(57)【要約】  電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルの製造方法において、前記製造方法が、（Ｓ１ａ）アノードストリップを供給するステップと、（Ｓ１ｂ）カソードストリップ（２０）を供給するステップと、（Ｓ１ｃ）セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップを供給するステップと、（Ｓ３ａ）前記アノードストリップからアノード要素を打ち抜くステップと、（Ｓ３ｂ）前記カソードストリップ（２０）からカソード要素を打ち抜くステップと、（Ｓ５）前記セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップをセパレータ要素に切断するステップと、（Ｓ６ａ）アノード‐セパレータ要素を形成するために第１のセパレータ要素にアノード要素を載置するステップと、（Ｓ６ｂ）カソード‐セパレータ要素を形成するために第２のセパレータ要素にカソード要素を載置するステップと、（Ｓ７）アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するために、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するステップと、を有していることを特徴とする電気セルの製造方法。
2014503965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルの製造方法において、
前記製造方法が、
（Ｓ１ａ）アノードストリップを供給するステップと、
（Ｓ１ｂ）カソードストリップ（２０）を供給するステップと、
（Ｓ１ｃ）セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップを供給するステップと、
（Ｓ３ａ）前記アノードストリップからアノード要素を打ち抜くステップと、
（Ｓ３ｂ）前記カソードストリップ（２０）からカソード要素を打ち抜くステップと、
（Ｓ５）前記セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）をセパレータ要素に切断するステップと、
（Ｓ６ａ）アノード‐セパレータ要素を形成するために第１のセパレータ要素にアノード要素を載置するステップと、
（Ｓ６ｂ）カソード‐セパレータ要素を形成するために第２のセパレータ要素にカソード要素を載置するステップと、
（Ｓ７）アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するために、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するステップと、
を有していることを特徴とする電気セルの製造方法。
【請求項２】
前記ステップ（Ｓ１ａ）、（Ｓ１ｂ）、（Ｓ１ｃ）の後に、
（Ｓ２ａ）前記アノードストリップを乾燥させるステップと、
（Ｓ２ｂ）前記カソードストリップ（２０）を乾燥させるステップと、
（Ｓ２ｃ）前記セパレータストリップ（３０）を乾燥させるステップと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の電気セルの製造方法。
【請求項３】
前記ステップ（Ｓ３ａ）及び（Ｓ３ｂ）の後に、
（Ｓ４ａ）前記アノード要素を洗浄するステップと、
（Ｓ４ｂ）前記カソード要素を洗浄するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気セルの製造方法。
【請求項４】
前記アノード数と前記カソード数とが同じであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項５】
前記アノード数と前記カソード数とが、２０から５０の範囲から選択されていることを特徴とする請求項４に記載の電気セルの製造方法。
【請求項６】
（Ｓ８）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するステップと、
（Ｓ９）前記ステップ（Ｓ８）で検出された前記パラメータ値を所定のパラメータ値範囲と比較するステップと、
（Ｓ１０）前記ステップ（Ｓ８）で検出された前記パラメータ値が前記所定のパラメータ値範囲外である場合に、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項７】
（Ｓ１１）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するステップを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項８】
（Ｓ１２）前記アノード要素と前記カソード要素とを電極に切断するステップを有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項９】
（Ｓ１３）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を供給するステップと、
（Ｓ１４）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記導体を取り付けるステップと、
を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１０】
前記ステップ（Ｓ１３）は、さらなる
（Ｓ１５）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記導体を溶接するステップと、
（Ｓ１６）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックで前記導体をマスキングするステップと、
を有していることを特徴とする請求項９に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１１】
（Ｓ１７）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバーに導入するステップと、
（Ｓ１８）前記カバーを電解質供給部を開放したままで封口するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１０に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１２】
（Ｓ２２）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記電解質供給部を通じて電解質を充填するステップを有していることを特徴とする請求項１１に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１３】
