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Title:
DEVICE AND METHOD FOR GENERATING AN ELECTRODE STACK WITH FLAT ELECTRODE ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/067921
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for generating an electrode stack (2) with flat electrode elements (3). The device (1) comprises a stacking wheel (10), which is mounted to rotate about a stacking axis (11), and a plurality of stacking wheel fingers (12), which define respective intermediate spaces (13) for receiving the electrode elements (3), and a wiper unit (20), which is designed to remove the electrode elements (3) one after the other from the respective intermediate spaces (13) through interaction with a rotational movement (14) of the stacking wheel (10) about the stacking wheel axis (11). The device also comprises a receiving unit (30) for successively receiving electrode elements (3) removed from the intermediate spaces (13). The receiving unit (30) comprises a base structure (31), on which the electrodes (3) received into the receiving unit (30) can be stacked, and a delimiting element (32), which forms a stop for the electrode elements (3) received into the receiving unit (3) and which is arranged statically in relation to the stacking wheel axis (11).

Inventors:
THUM XAVER (DE)
NEUDEL FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE2023/100718
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 27, 2023
Export Citation:
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Assignee:
GIESECKE DEVRIENT CURRENCY TECH GMBH (DE)
International Classes:
B65H29/40; B65H29/52; B65H31/02; B65H31/10
Foreign References:
DE102019205428A12020-10-15
DE102021001546A12022-09-29
US4420153A1983-12-13
JPS61114934A1986-06-02
DE102016007706A12017-12-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Erzeugen eines Elektrodenstapels (2) mit flächigen Elektrodenelementen (3), umfassend: ein Stapelrad (10), welches rotierbar um eine Stapelradachse (11) gelagert ist und eine Vielzahl von Stapelradfingern (12) aufweist, die jeweilige Zwischenräume (13 ) zur Aufnahme der Elektrodenelemente (3) definieren; eine Abstreifeinheit (20), welche dazu ausgeführt ist, durch Zusammenwirken mit einer Rotationsbewegung (14) des Stapelrades (10) um die Stapelradachse (11) die Elektrodenelemente (3) nacheinander aus den jeweiligen Zwischenräumen (13) zu entfernen; eine Aufnahmeeinheit (30), welche dazu ausgeführt ist, die aus den Zwischenräumen (13) entfernten Elektrodenelemente (3) nacheinander aufzunehmen; wobei die Aufnahmeeinheit (30) eine Bodenstruktur (31) aufweist, auf welcher die in die Aufnahmeeinheit (30) aufgenommenen Elektrodenelemente (3) stapelbar sind; wobei die Aufnahmeeinheit (30) ferner ein Begrenzungselement (32) aufweist, welches einen Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit (30) aufgenommenen Elektrodenelemente (3) bildet und welches in Bezug auf die Stapelradachse (11) stati sch angeordnet ist.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Begrenzungselement (32) den Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit (30) aufgenommenen Elektrodenelemente (3) derart bildet, dass eine Bewegung der in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente (3) in wenigstens einer Richtung (33) unterbunden ist, um somit eine fluchtende Stapelung der Elektrodenelemente (3) zu ermöglichen.

3. V orrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Begrenzungselement (32) derart in Bezug auf die Stapelradachse (11) statisch angeordnet ist, dass eine Bewegung von in der Aufnahmeeinheit (30) gestapelten Elektrodenelementen (3) in einer zur Rotationsbewegung (14) des Stapelrades (10) tangentialen Richtung (33) unterbunden ist.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Position des Begrenzungselements (32) relativ zu einer Position der Bodenstruktur (31) fixiert, ist, sodass eine durch die Bodenstruktur (31) definierte Aufnahmeausdehnung (34) unveränderlich ist.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die durch die Bodenstruktur (31) definierte Aufnahmeausdehnung (34) parallel zu einer Richtung (33) verläuft, welche senkrecht zur Stapel radachse (1 1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenstruktur (31) gegenüber dem Stapelrad (10) verschiebbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenstruktur (31) gegenüber dem Stapelrad (10) in Abhängigkeit einer aktuellen Stapelhöhe und/oder einer aktuellen Masse von Elektrodenelementen (3) in der Aufnahmeeinheit (30) verschiebbar ist.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenstruktur (31) gegenüber dem Stapelrad (10) entlang einer Verschieberichtung (35) verschiebbar ist, die entlang oder parallel zu einer Radialrichtung des Stapelrades (10) verläuft.

9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stapelrad (10), die Abstreifeinheit (20) und die Aufnahmeeinheit (30) derart zueinander angeordnet sind, dass die Elektrodenelemente (3) beim Entfernen aus den Zwischenräumen (13) und bei der Aufnahme in die Aufnahmeeinheit (30) einem spezifischen Bewegungsablauf folgen, wobei die Bodenstruktur (31) derart verschiebbar gegenüber dem Stapelrad (10) ist, dass der Bewegungsablauf für jedes in die Aufnahmeeinheit (30) aufgenommene Elektrodenelement (3) gleich ausgeprägt ist.

10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenstruktur (31) derart verschiebbar gegenüber dem Stapelrad (10) angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen der Stapelradachse (11) und einem jeweils zuletzt in die Aufnahmeeinheit (30) aufgenommenen Elektrodenelement (3) konstant ist.

11. V orrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Erfassungseinheit (40), welche dazu ausgeführt ist, Betriebsparameter zu erfassen, die einer Stapelung der Elektrodenelemente (3) in der Aufnahmeeinheit (30) zugeordnet sind.

12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 1, wobei die Erfassungseinheit (40) dazu ausgeführt ist, die Betriebsparameter basierend auf optischen oder kamerabasierten Messverfahren zu erfassen.

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, ferner umfassend: eine Antriebseinheit (50), welche dazu ausgeführt ist, die Bodenstruktur (31) gegenüber dem Stapelrad (10) basierend auf den erfassten Betriebsparametern zu verschieben.

14. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenstruktur (31) der Aufnahmeeinheit (30) gegenüber einer horizontalen Auflageebene (4) der Vorrichtung (1) angewinkelt ist, sodass sich das Begrenzungselement (32) in einem Bereich eines höchsten Punktes (36) der Bodenstruktur (31) befindet.

