本發(fā)明涉及一種具有權利要求1的前序部分所述特征的用于將能量單池、特別是電池單池的片段送入單池堆疊裝置的進料裝置，以及一種具有權利要求14的前序部分所述特征的用于將能量單池的片段送入單池堆疊裝置的方法。

背景技術：

1、本發(fā)明意義下的能量單池或者還有能量存儲器例如用于機動車、其他陸上交通工具、船舶、飛機，或者也用于固定的設備，如形式為電池單池或燃料單池的光熱太陽能發(fā)電器(photovoltaikanlagen)，其中，需要在較長的時段內儲存極其大量的能量。為此，這些能量單池具有由多個堆成堆垛的片段構成的結構。這些片段分別由交替的陽極片和陰極片構成，所述陽極片和陰極片通過同樣作為片段制造的隔板片彼此分開。片段在制造過程中被預切割，并且然后按預定的順序彼此疊置成堆垛，并通過層壓彼此連接在一起。陽極片和陰極片在此首先從連續(xù)幅面上切割下來，并且然后單獨地間隔開地分別放置在隔板材料的連續(xù)幅面上。然后，在第二步驟中再次使用切割器件將這一隨后形成的“雙層的”的連續(xù)幅面(該連續(xù)幅面由帶有所放置的陽極片和陰極片的隔板材料制成)切割成片段，其中所述片段在這種情況下雙層地由隔板片(該隔板片帶有布置在其上的陽極片或陰極片)形成。如果在生產技術上可行或有必要，也可以在切割前將帶有所放置的陽極片和陰極片的隔板材料的連續(xù)幅面彼此疊放，從而形成具有隔板材料的第一連續(xù)層(該隔板材料的第一連續(xù)層帶有放置在其上的陽極片或陰極片)和隔板材料的第二連續(xù)層(該隔板材料的第二連續(xù)層也帶有放置在其上的陽極片或陰極片)的連續(xù)幅面。然后，通過切割器件將該“四層的”連續(xù)幅面切割成片段，所述片段在這種情況下以四層的方式形成，其帶有第一隔板片、陽極片、第二隔板片和放置在其上的陰極片。這種解決方案的優(yōu)點在于可以節(jié)省一次切割。

2、因此，本發(fā)明意義下的片段是隔板材料、陽極材料或陰極材料的單層的片段，上述結構的雙層的或者也可以是四層的片段。

3、用于制造電池單池的器件例如從wo?2016/041713?a1和de?102017216213a1中已知。

4、例如用于電動汽車的能量單池的制造目前是在生產設備上進行的，所述生產設備具有每分鐘生產100至240個單室電解槽單池(monozellen)的效率。這些生產設備在部分區(qū)域內工作，或連續(xù)地以時鐘驅動的不連續(xù)的運動(如來回運動)的方式工作，并且因此在生產效率方面是有限的。大部分已知的機器以單片-堆疊工藝(如“拾取和放置”)工作，其具有處理較慢的缺點。在這種情況下，無法進行單池成型的層壓。

5、另一種已知的方案是帶有連續(xù)不斷的材料幅面和時鐘驅動的工具(如用于改變間距的工具和分離刀片)的機器。

6、原則上，具有時鐘驅動的運動的機器在效率方面是受限的。有質量的部件，如收容件(aufnahmen)和工具，必須不斷地加速和減速。這些過程在此決定了時間順序，并且在此消耗大量能量。運動部件的質量不能隨意減少。運動更快的部件往往需要承受更大的載荷，并且因此甚至變得更加昂貴和沉重。

7、為了降低能量單池制造的生產成本，此外還必須提高機器的生產效率。用于高的生產效率的一個條件在此是能量單池堆垛的高生產率，所述能量單池由上述類型的多個彼此堆疊的片段構成。