（Ｓ２３）前記カバーを最終封口するステップと、
（Ｓ２４）前記電気セルにラべリングするステップと、
を有していることを特徴とする請求項１２に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１４】
‐アノードストリップにアノードストリップロール（１）を、カソードストリップ（２０）にカソードストリップロール（２）を、セパレータストリップ（３０）にセパレータロール（３ａ、３ｂ）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）に２つのセパレータロール（３ａ、３ｂ）を供給する装置（４）と、
‐アノード要素を前記アノードストリップから打ち抜き、カソード要素を前記カソードストリップ（２０）から打ち抜くために構成された打ち抜き装置（６）と、
‐前記セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）をセパレータ要素に切断するために構成された切断装置（７）と、
‐アノード‐セパレータ要素を形成するようにアノード要素を第１のセパレータ要素に載置するために構成され、カソード‐セパレータ要素を形成するようにカソード要素を第２のセパレータ要素に載置するために構成された載置装置（８）と、
‐アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するように、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するために構成された積層装置（９）と、
を有する請求項１から１３のいずれか一項に記載の製造方法に従う電気セルの製造システム（５０）。
【請求項１５】
前記システム（５０）は、
‐前記アノードストリップを乾燥させ、前記カソードストリップ（２０）を乾燥させ、前記セパレータストリップ（３０）を乾燥させるために構成された乾燥装置（５）と、
‐前記アノード要素を洗浄し、前記カソード要素を洗浄するために構成された洗浄装置（１８）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、前記パラメータの検出された値を所定のパラメータ値範囲と比較するために構成された比較ユニット、及び、前記パラメータの検出された値が前記所定のパラメータ値範囲外である場合、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するために構成された選別ユニットを有する選別装置（１０）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するために構成された固定装置（１１）と、
‐前記アノード要素及び前記カソード要素を電極に切断するために構成された電極切断装置（１９）と、
‐導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに供給するために構成された供給ユニット、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに取り付けるために構成された取付ユニット、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに溶接するために構成された溶接ユニット（１３）、及び、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックでマスキングするために構成されたマスキングユニットを有する導体固定装置（１２）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバー内に導入するために構成された導入ユニット（１４）、及び、電解質供給部を開放したままで前記カバーを封口するために構成された封口ユニット（１５）を有するカバー装置と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記電解質供給部を通じて電解質を充填するために構成された充填装置（１６）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口された前記カバーの所定の中間パラメータ値を検出するために構成された中間検出ユニット、検出された中間パラメータ値を所定の中間パラメータ値範囲と比較するために構成された中間比較ユニット、及び、検出された中間パラメータ値が前記所定の中間パラメータ値範囲外である場合、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口された前記カバーを選別するために構成された中間選別ユニットを有する中間選別装置（２４）と、
‐前記カバーを電気セル内に最終的に封口するために構成された最終封口ユニット、及び、前記電気セルをラべリングするために構成されたラべリングユニットを有する仕上げ装置と、
‐生成された乾燥空気を乾燥空気供給導管（２１）を通じて、前記供給装置（４）及び前記乾燥装置（５）を除く前記装置（６、７、８、９、１０、１１、１２、１６、１８、１９、２４）及び前記ユニット（１３、１４、１５）に供給するために構成された乾燥空気生成装置（１７）と、
‐前記電気セルの所定の最終パラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、検出された最終パラメータ値を所定の最終パラメータ値範囲と比較するために構成された最終比較ユニット、及び、検出された最終パラメータ値が前記所定の最終パラメータ値範囲外である場合、前記電気セルを選別するために構成された最終選別ユニットを有する最終選別装置（２７）と、
を含む群から選択された少なくとも１つのさらなる装置を有していることを特徴とする請求項１４に記載の電気セルの製造システム（５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権出願DE10055402.2の全内容は、参照することにより本願の構成要素となる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、例えば電気自動車で利用可能な電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルの製造方法及び製造システム、特に、一貫生産ラインにおける連続的製造方法及び連続的製造システムに関する。
【０００３】