15. Verfahren zum Erzeugen eines Elektrodenstapels (2) mit flächigen Elektrodenelementen (3), umfassend:

Bereitstellen eines ersten Elektrodenelements (3a, Sl);

Einbringen des ersten Elektrodenelements (3a) in einen Zwischenraum (13a), welcher durch Stapelradfinger (12) eines um eine Rotationsachse (11) rotierenden Stapelrades (10) gebildet wird (S2);

Transportieren des ersten Elektrodenelements (3a) mit dem Stapelrad (10, S3);

Entfernen des ersten Elektrodenelements (3a) aus dem Zwischenraum (13a, S4);

Zuführen des ersten Elektrodenelements (3a) in eine Aufnahmeeinheit (30, S5);

Begrenzen einer Bewegung des ersten Elektrodenelements (3a) mittels eines Begrenzungselements (32) nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit (30, S6);

Bereitstellen eines zweiten Elektrodenelements (3b, S7),

Einbringen des zweiten Elektroden elements (3b) in einen von dem Zwischenraum (13a) unterschiedlichen, weiteren Zwischenraum (13b), welcher durch Stapelradfinger (12) des Stapelrades (10) gebildet wird (S8);

Transportieren des zweiten Elektrodenei ements (3b) mit dem Stapelrad (10, S9);

Entfernen des zweiten Elektroden elements (3b) aus dem weiteren Zwischenraum (13b, S10);

Zuführen des zweiten Elektrodenelements (3b) in die Aufnahmeeinheit (30), um somit einen Elektrodenstapel (2) zu erzeugen, der auf einer Bodenstruktur (31) der Aufnahmeeinheit (30) gebildet wird (S l 1);

Begrenzen einer Bewegung des zweiten Elektrodenelements (3b) mittels des Begrenzungselements (32) nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit (30, S 12); wobei das Begrenzungselement (32) in Bezug auf die Rotationsachse (1 1) statisch angeordnet ist und somit einen Anschlag für das in die Aufnahmeeinheit (30) zugeführte erste und zweite Elektrodenelement (3a, 3b) bildet (S 12).

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen El ektrodenel em ent en

Die vorliegende Erfindung betrifft das Stapeln von El ektrodenel em eilten für die Herstellung von Energiespeichem oder Energiewandlern. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen El ektrodenel ementen sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Elektroden Stapels mit flächigen Elektrodenelementen.

Das Stapeln von flächigen Elektrodenelementen ist bekannt. So werden Elektrodenelemente zur Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern, wie Lithium-Ionen-Batterien, oder Energiewandlern, wie Brennstoffzellen, üblicherweise gestapelt. Insbesondere bei der Herstellung von Pouch-Zellen, einer weit verbreiteten Bauform eines Lithium-Ionen-Akkumulators, werden Elektrodenelemente gestapelt. Die El ektrodenel em ente sind dabei üblicherweise als Kathode, basierend beispielsweise auf Aluminiumfolie, und/oder Anode, basierend beispielswei se auf Kupferfolie, ausgebildet. Die kleinste Einheit jeder Lithium-Ionen-Zelle besteht aus zwei Elektroden und einem Separator, der die Elektroden voneinander trennt. Dazwischen befindet sich später nach der Befüllung der ionenleitfähige Elektrolyt. Beim Stapelvorgang werden die Elektrodenelemente in einem sich wiederholenden Zyklus aus Anode, Separator, Kathode, Separator und so weiter gestapelt.

Derzeit bekannten Systemen zur Stapelung der Elektrodenelemente fehlt es jedoch mitunter an Genauigkeit, mit der die einzelnen Elektrodenelemente übereinandergestapelt werden, was zu Beeinträchtigungen im Wirkungsgrad und ggf. sogar in der Funktionsfähigkeit des letztendlich hergestellten Energiespeichers führen kann. Insbesondere können Lageabweichungen im Objektstrom der dem Stapel zugeführten El ektrodenel em ente entstehen, was eine fluchtende Stapelung der Elektrodenelemente erschwert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lagegenauigkeit einzelner El ektrodenel em ente bei der Bildung eines Elektrodenstapels zu verbessern. Diese .Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Gemäß einem Aspekt ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektroden Stapels mit flächigen Elektrodenelementen angegeben. Die Vorrichtung umfasst ein Stapelrad, welches rotierbar um eine Stapelradachse gelagert ist und eine Vielzahl von Stapelradfmgern aufweist, die jeweilige Zwischenräume zur Aufnahme der Elektrodenelemente definieren. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Ab Streifeinheit, welche dazu ausgeführt ist, durch Zusammenwirken mit einer Rotationsbewegung des Stapelrades um die Stapelradachse die Elektrodenelemente nacheinander aus den jeweiligen Zwischenräumen zu entfernen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Aufnahmeeinheit, welche dazu ausgeführt ist, die aus den Zwischenräumen entfernten Elektrodenelemente nacheinander aufzunehmen. Die .Aufnahmeeinheit umfasst eine Bodenstruktur, auf welcher die in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente stapelbar sind, sowie ein Begrenzungselement, welches einen Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente bildet und welches in Bezug zur Stapelradachse statisch angeordnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, eine fluchtende Ausrichtung der in der Aufnahmeeinheit gestapelten Elektrodenelemente zu gewährleisten, da das statische Begrenzungselement stets dieselbe Position und/oder Ausrichtung in Bezug auf die in die Aufnahmeeinheit beförderten Elektrodenelemente hat. Das Begrenzungselement verhindert somit unter anderem, dass bereits in der Aufnahmeeinheit platzierte bzw. gestapelte Elektrodenelemente, beispielsweise aufgrund einer Schub- oder Stoßbewegung, durch weitere in die Aufnahmeeinheit beförderte Elektrodenelemente verrutschen können. Mit anderen Worten kann der auf eine Breite oder Länge der Elektrodenelemente eingestellte Anschlag durch das Begrenzungselement die in die Aufnahmeeinheit teils mit hoher Geschwindigkeit eingeführten Elektrodenelemente nach außen hin abstoppen. Die darunter liegenden, bereits gestapelten Elektrodenelemente werden somit gegen Verschieben nach außen hin blockiert, wenn ein neues Elektrodenelement aufgelegt wird und dabei schiebend eine Krafteinwirkung einleitet.

Ebenso kann durch die statische Anordnung des Begrenzungsei ements in Bezug auf die Stapelradachse, eine Fehllage einzelner Elektrodenelemente beim Transport durch das Stapelrad kompensiert werden, welche ansonsten zu einer möglicherweise nicht fluchtenden Stapelung der Elektrodenelemente in der Aufnahmeeinheit führen würde. Mit anderen Worten, auch wenn es zu einer Fehllage bzw. einer abweichenden Lage einzelner Elektrodenelemente beim Transport durch das Stapelrad kommt, kann das Begrenzungselement einen fixierten Anschlag bereitstellen, welcher dafür sorgt, dass die Elektrodenelemente exakt und damit fluchtend übereinandergestapelt werden.

Alternativ oder ergänzend kann das Begrenzungselement in Bezug auf die Bodenstruktur, das heißt den Stapelboden, statisch angeordnet sein.

