden in einer in 3 gezeigten Ausführungsform an die Maschinensteuerung 32 gesendet. Die Maschinensteuerung 32 hat durch die Produktverfolgung 33 die Information, wo sich welches flächige Element 70 im Produktlauf der Maschine befindet, und speichert die ersten Messdaten 34 mit entsprechender Zuordnung. Die entsprechende Information 35, d.h. die elementgenau zugeordneten ersten Messdaten, werden von der Maschinensteuerung 32 an die zweite Messvorrichtung 40 gesendet. Die Übermittlung der Information 35 zu einem bestimmten flächigen Element 70 geschieht vorzugsweise in zeitlichem Zusammenhang mit der zweiten Messung an dem flächigen Element 70, d.h. wenn das betrachtete flächige Element 70 bei der zweiten Messvorrichtung 40 angekommen ist. Nach der zweiten Messung in der zweiten Messvorrichtung 40 können die dort gemessenen zweiten Qualitäts- oder Messdaten mit den ersten Messdaten von der ersten Messvorrichtung 29 in der Auswerteeinheit 31 verrechnet werden. Das Ergebnis der Verrechnung, nämlich die kombinierten Qualitäts- oder Messdaten 36 mit hochgenauen Positionsdaten der einzelnen flächigen Elemente 70 in dem Zellstapel 90, werden anschließend zu der Maschinensteuerung 32 übertragen.The first measurement data 34 are stored in a 3 shown embodiment is sent to the machine control 32. The machine control 32 has the information as to where which flat element 70 is located in the product run of the machine via the product tracking 33 and stores the first measurement data 34 with the corresponding assignment. The corresponding information 35, i.e. the first measurement data assigned precisely to the element, is sent from the machine control 32 to the second measuring device 40. The transmission of the information 35 about a specific flat element 70 preferably takes place in temporal connection with the second measurement on the flat element 70, i.e. when the flat element 70 in question has arrived at the second measuring device 40. After the second measurement in the second measuring device 40, the second quality or measurement data measured there can be offset against the first measurement data from the first measuring device 29 in the evaluation unit 31. The result of the calculation, namely the combined quality or measurement data 36 with highly accurate position data of the individual planar elements 70 in the cell stack 90, are then transmitted to the machine control 32.

Alternativ zu der in 3 gezeigten Ausführungsform können die ersten Messdaten 34 auch direkt von der ersten Messvorrichtung 29 zu der zweiten Messvorrichtung 40, d.h. ohne Umweg über die Maschinensteuerung 32, gesendet werden.As an alternative to the 3 In the embodiment shown, the first measurement data 34 can also be sent directly from the first measuring device 29 to the second measuring device 40, ie without going via the machine control 32.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Verrechnung der ersten und zweiten Messdaten in der Maschinensteuerung 32 stattfinden, d.h. die Auswerteeinheit 31 kann ganz oder teilweise in der Maschinensteuerung 32 angeordnet sein.In a further alternative embodiment, the calculation of the first and second measurement data can take place in the machine control 32, i.e. the evaluation unit 31 can be arranged entirely or partially in the machine control 32.

Nach dem zuvor gesagten wird das Problem der nicht detektierbaren Schichten oder flächigen Elemente 70 durch die Fusion von Daten aus mehreren, an unterschiedlichen Stellen des Produktlaufs angeordneten Messvorrichtungen 29, 40 gelöst.According to the above, the problem of non-detectable layers or planar elements 70 is solved by merging data from several measuring devices 29, 40 arranged at different points along the product run.