電気自動車で広範囲にわたって使用するためには、より費用の少ない製造において、多数の電気セルが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、電気セルの製造方法及び電気セルの製造システムを改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明において、電気セルとは、化学エネルギーの貯蔵にも電気エネルギーの放出にも用いられる装置であると理解される。電気セルは、少なくとも１つのアノード、カソード及びセパレータを有する電極スタックを備えており、このセパレータは、電解質を受容するために設けられている。
【０００６】
方法に関しては、本課題は以下のステップを有する、電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルの製造方法によって解決される。すなわち、アノードストリップを供給するステップと、カソードストリップを供給するステップと、セパレータストリップ、好ましくは２つのセパレータストリップを供給するステップと、アノードストリップからアノード要素を打ち抜くステップと、カソードストリップからカソード要素を打ち抜くステップと、セパレータストリップ、好ましくは２つのセパレータストリップをセパレータ要素に切断するステップと、アノード‐セパレータ要素を形成するために第１のセパレータ要素にアノード要素を載置するステップと、カソード‐セパレータ要素を形成するために第２のセパレータ要素にカソード要素を載置するステップと、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するために、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するステップとである。このようにして、電気セルの連続かつ一貫した製造が実現する。
【０００７】
好ましくは、当該製造方法は、アノードストリップを乾燥させるステップと、カソードストリップを乾燥させるステップと、セパレータストリップを乾燥させるステップとを有しており、それによって、アノード‐セパレータ要素及びカソード‐セパレータ要素の品質が改善され得る。
【０００８】
特に好ましくは、当該製造方法は、アノード要素をアノードストリップから、カソード要素をカソードストリップから打ち抜いた後に、アノード要素を洗浄するステップと、カソード要素を洗浄するステップとを有している。それによって、打ち抜きステップでの汚染を防止することができる。
【０００９】
当該製造方法では、アノード数とカソード数とが同じであると有利であることがわかっている。この関連では、アノード数とカソード数とが、２０から５０までの範囲から選択されていると特に有利であることがわかっている。特に有効なアノード数及びカソード数は３０であることがわかっている。
【００１０】
さらに、当該製造方法は、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するステップ、検出されたパラメータ値を所定のパラメータ値範囲と比較するステップ、及び、検出されたパラメータ値が所定のパラメータ値範囲外である場合、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するステップを有していても良い。このようにして、要求を十分に満たさないアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを、早期に製造システムから取り除くことが可能であり、それによって、後に選別する際に発生するであろう追加費用を回避することができる。
【００１１】
さらに、当該製造方法は、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するステップを有していても良い。それに加えて、当該製造方法は、アノード要素とカソード要素とを切断して電極を形成するステップを有していても良い。さらに、当該製造方法は、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を供給し、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を取り付けるステップを有していても良い。
【００１２】
追加的に、当該製造方法においては、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を取り付けるステップは、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を溶接するステップと、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックで導体をマスキングするステップとを有していても良い。それによって、後に行われる封口の質が向上し得る。
【００１３】
さらに、当該製造方法は、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバーに導入するステップと、電解質供給部を開放したままでカバーを封口するステップとを有していても良い。それに加えて、当該製造方法は、電解質供給部を通じて、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに電解質を充填するステップを有していても良い。
【００１４】
これに加えて、当該製造方法は、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの所定の中間パラメータ値を検出するステップ、検出された中間パラメータ値を所定の中間パラメータ値範囲と比較するステップ、及び、検出された中間パラメータ値が所定の中間パラメータ値範囲外である場合、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーを選別するステップを有していても良い。このようにして、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する要求を十分に満たさない封口されたカバーを、早期に製造システムから取り除くことが可能であり、それによって、後に選別する際に発生するであろう追加費用を回避することができる。
【００１５】
追加的に、当該製造方法は、カバーを電気セル内に最終的に封口するステップと、電気セルにラべリング（Beschriften）するステップとを有していても良い。
【００１６】