Im vorliegenden Kontext kann der Begriff „statisch“ bedeuten, dass das Begrenzungselement nicht in Bezug auf die Stapelradachse bewegbar ist, sondern in Bezug auf diese fixiert ist. Insbesondere mag dies bedeuten, dass das Begrenzungselement auch nicht nach der Bildung eines Elektroden Stapels gegenüber der Stapel radachse bewegt werden kann. Somit kann eine hohe Reproduzierbarkeit mit hoher Positionsgüte und Lagegenauigkeit der gestapelten Elektrodenelemente über mehrere verschiedene Stapel hinweg bereitgestellt werden, die so nicht möglich wäre, wenn eine Verschiebung des Begrenzungselements gegenüber der Stapelradachse erfolgen würde. Damit kann sichergestellt werden, dass jedes in die Aufnahmeeinheit gelangende und aufgestapelte Elektrodenelement um die gleiche maximale Distanz in die Aufnahmeeinheit eingeführt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Begrenzungseinheit zur Konfiguration der Vorrichtung außerhalb des Normalbetriebs, insbesondere in einem Konfigurationsmodus, und insbesondere bei leerer Aufnahmeeinheit bewegt werden. Dadurch wird es ermöglicht die Vorrichtung für andersformatige Elemente einzustellen oder um einen eventuell auftretenden partiellen Umschlag der Außenkante, welche insbesondere einem Separator entspricht, zu kompensieren. Der Umschlag, der an dem Begrenzungselement hochsteht, kann dazu führen, dass ein neu aufgelegtes Element nicht mehr an der Begrenzung anliegt, sondern am Umschlag der darunter liegenden Zelle.

Die flächigen Elektrodenelemente werden zum Beispiel als Elektrodenelemente zur Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern, wie Lithium-Ionen-Batterien, oder Energiewandlem, wie Brennstoffzellen, gestapelt. Insbesondere kann der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bereitgestellte Elektrodenstapel als Basis zur Herstellung solcher Energiespeicher oder Energiewandler dienen.

Die Elektrodenelemente können als Kathode und/oder Anode ausgebildet sein. Insbesondere werden Kathode und Anode abwechselnd befördert. Zwischen die Elektrodenelemente, insbesondere zwischen Kathode und Anode, kann ein Separator bzw. eine Trennschicht angeordnet werden. Beim Stapelvorgang können die Elektrodenelemente damit in einem sich wiederholenden Zyklus gestapelt werden, wobei abwechselnd Anode, Separator, Kathode, Separator und so weiter gestapelt werden.

Alternativ können die Elektrodenelemente auch schon als vorgefertigte Zelle, welche eine Kathode, eine Anode und vorzugsweise auch zumindest eine Trennschicht umfasst, ausgebildet sein. Das Elektroden element kann bereits als Zelle ausgebildet sein und es können fertige Zellen in der Aufnahmeeinheit aufeinander abgestapelt werden.

Das Stapelrad kann als rotierbare Einheit ausgeführt sein. Dabei definieren die Stapelradfmger, welche sich im Wesentlichen radial in Bezug auf die Stapelradachse des Stapelrades erstrecken können, mehrere Zwischenräume, die jeweils durch die Stapelradfmger in Umfangsrichtung des Stapelrades voneinander getrennt sein können.

Zum Beispiel kann ein erster Zwischenraum durch eine erste Reihe von Stapelradfmgern und durch eine zweite Reihe von Stapelradfingern definiert sein. Benachbarte Zwischenräume können wiederum durch derartige Reihen von Stapelradfmgem voneinander getrennt sein.

Die Zwischenräume können die Elektrodenelemente aufnehmen, wobei vorgesehen sein kann, dass ein einzelner Zwischenraum zur Aufnahme jeweils eines Elektrodenelements ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Zufuhreinheit ein Elektroden elem ent in einen Zwischenraum des Stapelrades einführt bzw. einschiebt, wobei dieses Elektrodenelement anschließend durch die Rotation des Stapelrades in den Bereich der Aufnahmeeinheit transportiert wird. Dort kann das Elektrodenelement dann durch die Ab Streifeinheit bzw. einen Abstreifer aus dem Zwischenraum herausbefördert und in die Aufnahmeeinheit hineinbefördert werden. Die Abstreifeinheit kann dabei zusammen mit der Stapelradachse bzw. der Rotationsachse des Stapelrades in der Vorrichtung fixiert sein, so dass die Rotationsbewegung des Stapelrades durch Zusammenwirken mit der Ab Streifeinheit ein Heraus schieb en des Elektrodenelements aus dem Zwischenraum bewirkt.

Durch die Rotationsbewegung des Stapelrades um die Stapelradachse und eine Befüllung der Vielzahl von in Unifangsrichtung des Stapelrades verteilten Zwischenräumen mit jeweils einem Elektrodenelement kann eine Sequenz an aufeinanderfolgenden

Elektroden elem enten in die Aufnahmeeinheit befördert werden, die dort anschließend zu einem Elektrodenstapel gestapelt werden.

Während des Zuführens der Elektrodenelemente in die Aufnahmeeinheit können diese einem Bewegungsablauf oder Bewegungsmuster folgen. Das Ende einer jeden Bewegung der Elektrodenelemente kann durch Anschlag an das Begrenzungselement erfolgen. Mit anderen Worten kann die Bewegung der in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente durch das Begrenzungselement, insbesondere durch Auftreffen auf das Begrenzungselement, gestoppt werden. Dies kann für jedes in die Aufnahraeeinheit aufgenommene Elektrodenelement gleichermaßen gelten, sodass jedes Elektrodenelement um die gleiche Strecke bzw. Distanz in die Aufnahmeeinheit befördert wird, bevor es am Begrenzungselement gestoppt wird, ’was wiederum eine fluchtende Ausrichtung der einzelnen Elektrodenelemente zueinander innerhalb des Stapels sicherstellt. Die Bodenstruktur kann dabei eine Auflagefläche zur Ablage des Elektroden Stapels bilden. Die Bodenstruktur kann dabei beispielsweise so verfahren werden, dass die Ablageebene eines jeden neu abzulegenden Elementes statisch zum Stapelrad und dem Begrenzungselement passt.

Somit kann der Begriff „Anschlag“ bedeuten, dass die Elektroden beim Eintritt in die Aufnahmeeinheit mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegen das Begrenzungselement anschlagen bzw. auf dieses auftreffen. Somit mag sich das Begrenzungselement insbesondere von einer Schiebevorrichtung unterscheiden, welche die Elektrodenelemente erst nach ihrer gestapelten Ablage auf der Bodenstruktur ausrichten würde. Wie oben bereits erwähnt, wird durch den Anschlag erreicht, dass sich einzelne bereits in der Aufnahmeeinheit abgelegte bzw 7 . abgestapelte Elektrodenelemente durch einen Stoß eines nachfolgend aufgestapelten Elektrodenelements verschieben können.

Gemäß einer Ausführungsform bildet das Begrenzungselement den Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente derart, dass eine Bewegung der in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelemente in wenigstens einer Richtung unterbunden ist, um somit eine fluchtende Stapelung der Elektroden el em ente zu ermöglichen.

Insbesondere kann dies bedeuten, dass eine Bewegung von bereits in der Aufnahmeeinheit gestapelten und damit ruhenden Elektrodenelementen in der wenigstens einen Richtung unterbunden ist. Das Begrenzungselement kann somit ein Verrutschen oder Nachrutschen einzelner, bereits abgestapelter Elektrodenelemente verhindern, welches ohne den durch das Begrenzungselement gebildeten Anschlag möglicherweise noch auftreten könnte.