8、為了實現(xiàn)極高的生產率，在此值得期望的是：在生產中以盡可能高的節(jié)段率(stückrate)從連續(xù)幅面上切下片段，為此，必須以相應高的送入速度送入連續(xù)幅面并以盡可能高的切割頻率從連續(xù)幅面上切下片段。然后，必須將所述片段上下堆疊形成堆垛。在此要解決的問題在于，必須協(xié)調片段的堆疊過程和連續(xù)的進料，以便以所期望的高的運輸速率實現(xiàn)片段的不間斷的進料和堆疊。

技術實現(xiàn)思路

1、在此背景下，本發(fā)明的任務在于，提供用于將能量單池用的片段送入單池堆疊設備的進料裝置和方法，所述進料裝置和所述方法應當能夠實現(xiàn)以高的運輸速率送入片段，同時簡化單池堆疊設備中的堆疊過程的協(xié)調和同步。

2、為了解決該任務，提出了一種具有權利要求1所述特征的進料裝置和一種具有權利要求14所述特征的方法。本發(fā)明的其他優(yōu)選的實施方式可以從從屬權利要求、附圖和相關的說明中推斷出。

3、根據(jù)本發(fā)明的基本構思，按照權利要求1和權利要求14建議：在進料裝置中設置展開裝置，在該展開裝置中，材料流中的依次的片段的間距增大，從而在向單池堆疊裝置進料時，材料流中的依次的片段彼此間具有增大的間距。通過展開裝置增大了片段彼此間的間距，由此通常又可以簡化單池堆疊裝置中的堆疊過程的協(xié)調或同步。在此，為了在進料裝置中實現(xiàn)高的輸送速率，可在進料裝置中以較小的間距或甚至以直接彼此貼靠的方式引導片段，因為間距增加僅由在進料裝置本身中的所設置的展開裝置實現(xiàn)。此外，除了簡化單池堆疊裝置中的堆疊過程外，由于它們的間距增加，片段也可以簡化地例如通過分流器被分成兩條或更多條平行布置的運輸路徑，并且然后在單池堆疊裝置中被堆疊在多個平行布置的單池堆疊器件中。此外，由于間距增加，單池堆疊裝置中的堆疊過程的運動可以簡化地與連續(xù)幅面和切割后的片段的進料運動協(xié)調和同步。

4、在此，進料裝置優(yōu)選可以由滾筒排(trommellauf)構成，該滾筒排能以片段直接彼此貼靠的方式或以十分小的間距的方式實現(xiàn)所述片段的十分高的運輸速率。

5、在此，展開裝置優(yōu)選可以由滾筒排的至少一個第一和第二滾筒構成，其中，片段從第一滾筒的側面被傳送到第二滾筒的側面上，并且第一滾筒以其側面的第一圓周速度傳送片段，并且第二滾筒以其側面的第二圓周速度接收片段，并且第二圓周速度大于第一圓周速度。在從第一滾筒傳送到第二滾筒上時，由于第二滾筒的圓周速度更高，片段實際上被拉開，并以增大的間距被進一步運輸。在此，第二滾筒的更高的圓周速度因此也是必要的，因為由于間距增大，片段被拉開，形成一連串具有更長長度的片段，但這些片段必須在相同的時間間隔內被排出，其中之前以更小的間距送入了相同數(shù)量的片段。

6、在此，可以通過下述方式簡化從第一滾筒到第二滾筒上的傳送：在第一和第二滾筒之間設置轉移滾筒，并且轉移滾筒以在第一圓周速度和第二圓周速度之間交替加速和減速的方式被驅動至脈動的(schwellenden)旋轉速度，其中轉移滾筒以第一圓周速度從第一滾筒上接收所述片段，并以第二圓周速度將所述片段傳送到第二滾筒處。在從第一滾筒過渡到第二滾筒上時，通過轉移滾筒將片段加速到更高的第二圓周速度，從而使得這些片段在更高的圓周速度的情況下被第二滾筒接收而不會打滑。