システムに関しては、本課題は、電気セルの製造システムによって解決される。当該電気セルは、アノードストリップにアノードストリップロールを、カソードストリップにカソードストリップロールを、セパレータストリップにセパレータロール、好ましくは２つのセパレータストリップに２つのセパレータロールを供給する装置と、アノード要素をアノードストリップから打ち抜き、カソード要素をカソードストリップから打ち抜くために構成された打ち抜き装置と、セパレータストリップ、好ましくは２つのセパレータストリップをセパレータ要素に切断するために構成された切断装置と、アノード‐セパレータ要素を形成するようにアノード要素を第１のセパレータ要素に載置するために構成され、カソード‐セパレータ要素を形成するようにカソード要素を第２のセパレータ要素に載置するために構成された載置装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するように、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するために構成された積層装置とを有している。
【００１７】
それに加えて、当該製造システムは、以下の装置を含む群から選択された少なくとも１つのさらなる装置を有していても良い。以下の装置とは、すなわち、アノードストリップを乾燥させ、カソードストリップを乾燥させ、セパレータストリップを乾燥させるために構成された乾燥装置と、アノード要素を洗浄し、カソード要素を洗浄するために構成された洗浄装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、及び、所定のパラメータの検出された値を所定のパラメータ値範囲と比較するために構成された比較ユニット、及び、所定のパラメータの検出された値が所定のパラメータ値範囲外である場合、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するために構成された選別ユニットを有する選別装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するために構成された固定装置と、アノード要素及びカソード要素を電極に切断するために構成された切断装置と、導体をアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに供給するために構成された供給ユニット、及び、導体をアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに取り付けるために構成された取付ユニット、導体をアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに溶接するために構成された溶接ユニット、及び、導体をアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックでマスキングするために構成されたマスキングユニットを有する導体固定装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバー内に導入するために構成された導入ユニット、及び、電解質供給部を開放したままでカバーを封口するために構成された封口ユニットを有するカバー装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに電解質供給部を通じて電解質を充填するために構成された充填装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有するカバーを電気セル内に最終的に封口するために構成された最終封口ユニット、及び、電気セルをラべリングするために構成されたラべリングユニットを有する仕上げ装置と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの所定の中間パラメータ値を検出するために構成された中間検出ユニット、検出された所定の中間パラメータ値を所定の中間パラメータ値範囲と比較するために構成された中間比較ユニット、及び、検出された所定の中間パラメータ値が所定の中間パラメータ値範囲外である場合、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーを選別するために構成された中間選別ユニットを有する中間選別装置と、生成された乾燥空気を乾燥空気供給導管を通じて、供給装置及び乾燥装置を除く上述した装置及び上述したユニットに供給するために構成された乾燥空気生成装置と、電気セルの所定の最終パラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、検出された所定の最終パラメータ値を所定の最終パラメータ値範囲と比較するために構成された最終比較ユニット、及び、検出された所定の最終パラメータ値が所定の最終パラメータ値範囲外である場合、電気セルを選別するために構成された最終選別ユニットを有する最終選別装置と、である。
【００１８】
本発明は、すでに挙げた製造方法にしたがって、又は、すでに挙げた製造システムにおいて製造された電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルにも関する。
【００１９】
本発明のさらなる利点、特徴及び適用可能性は、図を用いた以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る電気セル製造システムの断面図である。
【図２】図１に示した製造システムの概略的上面図である。
【図３】本発明に係る製造方法に関するフローチャートの第１の部分である。
【図４】本発明に係る製造方法に関するフローチャートの第２の部分である。
【図５】本発明に係る製造方法に関するフローチャートの第３の部分である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明に係る製造システム５０の断面を概略的に示した図であり、図２は、製造システム５０の概略的上面図である。供給装置４内には、アノードストリップのためのアノードストリップロール１と、カソードストリップ２０のためのカソードストリップロール２と、セパレータストリップ３０のための２つのセパレータロール３ａ及び３ｂとが配置されている。アノードストリップ、カソードストリップ２０及びセパレータストリップ３０は、別個の乾燥空気生成及び冷却装置２２が接続された乾燥装置５に誘導される。
【００２２】