Vorzugsweise erfolgt die Ablage, insbesondere regelmäßig, in der gleichen Ebene und wird durch das sukzessive Absenken des Ablagebodens erreicht. Insbesondere ohne, dass das Begrenzungselement mitbewegt wird. Das Stapelrad kann ein- oder mehrelementig ausgebildet sein.

Das Begrenzungselement kann auch ein- oder mehrelementig ausgebildet sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Begrenzungselement derart in Bezug auf die Bodenstruktur statisch angeordnet, dass eine Bewegung von in der Aufnahmeeinheit gestapelten Elektrodenelementen in einer zur Rotationsbewegung des Stapelrades tangentialen Richtung unterbunden ist.

Beispielsweise ist das Begrenzungselement innerhalb einer Bewegungsrichtung der in die Aufnahmeeinheit beförderten Elektrodenelemente angeordnet, sodass die Elektrodenelemente bei der Beförderung in die Aufnahmeeinheit gegen das Begrenzungselement anstoßen und an einer weiteren Bewegung gehindert werden. Dies kann ein Abstoppen der Elektrodenelemente am Begrenzungselement umfassen.

Die tangentiale Richtung zur Rotationsbewegung des Stapelrades kann beispielsweise durch eine gedachte Tangente in Bezug auf eine Umfangsrichtung des Stapelrades angegeben sein. Dementsprechend kann die tangentiale Richtung auch eine Richtung sein, welche senkrecht zu einer Radialrichtung des Stapelrades verläuft.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Position des Begrenzungselements relativ zu einer Position der Bodenstruktur fixiert, sodass eine durch die Bodenstruktur definierte Aufnahmeausdehnung unveränderlich ist.

Insbesondere kann die Aufnahmeausdehnung einer Abmessung zwischen dem Begrenzungselement und einem (in Bezug auf den Elektrodenstapel) gegenüber zum Begrenzungselement angeordneten Anschlag (z.B. dem Abstreifer) entlang der Bodenstruktur entsprechen. Die Position des Begrenzungselements relativ zu dem gegenüber zum Begrenzungselement angeordneten Anschlag (z.B. dem Abstreifer) ist vorzugsweise fixiert. Die Aufnahmeausdehnung kann eine Abmessung entlang der Bodenstruktur darstellen, welche einen Auflagebereich oder eine Auflagefläche zur Ablage des Elektroden Stapels bildet. Diese Aufnahmeausdehnung kann durch statisches Anordnen, insbesondere durch festes Positionieren, des Begrenzungselements stets konstant gehalten werden, sodass sämtliche in die Aufnahmeeinheit hineinbeförderten Elektrodenelemente die gleiche Wegstrecke bis zum Begrenzungsei em ent zurücklegen, bevor sie an das Begrenzungselement anstoßen und zum Liegen kommen. Das Begrenzungselement kann also eine Begrenzung der Aufnahmeausdehnung darstellen. Ein dem Begrenzungselement gegenüberliegender Anschlag, insbesondere der Abstreifer, kann eine dem Begrenzungselement gegenüberliegende Begrenzung der Aufnahmeausdehnung darstellen. Es kann vorgesehen sein, dass neben der Position des Begrenzungselements auch eine Ausrichtung des Begrenzungselements relativ zur Stapelradachse fixiert ist.

Gemäß einer Ausführungsform verläuft die durch die Bodenstruktur definierte Aufnahmeausdehnung parallel zu einer Richtung, welche senkrecht zur Stapelradachse angeordnet ist.

Das heißt, dass sich die Aufnahmeausdehnung entlang der Bodenstruktur erstrecken kann und damit entlang der oben erläuterten tangentialen Richtung der Rotationsbewegung des Stapelrades gemessen werden kann. Anders ausgedrückt kann die Aufnahmeausdehnung beispielsweise in eine Richtung gemessen werden, welche senkrecht zu der oben erläuterten Radialrichtung des Stapelrades verläuft. Die Aufnahmeeinheit kann ferner seitliche Begrenzer aufweisen, welche ein Verrutschen der gestapelten Elektrodenelemente in eine Richtung parallel zur Stapelradachse bzw. Rotationsachse des Stapelrades verhindern.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bodenstruktur gegenüber dem Stapelrad verschiebbar angeordnet.

Der Begriff „verschi ebbar“ kann dabei bedeuten, dass die Bodenstruktur gemäß einer

Translationsbewegung verschoben werden kann. Beispielsweise kann dies bedeuten, dass es sich hierbei insbesondere nicht um eine Rotationsbewegung der Bodenstruktur handelt. Die Verschiebung der Bodenstruktur kann dabei weg vom Stapel rad erfolgen, sodass sich ein Abstand zwischen Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit und Stapelradachse bei wachsendem Elektrodenstapel vergrößert.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bodenstruktur gegenüber dem Stapelrad in Abhängigkeit einer aktuellen Stapelhöhe von Elektrodenelementen und/oder einer aktuellen Masse von Elektrodenelementen in der Aufnahmeeinheit verschiebbar.

Das heißt, je höher der Elektrodenstapel ist, umso mehr kann die Bodenstruktur weg von der Stapelradachse verschoben werden. Mit wachsendem Elektrodenstapel kann sich damit der Abstand zwischen Bodenstruktur und Stapelradachse vergrößern. Ebenso kann die Verschiebung abhängig von einer Gesamtmasse bzw. einem Gewicht der auf der Bodenstruktur abgestapelten Elektrodenelemente sein. Die Verschiebung kann dabei durch passive Mittel, wie beispielsweise eine Federvorrichtung, oder durch aktive Mittel, wie beispielsweise eine Antriebseinheit zur Bewegung der Bodenstruktur, bereitgestellt werden. Eine solche Antriebseinheit wird im weiteren Verlauf noch genauer erläutert werden. Nach Entnahme des Elektrodenstapels aus der Aufnahmeeinheit zur weiteren V erarbeitung kann die Bodenstruktur wieder in eine Anfangspositi on hin zum Stapelrad verschoben werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bodenstruktur gegenüber dem Stapelrad entlang einer Verschieberichtung verschiebbar, die entlang oder parallel zu einer Radialrichtung des Stapelrades verläuft.

Die Radialrichtung des Stapelrades kann beispielsweise die oben bereits erläuterte Radialrichtung sein. Durch V erschiebung entlang der Radialrichtung oder parallel zur Radialrichtung des Stapelrades kann bei der Verschiebung der Abstand zwischen Bodenstruktur und Stapelradachse variiert werden. Gemäß einer Ausführungsform sind das Stapelrad, die Abstreifeinheit und die Aufnahmeeinheit derart zueinander angeordnet, dass die Elektrodenelemente beim Entfernen aus den Zwischenräumen und bei der Aufnahme in die Aufnahmeeinheit einem spezifischen Bewegungsablauf folgen, wobei die Bodenstruktur derart verschiebbar gegenüber dem Stapelrad ist, dass der Bewegungsablauf für jedes in die Aufnahmeeinheit aufgenommene Elektrodenelement gleich ausgeprägt ist.