7、此外，在此還建議：轉移滾筒具有至少兩個、優(yōu)選三個轉移柱(transferstempel)。轉移柱用于在轉移滾筒上接收和運輸所述片段。通過設置至少兩個(優(yōu)選三個)轉移柱，可以提高片段通過轉移滾筒的傳送速率。特別是，由此可以降低轉移滾筒為實現(xiàn)預定的片段傳送速率所需的轉速。

8、此外，在此還建議：第一滾筒具有第一半徑且第二滾筒具有第二半徑，且第二半徑大于第一半徑。通過所建議的滾筒的半徑尺寸，能夠以盡可能較小的滾筒轉速差實現(xiàn)滾筒的不同的圓周速度，其中根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例，這些滾筒的轉速甚至可以相同。

9、此外，展開裝置也可以由至少一個集成到滾筒排中的變距滾筒構成，并且該變距滾筒可以具有多個布置在圓周處的運輸段，用于運輸材料流的相應一片段，其中運輸段能夠沿變距滾筒的徑向方向和/或圓周方向移動，并且所述片段從接收部位一直到傳送部位地從較小的半徑移動到較大的半徑上和/或沿圓周方向移動。通過所建議的變距滾筒，可以在旋傳的滾筒本身上執(zhí)行間距增加。在此，這些片段相互間的間距增加通過運輸段及其移動來實現(xiàn)，其方法是：通過運輸段本身使保持在運輸段處的片段移動成彼此距離增加的取向。

10、此外，在此還建議：在滾筒排內設置至少兩個成排布置的變距滾筒。通過設置至少一個另外的變距滾筒，可以將在變距滾筒上執(zhí)行的間距增大相對于要實現(xiàn)的間距增大減少一個系數(shù)，該系數(shù)與變距滾筒的數(shù)量相對應。由此又可以降低運輸段所需的相對速度以及運輸段和保持在該運輸段處的片段到變距滾筒的相關加速度，這又導致在間距增加過程中作用到所述片段上的橫向力更小。

11、在此，變距滾筒可以將材料流中的優(yōu)選依次的片段之間的間距增加至少10毫米，優(yōu)選13毫米。

12、此外，還建議：展開裝置由集成到滾筒排內的帶運輸裝置構成，并且?guī)н\輸裝置包括以第一速度被驅動進行運輸運動的連續(xù)帶，并且第一速度大于所送入的片段的速度。帶運輸裝置通過下述方式增加了這些片段的間距：從進料開始，通過所述帶運輸裝置以比在進料時更高的第一速度將所述片段運走。因此，帶運輸裝置使所述片段在其運輸方向的方向上變形，形成具有更大間距的排。在此，片段的運出方向由連續(xù)帶的取向預先給定，其例如可通過連續(xù)帶的平坦的取向和由此產生的線性的運出方向來形成。

13、此外，還建議：展開裝置由集成到滾筒排內的組合體構成，所述組合體由被驅動進行旋轉運動的切割滾筒和被驅動進行旋轉運動或者也靜止不動的配對滾筒(gegentrommel)構成，所述切割滾筒具有多個布置在圓周面處的切割棱邊，所述配對滾筒具有至少一個配對棱邊，并且通過配對滾筒的配對棱邊在切割滾筒的切割棱邊處的相互滑動，從以第一速度向切割滾筒送入的連續(xù)幅面上將片段切割成預定長度，并且以側面的圓周速度驅動切割滾筒進行旋轉運動，該圓周速度大于送入的連續(xù)幅面的第一速度。切割滾筒與配對滾筒共同構成一切割裝置，在該切割裝置中，能夠以預定的長度或寬度從連續(xù)幅面上切下所述片段。在此，切割滾筒同時用于運輸連續(xù)幅面和引出的片段。由于切割滾筒的圓周速度大于送入的連續(xù)幅面的速度，因此切割后的片段會主動遠離連續(xù)幅面地被運輸一較短的路段，從而使得所述片段的被切割的末端隨后與下一片段的起始端具有一間距。因此，在切割后所述片段就會變形，形成具有增大間距的行。