通過装置２６を通って、アノードストリップ、カソードストリップ２０及びセパレータストリップ３０は、打ち抜き装置６に誘導される。打ち抜き装置６は、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。打ち抜き装置６によって、アノード要素はアノードストリップから、カソード要素はカソードストリップ２０から打ち抜かれる。コンベヤベルトによって、アノード要素とカソード要素とは、アノード要素及びカソード要素を洗浄するために構成された洗浄装置１８へ供給される。セパレータストリップ３０は、セパレータストリップ３０をセパレータ要素に切断するために構成された切断装置７に供給される。この切断は、例えばレーザーユニットによって行われる。洗浄装置１８と切断装置７とは、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００２３】
洗浄されたアノード要素及びカソード要素と切断されたセパレータ要素とは、載置装置８に供給される。載置装置８は、アノード要素とカソード要素とをセパレータ要素に載置し、それによってアノード‐セパレータ要素とカソード‐セパレータ要素とを形成するために構成されている。積層装置９によって、アノード‐セパレータ要素とカソード‐セパレータ要素とが積層され、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックが形成される。
【００２４】
選別装置１０内では、カメラ等の検出ユニットを用いて、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値が検出される。この所定のパラメータの検出された値は、比較ユニット内で所定のパラメータ範囲と比較され、その検出されたパラメータ値が所定のパラメータ範囲外であるアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックは、選別ユニットによって生産ラインから選別される。
【００２５】
固定装置１１によって、正常な状態にあるアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックが固定され、電極切断装置１９内では、アノード要素及びカソード要素は電極として適正に切断される。固定装置１１及び電極切断装置１９は、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００２６】
導体固定装置１２内では、固定されたアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに、導体供給ユニットを通じて導体が供給され、取付ユニットによって、導体が固定されたアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに取り付けられ、当該取付ユニットは、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を溶接するための溶接ユニット１３と、溶接された導体をマスキングするためのマスキングユニットとを含んでいる。導体固定装置１２と溶接ユニット１３とは、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００２７】
取り付けられた導体を有するアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックは、カバー装置に供給される。当該カバー装置は、このアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバーに導入するための導入ユニット１４と、電解質供給部を開放したままでカバーを封口するための封口ユニット１５とを有している。導入ユニット１４と封口ユニット１５とは、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００２８】
中間選別装置２５内では、中間検出ユニットによって、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの所定の中間パラメータ値が検出される。この所定の中間パラメータの検出された値は、中間比較ユニット内で所定の中間パラメータ範囲と比較され、その検出された中間パラメータ値が所定の中間パラメータ範囲外であるアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーは、中間選別ユニットによって生産ラインから選別される。
【００２９】
充填装置１６内では、正常な状態のカバーされたアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに、電解質供給部を通じて、電解質が充填される。貯蔵された電解質は、電解質貯蔵容器２５において乾燥空間の外側に存在しているが、他方、充填装置１６は、乾燥空気供給導管２１を通じて乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００３０】
仕上げ装置内では、充填されたアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックのカバーが、最終封口ユニットによって封口されて電気セルを形成し、ラべリングユニットによってラべリングされる。当該仕上げ装置は、乾燥空気供給導管２１を通じて、乾燥空気生成装置１７に接続されている。
【００３１】
最終選別装置２７内では、最終検出ユニットによって、電気セルの所定の最終パラメータ値が検出される。この所定の最終パラメータの検出された値は、最終比較ユニット内で所定の最終パラメータ範囲と比較され、その検出された最終パラメータ値が所定の最終パラメータ範囲外である電気セルは、最終選別ユニットによって選別される。
【００３２】
図３から図５は、本発明に係る電気セルの製造方法に関するフローチャートを示している。図１からは、ステップＳ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃにおいて、対応して、アノードストリップとカソードストリップとセパレータストリップ、好ましくは２つのセパレータストリップとが供給され、ステップＳ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃにおいて、対応して、アノードストリップとカソードストリップとセパレータストリップとが乾燥されることが認識される。引き続いて、ステップＳ３ａ及びＳ３ｂでは、対応して、アノード要素がアノードストリップから、カソード要素がカソードストリップから打ち抜かれる。その後、ステップＳ４ａ及びＳ４ｂでは、対応して、打ち抜かれたアノード要素及びカソード要素が洗浄され、ステップＳ５において、セパレータ要素がセパレータストリップから切断される。
【００３３】