Insbesondere kann die Bodenstruktur derart gegenüber dem Stapelrad verschoben bzw. abgesenkt werden, dass eine obere Ablagefläche, welche durch das jeweils zuletzt aufgestapelte Elektrodenelement gebildet wird, stets denselben Abstand zum Stapelrad hat. Der Bewegungsablauf den ein Elektrodenelement zwischen dem Entfernen aus dem jeweiligen Zwischenraum des Stapelrades und dem Ablegen auf die obere Ablagefläche des zuletzt aufgestapelten Elektrodenelements ausführt, kann somit für jedes in die Aufnahmeeinheit beförderte Elektrodenelement gleich sein. Dies führt vorzugsweise dazu, dass stets dieselben Kräfte auf die jeweils zuletzt abgelegten Elektrodenelemente wirken, wodurch gleiche Verhältnisse bei der Ablage jedes einzelnen Elektrodenelements geschaffen werden. Dies fördert u.a. die Reproduzierbarkeit und die Stapel Qualität über mehrere verschiedene Elektrodenstapel hinweg.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bodenstruktur derart verschiebbar gegenüber dem Stapelrad angeordnet, dass ein Abstand zwischen der Stapelradachse und einem jeweil s zuletzt in die Aufnahmeeinheit aufgenommenen Elektrodenelement konstant ist.

Wie oben erläutert, sorgt dies dafür, dass der Bewegungsablauf für jedes in die Aufnahmeeinheit hineinbeförderte und insbesondere die Ablagebewegung des Elektrodenelements auf dem Stapel gleich ist. Durch beispielsweise motorisches Nachführen der Bodenstruktur kann eine Ablage sämtlicher Elektrodenelemente auf dem Stapel immer in gleicher Höhe stattfinden. Elektrodenelemente mit reproduzierbarer Lage, Flugbahn und Dynamik können damit auf einer stets gleich positionierten Ablagefläche abgelegt werden, wobei sich lediglich noch die federnde Wirkung eines mehr oder weniger hohen Stapels mit der Stapelhöhe ändern mag. Vorteilhaft ist deshalb eine sensorische Höhendetektion des Stapels, um immer in der gleichen Ebene ein Element auf dem Stapel ablegen zu können.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Erfassungseinheit auf, welche dazu ausgeführt ist, Betriebsparameter zu erfassen, die einer Stapelung der Elektrodenelemente in der Aufnahmeeinheit zugeordnet sind. Insbesondere eine Höhenkontrolle für die Ablagebodennachführung und/oder eine Vermessung der Außengeometrie des Stapels von oben oder unten.

Solche Betriebsparameter können beispielsweise eine aktuelle Stapelhöhe, eine Stapelmasse, ein Maß für die Lagegenauigkeit einzelner Elektrodenelemente in der Aufnahmeeinheit, ein Abstand zwischen Stapelrad und Bodenstruktur, eine Rotationsgeschwindigkeit des Stapelrades, oder eine Kombination dieser Parameter umfassen. Diese Parameter können nach Erfassung einer Steuerung, einer Antriebseinheit und/oder einer Benutzerschnittstelle bereitgestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungseinheit dazu ausgeführt, die Betriebsparameter basierend auf optischen oder kamerabasierten Messverfahren zu erfassen.

Dies kann eine optische oder kamerabasierte Höhenkontrolle und Regelung der Bodenstruktur ermöglichen, um somit die Bodenstruktur, wie oben erläutert, auf die jeweils aktuelle Stapelhöhe anzupassen.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Antriebseinheit auf, welche dazu ausgeführt, i st, die Bodenstruktur gegenüber dem Stapelrad basierend auf den erfassten Betriebsparametern zu verschieben.

Somit kann die Antriebseinheit ein aktives Mittel zur Bewegung der Bodenstiuktur sein, wobei ein motorisch angetriebener Verfahrmechanismus oder Fühlungsmechanismus vorgesehen sein kann, welcher die Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit aktiv verschiebt bzw, verfährt.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit gegenüber einer horizontalen Auflageebene der Vorrichtung angewinkelt, Insbesondere ist die Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit gegenüber der horizontalen Auflageebene der Vorrichtung angewinkelt, während die Elektrodenelemente auf den Elektrodenstapel abgelegt werden sodass sich das Begrenzungselement in einem Bereich eines höchsten Punktes der Bodenstruktur befindet. Beispielsweise bleibt die Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit permanent oder zumindest solange gegenüber der horizontalen Auflageebene der Vorrichtung angewinkelt bis der Elektrodenstapel fertig gebildet ist.

Die horizontale Auflageebene der Vorrichtung kann durch eine Aufstellfläche der Vorrichtung definiert sein, mittels welcher die Vorrichtung in einer Betriebsumgebung aufgestellt wird. Die Aufstellfläche kann somit auf einer Bodenfläche der Betriebsumgebung positioniert werden.

Die Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit kann damit gegenüber der horizontalen Auflageebene bzw. Aufstellfläche der Vorrichtung angewinkelt sein, sodass eine Flächennormale der auf die Bodenstruktur aufgestapelten flächigen Elektrodenelemente gegenüber einer Schwerkraftrichtung angewinkelt ist. Beispielsweise schließen die Flächennormale der auf die Bodenstruktur aufgestapelten flächigen Elektrodenelemente und die Schwerkraftrichtung einen spitzen Winkel ein. Die Bodenstruktur kann damit also verkippt gegenüber der Bodenfläche der Betriebsumgebung sein, sodass das statisch in Bezug auf die Stapelradachse und/oder die Bodenstruktur ausgerichtete Begrenzungselement im Bereich des höchsten Punktes der Bodenstruktur angeordnet ist. Diese Ausrichtung der Bodenstruktur und des Begrenzungselements kann zu einer weiteren Verbesserung des Bewegungsablaufs der einzelnen Elektrodenelemente während der Ablage auf dem Elektrodenstapel führen. Die angewinkelte Anordnung der Bodenstruktur führt dazu, dass die bereits auf den Elektroden stapel abgelegten Elektrodenelemente aufgrund ihrer Schwerkraft eine Kraftkomponente in Richtung des dem Begrenzungselement gegenüber liegenden Anschlags bzw, Abstreifers erfahren. Dies kann helfen zu vermeiden, dass die bereits auf dem Elektrodenstapel befindlichen Elektrodenelemente bzw. das oberste davon verrutschen bzw. verrutscht, wenn das nächste Elektrodenelement von oben darauf abgelegt ward. Dadurch kann die Ausrichtung der Elektrodenelemente zusätzlich verbessert werden.

