[发明专利]电池制造设备

说明书

描述

本发明涉及电池制造设备，特别是用于电化学电池成型的成型设备（Formierungseinrichtung）。

可再生能量，例如风能或者太阳能，具有功率供给不稳定这一缺点。在适当的天气条件下，风力发电设备或者太阳能发电设备能够输出较高的功率，然而当天气条件相应改变时，功率供给可能在较短时间内降低到非常低的值。这种波动在电网的功率供给中，特别可能在有大量消耗电能的用电器时候时会导致能量供应不足。此外，供应不足可能导致能量有关的成本暂时上升。电池制造设备必须适应波动的功率供给，该电池制造设备还需要电能用于电池充电。

DE 1 671 821公开了用于蓄电池成型的设计。包含在蓄电池中的能量能够在没有其他额外电源时毫无损失的回流到交流电网中。

本发明的任务在于，提供一种改进了的电池制造设备。

该任务通过一种电池制造设备完成，特别是通过一种用于电化学电池成型的成型设备完成，该电池制造设备包括：制造单元，特别是用于容纳至少一个电化学电池的容纳设备，特别是容纳多个电化学电池的容纳设备；电网连接设备，电池制造设备能够通过该电网连接设备从电网，特别是从公共电网中获得电能，并能够将电能输出到电网中。电池制造设备的控制设备，其被用来控制至少部分的电池制造。控制设备以如下方式构成，即从电网中获取的能量和/或输出到电网中的能量能够依赖于电网中的功率供给来控制。功率供给特指暂时的功率供给。

电池制造设备在本发明的范畴中被理解为如下设备，即能够应用于电化学电池或包括至少一个电化学电池的电池装置的制造范围中的设备。可能情况下使用能量和其他工作介质，直至完成电化学电池或包括至少一个电化学电池的电池装置作为能够依常规使用的完成产品时，电化学电池或包括至少一个电化学电池的电池装置的制造在这种情况下与天然或预制原料的传递过程有关。直接的制造过程发生在制造单元内。其他设备，如控制设备或电网连接设备，并不直接参与到该过程中。电化学电池的成型可被看作电池制造的重要组成部分。这种成型能够用于在电化学电池的电极上产生特殊的表面层，其中，并不在电化学电池上强制进行实质性的机械改变。电化学电池的成型能够包括电化学电池的多次充电和放电。其中，用于待成型的电化学电池的容纳设备代表了可能的制造单元。

在本发明范畴中，电化学电池被理解为如下设备，即还用于存储化学能和输出电能的设备。为此，依据本发明的电化学电池可至少具有电极堆栈或电极线轴，该电极线轴借助其包封以气密和液密封装的方式来实现封装。还能够将该电化学电池设计为在充电时吸收电能。这就是所谓的二次电池或充电电池。

通过控制设备能够依赖于功率供给来控制所获取的或发出的电能，电池制造设备能够适应功率供给的波动。在这种情况下能够被设计成，在功率供给较高时，将比功率供给较低时得到更多的电功率。此外，还能够被设计成，当功率供给较高时将较少的功率输出到电网中，或者在功率供给较低时将较多的电功率输出到电网中。在网络欠载时可有较高的功率供给，而在网络过载时可有较低的功率供给。

在电化学电池成型过程中，电能从能量源，特别是从电网或能量存储设备中取得。这些能量中的大部分需要充入电化学电池。除了各种损耗之外，上述能量因此并不被消耗，而仅仅是转变成化学能。在另一时间点上，待成型的电化学电池再次放电，从而使电能可供使用。由于大规模的（groβtechnisch）待成型的电化学电池的数量众多，电池制造设备的控制根据所取得的或发出的功率来提供一定量的功率来稳定电网。此外，当电网欠载时或者当电网过载时被馈入电网的功率的费用高时，使用合算的制造功率成本能够产生成本优势。

电池制造设备最好具有能量存储设备。能量存储设备这一概念能够在此被理解为如下设备，其特别能够为了稍后的使用或另外的输出而存储能量。能量存储设备能够将电能转化为其他能量形式，例如机械能和/或化学能。最好可设有将能量向电能的回转（Rückumwandlung）。能量存储设备最好能够包括多个电化学电池，特别是二次电池。