引き続いて、ステップＳ６ａ及びＳ６ｂでは、対応して、アノード‐セパレータ要素を形成するために第１のセパレータ要素に洗浄されたアノード要素が載置され、カソード‐セパレータ要素を形成するために第２のセパレータ要素に洗浄されたカソード要素が載置される。その後、ステップＳ７において、アノード‐セパレータ要素とカソード‐セパレータ要素とが積層されて、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックが形成される。
【００３４】
ステップＳ８において、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値が検出され、ステップＳ９において、所定のパラメータの検出された値が所定のパラメータ範囲と比較される。所定のパラメータの検出された値が、所定のパラメータ範囲外である場合、正常な状態にないアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックは、ステップＳ１０において選別される。
【００３５】
図４からは、そうでない場合には、当該製造方法はステップＳ１１で続行され、ステップＳ１１では、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックが固定されることが認識される。引き続いて、ステップＳ１２では、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックのアノード要素とカソード要素とが、電極として適正に切断される。
【００３６】
ステップＳ１３では、生産ラインにおいて、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体が供給される。引き続いて、ステップＳ１４において、導体がアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに取り付けられ、ステップＳ１４は、導体をアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに溶接するステップＳ１５と、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックで導体をマスキングするステップＳ１６とを含んでいる。ステップＳ１７において、導体を有するアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックは、カバー内に導入され、カバーはステップＳ１８において封口される。
【００３７】
ステップＳ１９において、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの所定の中間パラメータ値が検出され、ステップＳ２０において、所定の中間パラメータの検出された値が所定の中間パラメータ範囲と比較される。所定の中間パラメータの検出された値が、所定の中間パラメータ範囲外である場合、正常な状態にないアノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーは、ステップＳ２１において選別される。
【００３８】
図５からは、そうでない場合には、当該製造方法はステップＳ２２で続行され、ステップＳ２２では、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに電解質が充填され、ステップＳ２３では最終的に封口されて電気セルが形成されることが認識される。引き続いて、ステップＳ２４において電気セルはラべリングされる。
【００３９】
ステップＳ２５において、電気セルの所定の最終パラメータ値が検出され、ステップＳ２６において、所定の最終パラメータの検出された値が所定の最終パラメータ範囲と比較される。所定の最終パラメータの検出された値が、所定の最終パラメータ範囲外である場合、正常な状態にない電気セルは、ステップＳ２７において選別される。そうでない場合には、ステップＳ２８において、正常な状態の電気セルが排出される。
【符号の説明】
【００４０】
１  アノードストリップロール
２  カソードストリップロール
３ａ、３ｂ  セパレータストリップロール
４  供給装置
５  乾燥装置
６  打ち抜き装置
７  切断装置
８  載置装置
９  積層装置
１０  選別装置
１１  固定装置
１２  導体固定装置
１３  溶接ユニット
１４  導入ユニット
１５  封口ユニット
１６  充填装置
１７  乾燥空気生成装置
１８  洗浄装置
１９  電極切断装置
２０  カソードストリップ
２１  乾燥空気供給導管
２２  乾燥空気生成及び冷却装置
２３  カバー供給装置
２４  中間選別装置
２５  電解質貯蔵容器
２６  通過装置
２７  最終選別装置
５０  製造システム
Ｓ１ａ  アノードストリップの供給
Ｓ１ｂ  カソードストリップの供給
Ｓ１ｃ  セパレータストリップの供給
Ｓ２ａ  アノードストリップの乾燥
Ｓ２ｂ  カソードストリップの乾燥
Ｓ２ｃ  セパレータストリップの乾燥
Ｓ３ａ  アノード要素の打ち抜き
Ｓ３ｂ  カソード要素の打ち抜き
Ｓ４ａ  アノード要素の洗浄
Ｓ４ｂ  カソード要素の洗浄
Ｓ５  セパレータストリップのセパレータ要素への切断
Ｓ６ａ  アノード要素の第１のセパレータ要素上への載置
Ｓ６ｂ  カソード要素の第２のセパレータ要素上への載置
Ｓ７  アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素との積層
Ｓ８  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値の検出
Ｓ９  検出されたパラメータ値と所定のパラメータ範囲との比較
Ｓ１０  検出されたパラメータ値が所定のパラメータ値範囲外である場合の、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの選別
Ｓ１１  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの固定
Ｓ１２  アノード要素とカソード要素との切断
Ｓ１３  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックへの導体の供給
Ｓ１４  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックへの導体の取り付け
Ｓ１５  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックへの導体の溶接
Ｓ１６  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックでの導体のマスキング
Ｓ１７  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックのカバー内への導入