Gemäß einem Aspekt ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen angegeben. Das Verfahren kann z.B. mit Hilfe der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden. In einem Schritt des Verfahrens wird ein erstes Elektrodenelement bereitgestellt. In einem weiteren Schritt wird das erste Elektrodenelement in einen Zwischenraum eingebracht, welcher durch Stapelradfinger eines um eine Stapelradachse bzw. Rotationsachse rotierenden Stapelrades gebildet wird. In einem weiteren Schritt wird das erste Elektrodenelement mit dem Stapelrad transportiert. In einem weiteren Schritt wird das erste Elektrodenelement aus dem Zwischenraum entfernt. In einem weiteren Schritt wird das erste Elektrodenelement in eine Aufnahmeeinheit zugeführt. In einem weiteren Schritt wird eine Bewegung des ersten Elektroden elements nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit mittels eines Begrenzungselements begrenzt. In einem weiteren Schritt wird ein zweites Elektrodenelements bereitgestellt. In einem weiteren Schritt ward das zweite Elektrodenelement in einen von dem Zwischenraum unterschiedlichen weiteren Zwischenraum eingebracht, welcher durch Stapel radfmger des Stapelrades gebildet wird. In einem weiteren Schritt wird das zweite Elektrodenelement aus dem weiteren Zwischenraum entfernt. In einem weiteren Schritt wird das zweite Elektrodenelement in die Aufnahmeeinheit zugeführt, um somit einen Elektrodenstapel zu erzeugen, der auf einer Bodenstruktur der Aufnahmeeinheit gebildet wird. In einem weiteren Schritt wird eine Bewegung des zweiten Elektrodenelements nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit mittels des Begrenzungselements begrenzt. Das Begrenzungselement ist in Bezug auf die Bodenstruktur statisch angeordnet und bildet somit einen Anschlag für > |4 - das in die Aufnahmeeinheit zugeführte erste und zweite Elektrodenelement. In einem Beispiel können die einzelnen Verfahrensschritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen .

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht einer Aufnahmeeinheit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen.

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erzeugen eines Elektroden Stapels mit flächigen Elektrodenelementen.

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines Elektrodenstapels 2 mit flächigen Elektrodenelementen 3, wobei es sich beispielsweise um eine Querschnittsansicht oder eine Seitenansicht der Vorrichtung 1 handelt. Die Vorrichtung 1 weist ein Stapelrad 10 auf, welches rotierbar um eine Stapelradachse 11 gelagert ist und eine Vielzahl von Stapelradfingern 12 umfasst, die jeweilige Zwischenräume 13 zur Aufnahme der Elektrodenelemente 3 definieren. In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung sind einige der Vielzahl von Stapelradfingern 12 sowie einige der Zwischenräume 13 und der darin befindlichen Elektrodenelemente 3 mit Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie erkennbar ist, erstrecken sich die Stapelradfinger 12 im Wesentlichen radial in Bezug auf die Stapelradachse 11 und können leicht gebogen sein.

In dem vorliegenden Beispiel führt das Stapelrad 10 eine Rotationsbewegung 14 im Uhrzeigersinn aus, um die einzelnen Elektrodenelemente 3 von einer nicht dargestellten Zuführeinheit zu einer Aufnahmeeinheit 30 zu befördern. Eine Abstreifeinheit 20 wirkt dabei mit der Rotationsbewegung 14 des Stapelrades 10 derart zusammen, dass die Elektrodenelemente 3 nacheinander aus den jeweiligen Zwischenräumen 13 entfernt und anschli eßend gemäß einem bestimmten Bewegungsablauf in die Aufnahmeeinheit 30 befördert werden. Die Aufnahmeeinheit 30 weist eine Boden Struktur 31 auf, welche beispielsweise eine Bodenfläche oder andere Bodenelemente umfasst, sodass die Elektrodenelemente 3 auf der Bodenstruktur 31 aufgestapelt werden können. Die Bodenstruktur 31 definiert eine Aufnahmeausdehnung 34 bzw. eine Aufnahmeabmessung 34, die parallel zu einer Richtung 33 verläuft, welche senkrecht zur Stapelradachse 11 angeordnet ist. Die Richtung 33 kann dabei eine tangentiale Ausrichtung in Bezug auf die Rotationsbewegung 14 des Stapelrades 10 aufweisen. Die Aufnahmeausdehnung 34 kann in der Richtung 33, das heißt nach außen hin, durch ein Begrenzungselement 32 begrenzt sein, welches einen Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit 30 aufgenommenen Elektrodenelemente 3 bildet und welches in Bezug auf die Stapelradachse 11 statisch angeordnet ist.

Das Begrenzungselement 32 ist in der schematischen Darstellung von Fig. 1 gekrümmt dargestellt. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann das Begrenzungselement 32 aber auch gerade ausgebildet sein.

Das Begrenzungselement 32 kann den Anschlag für die in die Aufnahmeeinheit 30 aufgenommenen Elektrodenelemente 3 derart bilden, dass eine Bewegung der in die Aufnahmeeinheit 30 bereits aufgestapelten Elektrodenelemente 3 in der Richtung 33 unterbunden ist, um somit eine fluchtende Stapelung der Elektrodenelemente 3 zu ermöglichen, wie in Fig. 1 dargestellt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass eine Bewegung der in der Aufnahmeeinheit 30 gestapelten Elektrodenelemente 3 in der zur Rotationsbewegung 14 des Stapelrades 10 tangentialen Richtung 33 unterbunden ist. Die Position und/oder Ausrichtung des Begrenzungselements 32 relativ zu einer Position und/oder Ausrichtung der Rotationsachse 11 und/oder der Bodenstruktur .31 kann fixiert und damit unveränderlich sein, sodass die durch die Rotationsachse 11 und/oder die Bodenstruktur 31 definierte Aufnahmeausdehnung 34 in ihrer Erstreckung in die Richtung 33 unveränderlich ist.

Die Vorrichtung 1 kann ferner eine Erfassungseinheit 40 umfassen, welche dazu ausgeführt ist, Betriebsparameter zu erfassen, die einer Stapelung der Elektrodenelemente 3 in der Aufnahmeeinheit 30 zugeordnet sind. Die Erfassungseinheit 40 kann eine Kamera und/oder optische Messinstrumente umfassen, um eine visuelle bzw. optische Erfassung der Betriebsparameter zu ermöglichen. Die Kamera oder der Sensor ist vorzugsweise oberhalb, d.h. in Draufsicht auf die Stapelung der Elektrodenelemente 3, angeordnet, um das Ablageergebnis des letzten Elektrodenelemente.

Die Vorrichtung 1 kann ferner eine Antriebseinheit 50 umfassen, welche dazu ausgeführt ist, die Bodenstruktur 31 gegenüber dem Stapelrad 10 basierend auf den erfassten

Betri ebsparametem zu bewegen, insbesondere zu verschieben. Die Antriebseinheit 50 kann durch einen motorisch angetriebenen Verfahrmechanismus gebildet sein, welche die Bodenstruktur 31 zusammen mit dem Begrenzungselement 32 oder getrennt vom Begrenzungselement 32 entlang der Verschieberichtung 35 verschieben kann. Die Verschieberichtung 35 kann dabei derart in Bezug auf das Stapelrad 10 ausgerichtet sein, dass sich die Bodenstruktur 31 von dem Stapelrad 10 bzw. der Stapelradachse 11 wegbewegt, während die einzelnen Elektrodenelemente 3 nacheinander in die Aufnahmeeinheit 30 aufgenommen und dort, abgestapelt werden.