In einer Weiterbildung der Erfindung soll zusätzlich zu der (relativen) Position der flächigen Elemente 70 ermittelt werden, ob die einzelnen flächigen Elemente 70 in einem durch Toleranzgrenzen 43 definierten Toleranzbereich 44 liegen, siehe 4. Von der ersten Messvorrichtung 29 wird daher nicht nur die Position der einzelnen flächigen Elemente 70 gemessen und übertragen, sondern vorteilhaft auch weitere Messdaten der einzelnen flächigen Elemente 70, wie die Geradlinigkeit der Kanten, die Winkel in den Ecken, die Position der Ecken und/oder die Ausrichtung cp. Mittels dieser weiteren Daten lässt sich ermitteln, ob und wie genau jedes flächige Element 70, bezogen auf den Zellstapel 90, innerhalb des Toleranzbereichs 44 liegen.In a further development of the invention, in addition to the (relative) position of the planar elements 70, it is to be determined whether the individual planar elements 70 lie within a tolerance range 44 defined by tolerance limits 43, see 4 . The first measuring device 29 therefore not only measures and transmits the position of the individual planar elements 70, but also advantageously further measurement data of the individual planar elements 70, such as the straightness of the edges, the angles in the corners, the position of the corners and/or the alignment cp. Using this additional data, it can be determined whether and how precisely each planar element 70, in relation to the cell stack 90, lies within the tolerance range 44.

Die Ablageeinrichtung 41 ist vorteilhaft entlang der Stapelachse y verstellbar, insbesondere absenkbar, um ein Messprofil der Messung mit der zweiten Messeinrichtung 40 (siehe unten) in der y-Richtung erhalten zu können.The storage device 41 is advantageously adjustable along the stack axis y, in particular lowerable, in order to be able to obtain a measurement profile of the measurement with the second measuring device 40 (see below) in the y-direction.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1010
Maschinemachine
1111
ZuführabschnittFeed section
1212
ElektrodenstromElectrode current
1313
SeparatorfolienbahnSeparator film web
1414
ElektrodenstromElectrode current
1515
SeparatorfolienbahnenSeparator film webs
1616
SammelfördererCollecting conveyor
1717
VerbindungsvorrichtungConnecting device
1818
Elektroden-Separator-VerbundbahnElectrode separator composite sheet
1919
SchneideinrichtungCutting device
2020
StapelabschnittStack section
2121
erster Sensorfirst sensor
2222
zweiter Sensorsecond sensor
2929
erste Messeinrichtungfirst measuring device
3030
MessanordnungMeasuring arrangement
3131
AuswerteeinheitEvaluation unit
3232
MaschinensteuerungMachine control
3333
ProduktverfolgungsabschnittProduct tracking section
3434
erste Messdatenfirst measurement data
3535
zweite Messdatensecond measurement data
3636
kombinierte Messdatencombined measurement data
3838
StapelrichtungStacking direction
3939
FördereinrichtungConveyor system
4040
zweite Messeinrichtungsecond measuring device
4141
AblageeinrichtungStorage facility
4242
elektronische Steuereinrichtungelectronic control device
4343
ToleranzgrenzenTolerance limits
4444
ToleranzbereichTolerance range
9090
ZellstapelCell stack
9191
MonozelleMonocell
9292
Separatorseparator
9393
Elektrodeelectrode
9494
Separatorseparator
9595
Elektrodeelectrode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017216138 A1 [0002]DE 102017216138 A1 [0002]
  • DE 102017216213 A1 [0002]DE 102017216213 A1 [0002]
  • DE 1020221044718 [0026, 0027]EN 1020221044718 [0026, 0027]
  • DE 1020221058735 [0029, 0031]EN 1020221058735 [0029, 0031]

Claims (10)