Ｓ１８  カバーの封口
Ｓ１９  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの所定の中間パラメータ値の検出
Ｓ２０  検出された中間パラメータ値と所定の中間パラメータ範囲との比較
Ｓ２１  検出された中間パラメータ値が所定の中間パラメータ値範囲外である場合の、アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口されたカバーの選別
Ｓ２２  アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックへの電解質の充填
Ｓ２３  カバーの最終封口
Ｓ２４  電気セルのラべリング
Ｓ２５  電気セルの所定の最終パラメータ値の検出
Ｓ２６  検出された最終パラメータ値と所定の最終パラメータ値範囲との比較
Ｓ２７  検出された最終パラメータ値が所定の最終パラメータ値範囲外である場合の、電気セルの選別
Ｓ２８  正常な状態にあるとされた電気セルの排出
【図１】
2014503965.tif 000003
【図２】
2014503965.tif 000004
【図３】
2014503965.tif 000005
【図４】
2014503965.tif 000006
【図５】
2014503965.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月22日(2013.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学エネルギー貯蔵装置のための電気セルの製造方法において、
前記製造方法が、
（Ｓ１ａ）アノードストリップを供給するステップと、
（Ｓ１ｂ）カソードストリップ（２０）を供給するステップと、
（Ｓ１ｃ）セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップを供給するステップと、
（Ｓ３ａ）前記アノードストリップからアノード要素を打ち抜くステップと、
（Ｓ３ｂ）前記カソードストリップ（２０）からカソード要素を打ち抜くステップと、
（Ｓ５）前記セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）をセパレータ要素に切断するステップと、
（Ｓ６ａ）アノード‐セパレータ要素を形成するために第１のセパレータ要素にアノード要素を載置するステップと、
（Ｓ６ｂ）カソード‐セパレータ要素を形成するために第２のセパレータ要素にカソード要素を載置するステップと、
（Ｓ７）アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するために、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するステップと、
を有していることを特徴とする電気セルの製造方法。
【請求項２】
前記ステップ（Ｓ１ａ）、（Ｓ１ｂ）、（Ｓ１ｃ）の後に、
（Ｓ２ａ）前記アノードストリップを乾燥させるステップと、
（Ｓ２ｂ）前記カソードストリップ（２０）を乾燥させるステップと、
（Ｓ２ｃ）前記セパレータストリップ（３０）を乾燥させるステップと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の電気セルの製造方法。
【請求項３】
前記ステップ（Ｓ３ａ）及び（Ｓ３ｂ）の後に、
（Ｓ４ａ）前記アノード要素を洗浄するステップと、
（Ｓ４ｂ）前記カソード要素を洗浄するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気セルの製造方法。
【請求項４】
前記アノード数と前記カソード数とが同じであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項５】
前記アノード数と前記カソード数とが、２０から５０の範囲から選択されていることを特徴とする請求項４に記載の電気セルの製造方法。
【請求項６】
（Ｓ８）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するステップと、
（Ｓ９）前記ステップ（Ｓ８）で検出された前記パラメータ値を所定のパラメータ値範囲と比較するステップと、
（Ｓ１０）前記ステップ（Ｓ８）で検出された前記パラメータ値が前記所定のパラメータ値範囲外である場合に、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項７】
（Ｓ１１）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するステップを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項８】
（Ｓ１２）前記アノード要素と前記カソード要素とを電極に切断するステップを有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項９】
（Ｓ１３）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに導体を供給するステップと、
（Ｓ１４）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記導体を取り付けるステップと、
を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１０】
前記ステップ（Ｓ１４）は、さらなる
（Ｓ１５）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記導体を溶接するステップと、
（Ｓ１６）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックで前記導体をマスキングするステップと、
を有していることを特徴とする請求項９に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１１】
（Ｓ１７）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバーに導入するステップと、
（Ｓ１８）前記カバーを電解質供給部を開放したままで封口するステップと、
を有していることを特徴とする請求項１０に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１２】