Fig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem sich aktuell drei Elektrodenelemente 3 im Stapel 2 befinden und ein viertes Elektrodenelement 3 gerade aus einem Zwischenraum 13 entfernt und in die Aufnahmeeinheit 30 aufgenommen wird. Dieses gerade aus dem Zwischenraum 13 entfernte Elektrodenelement 3 wird durch die Abstreifeinheit 20 aus dem entsprechenden Zwischenraum 13 geschoben und gelangt somit in die Aufnahmeeinheit 30 und auf den Elektroden stapel 2. Die Bodenstruktur 31 kann bei jedem Zuführen eines Elektrodenelements 3 auf den Elektrodenstapel 2 gegenüber dem Stapelrad 10 entlang der Verschieberichtung 35 in diskreten Schritten oder kontinuierlich weiter verschoben werden. Dieses Verschieben, welches zum Beispiel aktiv durch die Antriebseinheit 50 durchgeführt wird, kann in Abhängigkeit einer aktuellen Stapelhöhe und/oder einer aktuellen Masse von Elektrodenelementen 3 in der Aufnahmeeinheit 30 bzw. im Elektrodenstapel 2 erfolgen.

Das Stapelrad 10, die Ab Streifeinheit 20 und die Aufnahmeeinheit 30 können dabei derart zueinander angeordnet sein, dass die Elektrodenelemente 3 beim Entfernen aus den Zwischenräumen 13 und bei der Aufnahme in die Aufnahmeeinheit 30 dem oben bereits erwähnten Bewegungsablauf folgen. Die Bodenstruktur 31 kann insbesondere derart gegenüber dem Stapelrad 10 verschoben werden, dass der besagte Bewegungsablauf für jedes in die Aufnahmeeinheit 30 aufgenommene Elektrodenelement 3 gleich ausgeprägt ist. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Bodenstruktur 31 gegenüber dem Stapelrad 10 so verschoben wird, dass ein Abstand zwischen der Stapelradachse 11 und einem jeweils zuletzt in der Aufnahmeeinheit 30 abgestapelten Elektrodenelement 3 konstant ist. Mit anderen Worten ist die Distanz zwischen dem jeweiligen Zwischenraum 13 und dem aktuell obersten Elektrodenelement 3 im Elektrodenstapel 2, die ein Elektrodenelement 3 zurückl egen muss, um vom Zwischenraum 13 auf den Elektrodenstapel 2 zu gelangen, für jedes der aufeinanderfolgenden in die Aufnahmeeinheit 30 eingebrachten Elektrodenelemente 3 gleich groß.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht eine Höhenerkennung vor, die dafür sorgt, dass die Stapelebene für jedes aktuell zu stapelnde Elektrodenelement gleich ist. Eine konstante Absenkung des Ablagebodens bzw. der Bodenstruktur 31 pro Elektrodenelement ist zwar möglich, aber durch die Höhendetektion wird die Kompression des Stapels durch die Gewichtskraft der Elektrodenelemente berücksichtigt, d.h. beim Auflegen der ersten Elektrodenelement auf der Bodenstruktur 31 ist der Verfahrweg pro Elektrodenelement eher hoch. Je mehr Elektrodenelemente gestapelt werden, desto geringer ist der Verfahrweg, da sich die Zwischenräume der nicht ideal glatten Elektrodenelemente unten im Stapel durch die Gewichtskraft reduzieren, d.h. der Elektrodenstapel ward komprimiert.

Die Bodenstruktur 31 der .Aufnahmeeinheit 30 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, gegenüber einer horizontalen Auflageebene 4 der Vorrichtung 1 angewinkelt sein, sodass sich das Begrenzungselement 32 in einem Bereich eines höchsten Punktes 36 der Bodenstruktur 31 befindet. Mit anderen Worten kann die Bodenstruktur 31 leicht verkippt gegenüber der Auflageebene 4 angeordnet sein, sodass eine Flächennormale der bereits gestapelten Elektrodenelemente 3 und/oder die oben erwähnte Verschieberichtung 35 gegenüber einer Schwerkraftrichtung g angewinkelt ist, wenn die Vorrichtung 1 bestimmungsgemäß in einer Betriebsumgebung eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines Elektrodenstapels 2 mit flächigen Elektrodenelementen 3. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Vorrichtung 1 aus Fig. 1 handeln. In der linken Darstellung ist die Draufsicht und in der rechten Darstellung die Querschnittsansicht der Vorrichtung 1 dargestellt. In der links dargestellten Draufsicht ist zu erkennen, dass eine Reihe von Stapelradfmgern 12 des Stapelrades 10 drei Stapelradfinger 12 aufweist, wobei in der rechten Querschnitsansicht erkennbar ist, dass eine solche Reihe von Stapelradfmgern 12 jeweils zwei benachbarte Zwischenräume 13 voneinander trennt.

Aus der Fig. 2 ward bei Betrachtung der Darstellungen auch deutlich, dass die

Ab Streifeinheit 20 mehrere Wandelemente 21 aufweist, die im Bereich der Stapelradfinger 12 durch Aussparungen 22 getrennt sind, welche durch jeweils einen der Stapelradfinger 12 durchkämmt werden. Dies bewirkt, dass ein sich über die Breite einer Reihe von Stapelradfingem 12 hinweg erstreckendes Elektrodenelement 3 beim Berühren der Ab Streifeinheit 20 gleichmäßig aus dem entsprechenden Zwischenraum 13 befördert werden kann. Mit anderen Worten, sobald sich das Stapelrad 10 weit genug gedreht und damit das Elektrodenelement 3 die Abstreifeinheit 20 erreicht hat, wird das Elektrodenelement 3 durch weiteres Drehen des Stapelrades 10 aus dem Zwischenraum 13 herausbewegt. Es sei verstanden, dass die rechte Darstellung der Fig. 2 das Stapelrad 10 mit einer Rotationsrichtung 14 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Stapelradachse 11 darstellt, sodass die rechts in Fig, 2 gezeigte Darstellung gegenüber der Darstellung der Fig. 1 seitenverkehrt ist.

In Fig. 2 ist in beiden Darstellungen auch eine Seitenbegrenzungseinheit 38 dargestellt welche die Elektrodenelemente 3 während des Herausbewegens aus dem entsprechenden Zwischenraum 13 seitlich führen kann. Hierzu kann die Seitenbegrenzungseinheit 38 zwei Seitenbegrenzungselemente 39 aufweisen, welche die Elektrodenelemente 3 gemäß einer lateralen Sollbewegung führt bzw. diese in eine laterale Sollposition in der Aufnahmeeinheit 30 befördert. Ebenso ist die Bodenstruktur 31 der Aufnahmeeinheit 30, auf welcher die Elektrodenelemente 3 zum Elektrodenstapel 2 aufgestapelt werden, in beiden Darstellungen zu erkennen.

Die Seitenbegrenzungseinheit 38 und/oder die Seitenbegrenzungselemente 39 können auch weiter entfernt von der Bodenstruktur 31 , also in Bildebene weiter oben als in Fig. 2 schematisch dargestellt, angeordnet sein, um die Lage der Elemente zu korrigieren. Sobald die Kante des Elementes die Abstreifeinheit 20 berührt, wird die Klemmung im Stapelrad

10 aufgehoben, und es kann ab dann wirksam durch die Seitenbegrenzungseinheit 38 und/oder die Seitenbegrenzungselemente 39 eingegriffen werden.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Aufnahmeeinheit 30 der Vorrichtung 1 aus den Figuren 1 und 2. Zu erkennen sind wiederum das Stapelrad 10 mit mehreren Stapelradfingern 12, welche jeweils die Zwischenräume 13 zur Beförderung der Elektrodenelemente 3 definieren.

In einer nicht weiter dargestellten Ausführungsform kann die Abstreifeinheit 20 oder Rückwand der Aufnahmeeinheit 30 so angebracht sein, dass sie durch die Stapelradachse

1 1 führt. So ist ein einfaches Verstellen des Winkels des Ablagebodens 31 gegen die horizontale Ebene möglich ist. Diese Verstellung beispielsweise führt, neben dem Abstand der Boden Struktur 31 zum Stapelrad 10, dazu, dass der Auftreffwinkel eines Elektrodenelements auf den Ablagebodens 31 eingestellt werden kann. Der einstellbare Auftreffwinkel und/der Auftreffort führt dazu, dass eine ideale Einstellung zwischen normaler und tangentialer Krafteinwirkung auf das Elektrodenelement zur optimalen Stapelbildung justiert werden kann.

Fig. 3 zeigt einen Zustand bzw. Zeitpunkt, bei dem ein erstes Elektrodenelement 3a bereits auf der Bodenstruktur 31 der Aufnahmeeinheit 30 aufliegt. Das erste Elektrodenelement 3a kann dabei an dem Begrenzungselement 32 anliegen und dadurch an einer weiteren Bewegung in der Richtung 33 gehindert sein. Ferner wird in dem dargestellten Zeitpunkt ein zweites Elektrodenelement 3b gerade aus einem der Zwischenräume 13 herausbefördert und in die Aufnahmeeinheit 30 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt trifft das zweite Elektrodenelement 3b beispielsweise mit einer Kante auf das bereits in der Aufnahmeeinheit 30 befindliche erste Elektrodenelement 3a auf, was an einem Auftreffpunkt 37 zu einer Krafteinwirkung oder einem Impuls führt, welche/welcher das erste Elektrodenelement 3 hin zum Begrenzungselement 32 drängt bzw. drückt. Da das erste Elektrodenelement 3a aber bereits an dem Begrenzungselement 32 anliegt, führt dieser Kontakt zwischen den beiden Elektrodenelementen 3a, 3b nicht zu einem Verrutschen des ersten Elektroden elements 3a. Da dies für jedes weitere in die Aufnahmeeinheit 30 zugeführte Elektrodenelement 3 gleichermaßen gilt, kann eine fluchtende Stapelung der Elektrodenelemente 3 begünstigt werden.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Vorrichtung 1. Zu erkennen sind wiederum die Stapelradfinger 12 des sich um die Stapelradachse bzw. Rotationsachse 11 drehenden Stapelrades 10. Das Stapelrad 10 kann dabei durch einen Stapelradmotor 15 angetrieben werden. Zu erkennen ist ebenfalls die Abstreifeinheit 20 sowie die Aufnahmevorrichtung 30 mit dem statisch zur Stapelradachse 11 angeordneten Begrenzungselement 32. Das Begrenzungselement 32 kann direkt an der Bodenstruktur 31 befestigt sein. Allerding ist es auch möglich, dass das Begrenzungselement 32 nicht direkt an der Boden Struktur 31 befestigt ist, sondern beide Komponenten lediglich, beispielsweise statisch, zueinander positioniert und/oder ausgerichtet sind. Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erzeugen eines Elektrodenstapels mit flächigen Elektrodenelementen. Das Verfahren kann zum Beispiel durch die in Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebene Vorrichtung 1 ausgeführt werden, auf welche hiermit ebenfalls verwiesen wird. In einem Schritt S1 des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen eines ersten Elektrodenelements 3a. In einem weiteren Schritt S2 erfolgt ein Einbringen des ersten Elektrodenelements 3a in einen Zwischenraum 13a, welcher durch Stapelradfinger 12 eines um eine Stapelradachse bzw. Rotationsachse 11 rotierenden Stapelrades 10 gebildet wird. In einem weiteren Schritt S3 erfolgt ein Transportieren des ersten Elektrodenelements 3a mit dem Stapelrad 10. In einem weiteren Schritt S4 erfolgt ein Entfernen des ersten Elektrodenelements 3a aus dem Zwischenraum 13a (vgl. auch Zustand in Fig. 1). In einem weiteren Schritt S5 erfolgt ein Zufuhren des ersten Elektrodenelements 3a in eine Aufnahmeeinheit 30. In einem weiteren Schritt S6 erfolgt ein Begrenzen einer Bewegung des ersten Elektrodenelements 3a mittels eines Begrenzungselements 32 nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit 30. In einem weiteren Schritt S7 erfolgt ein Bereitstellen eines zweiten Elektrodenelements 3b. In einem weiteren Schritt S8 erfolgt ein Einbringen des zweiten Elektrodenelements 3b in einen von dem Zwischenraum 13a unterschiedlichen, weiteren Zwischenraum 13b, welcher durch Stapelradfinger 12 des Stapelrades 10 gebildet wird. In einem weiteren Schritt S9 erfolgt ein Transportieren des zweiten Elektrodenelements 3b mit dem Stapelrad 10. In einem weiteren Schritt S 10 erfolgt ein Entfernen des zweiten Elektroden elements 3b aus dem weiteren Zwischenraum 13b (vgl. ebenfalls Zustand in Fig. 1). In einem weiteren Schritt S 1 1 erfolgt ein Zuführen des zweiten Elektrodenelements 3b in die Aufnahmeeinheit 30, um somit einen Elektrodenstapel 2 zu erzeugen, der auf einer Bodenstruktur 31 der Aufnahmeeinheit 30 gebildet wird. In einem weiteren Schritt S12 erfolgt ein Begrenzen einer Bewegung des zweiten Elektrodenelements 3b mittels des Begrenzungselements 32 nach dem Zuführen in die Aufnahmeeinheit 30.

Das Begrenzungselement 32 kann dabei in Bezug auf die Stapelradachse bzw.

Rotationsachse 11 oder die Bodenstruktur 31 statisch angeordnet sein. Das Begrenzungselement 32 kann auch nach außen beweglich ausgebildet sein.

Beispielsweise, um eine treppen förmige .Ablage bei teilgebogenen Elementen zu ermöglichen. Es kann somit einen Anschlag für das in die Aufnahmeeinheit 30 zugeführte erste und zweite Elektrodenelement 3a, 3b bilden.