Messanordnung (30) für eine Maschine (10) der Energiezellen produzierenden Industrie zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen (70) in einem Zellstapel (90), umfassend eine erste Messvorrichtung (29), die in einer Messbeziehung zu in der Maschine (10) transportierten flächigen Elementen (70) stromaufwärts von dem Zellstapel (90) angeordnet ist, und eine zweite Messvorrichtung (40), die in einer Messbeziehung zu dem Zellstapel (90) angeordnet ist, sowie eine elektronische Auswerteeinheit (31), dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (31) zur elementgenauen Zuordnung und Verrechnung der Messdaten von der ersten Messvorrichtung (29) und der Messdaten von der zweiten Messvorrichtung (40) zu demselben flächigen Element (70), und zur Erzeugung eines kombinierten Messwerts der Ausrichtung und/oder Orientierung des flächigen Elements (70) in dem Zellstapel (90) eingerichtet ist.Measuring arrangement (30) for a machine (10) in the energy cell producing industry for measuring the position and/or alignment of planar elements (70) in a cell stack (90), comprising a first measuring device (29) which is arranged in a measuring relationship to planar elements (70) transported in the machine (10) upstream of the cell stack (90), and a second measuring device (40) which is arranged in a measuring relationship to the cell stack (90), and an electronic evaluation unit (31), characterized in that the electronic evaluation unit (31) is set up for element-precise assignment and calculation of the measurement data from the first measuring device (29) and the measurement data from the second measuring device (40) to the same planar element (70), and for generating a combined measurement value of the alignment and/or orientation of the planar element (70) in the cell stack (90). Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elementgenaue Zuordnung der Messdaten von der ersten Messvorrichtung (29) und der Messdaten von der zweiten Messvorrichtung (40) in der elektronischen Auswerteeinheit (31) auf der Grundlage von einer Produktverfolgungseinrichtung (33) übermittelter Daten stattfindet.Measuring arrangement according to Claim 1 , characterized in that the element-accurate allocation of the measurement data from the first measuring device (29) and the measurement data from the second measuring device (40) takes place in the electronic evaluation unit (31) on the basis of data transmitted by a product tracking device (33). Messanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktverfolgungseinrichtung (33) in einer Maschinensteuerung (32) der Maschine (10) angeordnet ist.Measuring arrangement according to Claim 2 , characterized in that the product tracking device (33) is arranged in a machine control (32) of the machine (10). Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messvorrichtung (29) im Produktlauf vor einer Verbindungsvorrichtung (17) zum Verbinden von flächigen Elementen (70) zu einem Verbundelement (91) angeordnet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring device (29) is arranged in the product run in front of a connecting device (17) for connecting flat elements (70) to form a composite element (91). Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messvorrichtung (29) in einem zum Übereinanderlegen von flächigen Segmenten (70) auf einem Sammelförderer (16) dienenden Zuführabschnitt (11) der Maschine angeordnet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring device (29) is arranged in a feed section (11) of the machine which serves for superimposing flat segments (70) on a collecting conveyor (16). Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messvorrichtung (11) zur Ermittlung der relativen Position übereinandergelegter flächiger Elemente (70) zueinander eingerichtet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring device (11) is arranged to determine the relative position of superimposed flat elements (70) to one another. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (13) in der zweiten Messvorrichtung (12) oder in einer Maschinensteuerung (14) angeordnet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (13) is arranged in the second measuring device (12) or in a machine control (14). Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messvorrichtung (12) in einer Messbeziehung zu einer Seitenfläche des Zellstapels (90) angeordnet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second measuring device (12) is arranged in a measuring relationship to a side surface of the cell stack (90). Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messvorrichtung (11) mindestens einen ersten Sensor (21) zur Erfassung erster flächiger Elemente (12, 95) und mindestens einen zweiten Sensor (22) zur Erfassung zweiter flächiger Elemente (14, 93) aufweist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring device (11) has at least one first sensor (21) for detecting first planar elements (12, 95) and at least one second sensor (22) for detecting second planar elements (14, 93). Messverfahren zur Vermessung der Position und/oder Ausrichtung von flächigen Elementen (70) in einem Zellstapel (90) der Energiezellen produzierenden Industrie, umfassend eine erste Messung an flächigen Elementen (70) stromaufwärts von dem Zellstapel (90) und eine zweite Messung an flächigen Elementen (70) in dem Zellstapel (90), dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten von beiden Messungen zu demselben flächigen Element (70) elementgenau zugeordnet und verrechnet werden, und ein kombinierter Messwert der Ausrichtung und/oder Orientierung des flächigen Elements (70) in dem Zellstapel (90) erzeugt wird.Measuring method for measuring the position and/or alignment of planar elements (70) in a cell stack (90) of the energy cell producing industry, comprising a first measurement on planar elements (70) upstream of the cell stack (90) and a second measurement on planar elements (70) in the cell stack (90), characterized in that the measurement data from both measurements are assigned to the same planar element (70) with element precision and are calculated, and a combined measurement value of the alignment and/or orientation of the planar element (70) in the cell stack (90) is generated.
DE102023103417.0A 2023-02-13 2023-02-13 Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry Pending DE102023103417A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023103417.0A DE102023103417A1 (en) 2023-02-13 2023-02-13 Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023103417.0A DE102023103417A1 (en) 2023-02-13 2023-02-13 Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023103417A1 true DE102023103417A1 (en) 2024-08-14