（Ｓ２２）前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記電解質供給部を通じて電解質を充填するステップを有していることを特徴とする請求項１１に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１３】
（Ｓ２３）前記カバーを最終封口するステップと、
（Ｓ２４）前記電気セルにラべリングするステップと、
を有していることを特徴とする請求項１２に記載の電気セルの製造方法。
【請求項１４】
‐アノードストリップにアノードストリップロール（１）を、カソードストリップ（２０）にカソードストリップロール（２）を、セパレータストリップ（３０）にセパレータロール（３ａ、３ｂ）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）に２つのセパレータロール（３ａ、３ｂ）を供給する装置（４）と、
‐アノード要素を前記アノードストリップから打ち抜き、カソード要素を前記カソードストリップ（２０）から打ち抜くために構成された打ち抜き装置（６）と、
‐前記セパレータストリップ（３０）、好ましくは２つのセパレータストリップ（３０）をセパレータ要素に切断するために構成された切断装置（７）と、
‐アノード‐セパレータ要素を形成するようにアノード要素を第１のセパレータ要素に載置するために構成され、カソード‐セパレータ要素を形成するようにカソード要素を第２のセパレータ要素に載置するために構成された載置装置（８）と、
‐アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを形成するように、アノード数のアノード‐セパレータ要素とカソード数のカソード‐セパレータ要素とを積層するために構成された積層装置（９）と、
を有する請求項１から１３のいずれか一項に記載の製造方法に従う電気セルの製造システム（５０）。
【請求項１５】
前記システム（５０）は、
‐前記アノードストリップを乾燥させ、前記カソードストリップ（２０）を乾燥させ、前記セパレータストリップ（３０）を乾燥させるために構成された乾燥装置（５）と、
‐前記アノード要素を洗浄し、前記カソード要素を洗浄するために構成された洗浄装置（１８）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックの所定のパラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、前記パラメータの検出された値を所定のパラメータ値範囲と比較するために構成された比較ユニット、及び、前記パラメータの検出された値が前記所定のパラメータ値範囲外である場合、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを選別するために構成された選別ユニットを有する選別装置（１０）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを固定するために構成された固定装置（１１）と、
‐前記アノード要素及び前記カソード要素を電極に切断するために構成された電極切断装置（１９）と、
‐導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに供給するために構成された供給ユニット、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに取り付けるために構成された取付ユニット、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに溶接するために構成された溶接ユニット（１３）、及び、前記導体を前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックでマスキングするために構成されたマスキングユニットを有する導体固定装置（１２）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックをカバー内に導入するために構成された導入ユニット（１４）、及び、電解質供給部を開放したままで前記カバーを封口するために構成された封口ユニット（１５）を有するカバー装置と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックに前記電解質供給部を通じて電解質を充填するために構成された充填装置（１６）と、
‐前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口された前記カバーの所定の中間パラメータ値を検出するために構成された中間検出ユニット、検出された中間パラメータ値を所定の中間パラメータ値範囲と比較するために構成された中間比較ユニット、及び、検出された中間パラメータ値が前記所定の中間パラメータ値範囲外である場合、前記アノード‐セパレータ‐カソード‐セパレータスタックを有する封口された前記カバーを選別するために構成された中間選別ユニットを有する中間選別装置（２４）と、
‐前記カバーを電気セル内に最終的に封口するために構成された最終封口ユニット、及び、前記電気セルをラべリングするために構成されたラべリングユニットを有する仕上げ装置と、
‐生成された乾燥空気を乾燥空気供給導管（２１）を通じて、前記供給装置（４）及び前記乾燥装置（５）を除く前記装置（６、７、８、９、１０、１１、１２、１６、１８、１９、２４）及び前記ユニット（１３、１４、１５）に供給するために構成された乾燥空気生成装置（１７）と、
‐前記電気セルの所定の最終パラメータ値を検出するために構成された検出ユニット、検出された最終パラメータ値を所定の最終パラメータ値範囲と比較するために構成された最終比較ユニット、及び、検出された最終パラメータ値が前記所定の最終パラメータ値範囲外である場合、前記電気セルを選別するために構成された最終選別ユニットを有する最終選別装置（２７）と、
を含む群から選択された少なくとも１つのさらなる装置を有していることを特徴とする請求項１４に記載の電気セルの製造システム（５０）。
【国際調査報告】
2014503965.tif 000008
2014503965.tif 000009
2014503965.tif 000010
2014503965.tif 000011
2014503965.tif 000012
2014503965.tif 000013
2014503965.tif 000014
2014503965.tif 000015
2014503965.tif 000016
2014503965.tif 000017
2014503965.tif 000018
2014503965.tif 000019
2014503965.tif 000020
2014503965.tif 000021