Family

ID=91962273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023103417.0A Pending DE102023103417A1 (en) 2023-02-13 2023-02-13 Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102023103417A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105591A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Reconfigurable assembly workstation
DE102017215905A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 OPTIMA life science GmbH Method and device for producing an electrode stack
DE102017216213A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode stack
DE102017216138A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
JP2021166156A (en) 2020-04-07 2021-10-14 株式会社豊田自動織機 Lamination device
DE102022102764A1 (en) 2022-02-07 2023-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Determination of the relative alignment of layers of an electrode-separator composite
DE102022104471A1 (en) 2022-02-24 2023-08-24 Körber Technologies Gmbh Measuring device for measuring the alignment and/or orientation of segments in the energy cell-producing industry and method for producing segments
DE102022105873A1 (en) 2022-03-14 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Measuring device in the energy cell producing industry for measuring the position and/or orientation of flat elements conveyed in a conveying direction

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105591A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Reconfigurable assembly workstation
DE102017215905A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 OPTIMA life science GmbH Method and device for producing an electrode stack
DE102017216213A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode stack
DE102017216138A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
JP2021166156A (en) 2020-04-07 2021-10-14 株式会社豊田自動織機 Lamination device
DE102022102764A1 (en) 2022-02-07 2023-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Determination of the relative alignment of layers of an electrode-separator composite
DE102022104471A1 (en) 2022-02-24 2023-08-24 Körber Technologies Gmbh Measuring device for measuring the alignment and/or orientation of segments in the energy cell-producing industry and method for producing segments
DE102022105873A1 (en) 2022-03-14 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Measuring device in the energy cell producing industry for measuring the position and/or orientation of flat elements conveyed in a conveying direction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3194168B1 (en) Device for producing a battery cell
DE102017216133A1 (en) Method for separating ribbon-shaped electrode and separator material on a curved surface
WO2011042093A1 (en) Device for aligning two substrates
DE3642377A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE THICKNESS OF A FILM OR LEAF-LIKE MATERIAL
DE102017114715A1 (en) Magnetoresistive element and manufacturing method therefor, and position detecting device
DE102013217674A1 (en) Device for aligning components of a rotary machine
DE69429124T2 (en) Sort veneer sheets according to their strength
WO2023237547A1 (en) Inspection assembly for the energy cell-producing industry
EP3736556A1 (en) Device and method for detecting surface defects
DE102023103417A1 (en) Measuring arrangement and measuring method for measuring the position and/or orientation of flat elements in a cell stack in the energy cell producing industry
WO2023174819A1 (en) Measuring device for the energy cell-producing industry for measuring the position and/or orientation of flat elements being conveyed in a conveyor direction
WO2023161329A1 (en) Measuring device for measuring the alignment and/or orientation of segments in the energy-cell-producing industry, and method for producing segments
DE4406674A1 (en) Method for testing an electrode plate to be tested
DE102022102764A1 (en) Determination of the relative alignment of layers of an electrode-separator composite
EP1921687B1 (en) Process and apparatus for the fabrication of a piezoelectric transducer
EP2652817A1 (en) Method and system for producing leaf-like or plate-like objects
EP3760439A2 (en) Method and device for manufacturing a strip of material with an integrated electronic component
DE102023207152B3 (en) Method for determining a position of electrode sheets in an electrode-separator composite
DE102022207518B4 (en) Method and device for positionally accurate processing of a material web
DE102014101051A1 (en) Method and device for producing an electrode stack
CH707355A2 (en) Method for measuring the thickness wider films.
DE102017111790B4 (en) Method and device for the detection of imperfections in fiber layers
EP4270573A2 (en) Method and device for detecting an edge during the production of a cell stack
DE10329587A1 (en) Banknote processing device has banknote handling means which permit its turning over so that the note can be examined on both sides using a sensor arrangement
DE102019216484A1 (en) FORM MEASURING DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed