用于裝配電極的方法與設(shè)備技術(shù)

在一種用于裝配多個電極的方法和設(shè)備中，為了生產(chǎn)電能儲存設(shè)備、尤其是鋰電池，多個電極被以一個相互間距依次放置在分隔器上，分隔器沿進給路徑前進，隨后分隔器被一對對旋式刀片沿垂直于分隔器的進給方向的切割線切割，所述切割線設(shè)置在包括在兩個相鄰的電極之間且沒有電極的分隔器部分中，該方法和設(shè)備允許在高生產(chǎn)力下裝配長度受限的多個電極。

Methods and equipment for assembling electrodes

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于裝配電極的方法與設(shè)備
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)涉及一種用于裝配電極(尤其是用于生產(chǎn)電化學(xué)電池)的方法和設(shè)備。具體地然而并非排他地，本專利技術(shù)可應(yīng)用于制造電能儲存設(shè)備，例如鋰電池?，F(xiàn)有技術(shù)包括專利申請文獻US2015/0033547A1，該文獻公開了一種用于裝配電極的方法，其中根據(jù)取決于電極長度的步驟，具有線性運動的刀片沿橫向于分隔器(separator)前進的方向切割具有一系列切口的分隔器。專利文獻US6585846B1公開了一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的方法?，F(xiàn)有技術(shù)的限制之一是在裝配多個長度相對受限的電極時，生產(chǎn)力較低。在該情況下，事實上，橫向切割的步驟很短，移動質(zhì)量的慣性不允許分隔器在高進給速度下工作。現(xiàn)有技術(shù)的另一個缺點是在不同裝配操作期間具有損壞分隔器的風(fēng)險，這是由于分隔器是由非常薄、具有柔性且易碎的片材制成的，該材料僅當(dāng)受拉時前進，然而當(dāng)受拉過度時很容易斷裂。一個特別精細(xì)的操作是對分隔器的切割，切割必須清晰且精確地進行，不能對裝配結(jié)構(gòu)造成損壞或缺陷，這樣才能獲得高質(zhì)量的電化學(xué)電池。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個目標(biāo)在于克服一個或多個現(xiàn)有技術(shù)的前述限制和缺點。本專利技術(shù)的一個目標(biāo)在于提供一種用于裝配多個電極的方法和/或設(shè)備，該方法和/或設(shè)備適用于電化學(xué)電池的形成過程，該形成過程能夠用于生產(chǎn)電能儲存設(shè)備。一個益處在于允許以高生產(chǎn)率裝配長度相對受限的多個電極。一個益處在于提供一種用于以高生產(chǎn)力和連續(xù)的材料加工裝配多個電極的設(shè)備和/或方法。一個益處在于允許以高效率生產(chǎn)高質(zhì)量的電能儲存設(shè)備。一個益處在于可獲得結(jié)構(gòu)簡單且經(jīng)濟的電極裝配設(shè)備。通過根據(jù)如下所述的一個或多個權(quán)利要求的方法和/或設(shè)備來實現(xiàn)這些目標(biāo)和益處以及其他目標(biāo)和益處。在一個示例中，電極裝配方法包括以下步驟：在至少一個分隔器上以相互間距一個接一個地布置多個電極，該至少一個分隔器沿進給路徑(例如，以持續(xù)運動)前進；隨后通過一對對旋式刀片沿切割線切割分隔器，切割線橫向于分隔器的進給方向并且設(shè)置在分隔器的包括在兩個相鄰電極之間且不具有電極的部分中，從而允許以高生產(chǎn)率裝配長度受限的多個電極。在一個示例中，電極裝配設(shè)備包括用于將多個電極以相互間距一個接一個地布置在沿進給路徑(例如，在持續(xù)運動的情況下)前進的至少一個分隔器上的裝置和至少一對布置在位于兩個相鄰電極之間且不存在電極的分隔器部分中切割分隔器的對旋式刀片。附圖說明參考附圖可以更好地理解和實現(xiàn)本專利技術(shù)，附圖示出了實施例的多個非限制性示例，在附圖中：圖1為根據(jù)本專利技術(shù)制造的裝配設(shè)備的第一示例的示意圖；圖2為圖1中的裝配設(shè)備中使用的切割設(shè)備的示意圖；圖3示意性地示出了圖2中的放大的細(xì)節(jié)；圖4示出了可在根據(jù)本專利技術(shù)的裝配設(shè)備或方法的情況下獲得的組件的一些示例；圖5示出了可在本專利技術(shù)的裝配設(shè)備或方法的情況下獲得的組件的其他示例；圖6為根據(jù)本專利技術(shù)制造的裝配設(shè)備的第二示例的示意圖；圖7為可用在根據(jù)本專利技術(shù)的裝配設(shè)備中的切割設(shè)備的細(xì)節(jié)的一部分。具體實施方式參考前述附圖，出于簡化目的，不同實施例的類似元件以相同數(shù)字指代。用于裝配多個電極的設(shè)備整體以1指代。特別地，裝配設(shè)備1可用于形成電化學(xué)電池，電化學(xué)電池可用于生產(chǎn)電能儲存設(shè)備，例如鋰電池。特別地，裝配設(shè)備1可包括至少一個分隔器進給器2，該分隔器進給器構(gòu)造成沿進給路徑以進給方向F持續(xù)地或間歇地進給至少一個分隔器S。如這些示例中的，分隔器S可包括連續(xù)材料片或材料帶。分隔器進給器2具體可包括至少一個線圈3和/或用于將分隔器S從線圈3解開并用于沿進給路徑以引導(dǎo)方式移動分隔器S的裝置，其中分隔器以連續(xù)元件的形式卷繞在線圈3上。例如，可以提供(例如輥類型的)帶引導(dǎo)和張緊裝置和/或一個或多個(例如輥類型的)帶牽引裝置和/或其他(例如已知類型的)帶處理裝置。圖1示出了適用于在單個分隔器S上裝配多個電極的裝配設(shè)備1。圖6示出了適用于在兩個分立的分隔器S1和S2上裝配多個電極的裝配設(shè)備1。裝配設(shè)備1具體可包括至少一個電極進給器4，電極進給器構(gòu)造成用于將多個電極(陽極A和/或陰極C)以相距彼此一定的間距一個接一個地接連布置在沿進給路徑的分隔器S、S1、S2的至少一側(cè)上。電極進給器4具體可包括至少一個線圈5，其中至少一個電極E以連續(xù)元件的形式卷繞在線圈5上。如在這些示例中的，電極進給器4可包括至少一個成形裝置，至少一個成形裝置構(gòu)造成從連續(xù)板形式的電極E中形成多個分立的電極。成形裝置具體可包括適用于切割多個電極的切割設(shè)備6(例如已知類型的電極切割設(shè)備)，切割設(shè)備6設(shè)置為在連續(xù)電極E從線圈5解繞時從連續(xù)電極E分離多個分立的電極。多個分立的電極隨后朝向分隔器的進給路徑被進給，這些電極按順序布置在分隔器上。裝配設(shè)備1具體可包括至少一個切割設(shè)備7，切割設(shè)備7適用于切割沿進給路徑設(shè)置在電極進給器4之后的分隔器，以沿(垂直于)分隔器的進給方向F的橫向切割線切割分隔器。切割設(shè)備7具體可包括至少一對對旋式刀片8，即兩個旋轉(zhuǎn)的刀片8，這兩個旋轉(zhuǎn)刀片在待切割材料(一個或多個分隔器)上一起相互作用，彼此配合以進行切割動作。如在這種情況下，這兩個刀片8可繞各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，二者的旋轉(zhuǎn)軸線彼此平行。這兩個刀片8可為對旋式的，也就是說，二者的旋轉(zhuǎn)方向相反。如在這些示例中所示的，這兩個刀片8的旋轉(zhuǎn)軸線可為固定的。具體地，切割設(shè)備7可用于將分立的多個元件(例如單個電化學(xué)電池)與包括至少一個連續(xù)分隔器和多個分立的電極的組件中分離。(一個或多個)分隔器的切割設(shè)備7具體可包括(見圖7)兩個相對的輥9，這兩個輥9的軸彼此平行并且橫向(垂直)于分隔器的進給方向F，這兩個輥9被驅(qū)使以相反的旋轉(zhuǎn)方向協(xié)同旋轉(zhuǎn)。(一個或多個)分隔器的切割設(shè)備7具體可包括馬達(未示出)，例如電機，用于驅(qū)動這兩個輥9。這兩個輥9的旋轉(zhuǎn)軸可通過運動傳遞機構(gòu)(未示出)、例如齒輪類型的運動傳遞機構(gòu)彼此連接，使得馬達的轉(zhuǎn)子能夠以協(xié)作方式同時操作兩個輥9，使二者具有相反的旋轉(zhuǎn)方向。本專利技術(shù)提出，包括(一個或多個)分隔器和多個電極的組件可以在兩個相對的輥9之間經(jīng)過。每個輥9攜帶各自的刀片8以切割(一個或多個)分隔器。如在這些示例中所示的，每個刀片8可嵌入各自的輥9的腔內(nèi)。每個刀片8可通過固定裝置(未示出)、例如螺絲類型的固定裝置固定至輥9。這兩個輥9可設(shè)置為使得兩個對旋式刀片8(每個輥9對應(yīng)一個刀片8)的兩個切割邊緣(edge，刃)分別沿兩個圓形軌跡行進。兩個切割邊緣的兩個(圓形)軌跡可構(gòu)造成使得這兩個切割邊緣在其運動中不會沿切割線相互重疊或接觸，即，使得一個切割邊緣沿切割線在一側(cè)上切割分隔器S，另一個切割邊緣沿切割線在相反的一側(cè)上切割分隔器S(圖7)。在切割線處的兩個切割邊緣之間的相互間距可等于零或大于零，該距離被認(rèn)為在與材料的進給方向F正交的方向上，或在與材料M所處的平面正交的方向上，或在平行于連接輥9的兩個旋轉(zhuǎn)軸的平面的方向上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種用于裝配多個電極的方法，包括：/n-沿進給路徑以進給方向(F)進給至少一個分隔器(S；S1、S2)的步驟；/n-在所述分隔器的至少一側(cè)上沿所述進給路徑以相互間距(H)一個接一個地布置多個電極(A；C)的步驟；/n-沿切割線切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步驟，所述切割線橫向于所述進給方向(F)并且布置在分隔器包括在兩個相鄰電極之間且不存在電極的部分(P)中；/n其特征在于，所述切割步驟通過至少一對對旋式刀片(8)執(zhí)行，其中所述對旋式刀片(8)分別具有各自的切割邊緣，所述切割邊緣采用切割配置，在所述切割配置中，所述切割邊緣沿所述切割線與所述分隔器同時接觸，并且所述切割邊緣以不為零且沿著所述進給方向(F)的法線方向的相互間距面向彼此。/n

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】20171113 IT 1020170001289711.一種用于裝配多個電極的方法，包括：
-沿進給路徑以進給方向(F)進給至少一個分隔器(S；S1、S2)的步驟；
-在所述分隔器的至少一側(cè)上沿所述進給路徑以相互間距(H)一個接一個地布置多個電極(A；C)的步驟；
-沿切割線切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步驟，所述切割線橫向于所述進給方向(F)并且布置在分隔器包括在兩個相鄰電極之間且不存在電極的部分(P)中；
其特征在于，所述切割步驟通過至少一對對旋式刀片(8)執(zhí)行，其中所述對旋式刀片(8)分別具有各自的切割邊緣，所述切割邊緣采用切割配置，在所述切割配置中，所述切割邊緣沿所述切割線與所述分隔器同時接觸，并且所述切割邊緣以不為零且沿著所述進給方向(F)的法線方向的相互間距面向彼此。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括驅(qū)動所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多個電極(A；C)的驅(qū)動步驟，所述驅(qū)動步驟通過兩對驅(qū)動輥(10)執(zhí)行，所述兩對驅(qū)動輥(10)中的一對驅(qū)動輥布置在所述一對對旋式刀片(8)的上游，另一對驅(qū)動輥布置在所述一對對旋式刀片(8)的下游。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中沿布置在位于兩個相鄰電極之間的分隔器部分(P)中的切割線切割所述分隔器的步驟發(fā)生在所述兩對驅(qū)動輥(10)與所述兩個相鄰電極接合的時刻。


4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中布置在所述分隔器的至少一側(cè)上的所述多個電極沿所述進給路徑前進經(jīng)過所述兩對驅(qū)動輥(10)，使得兩對驅(qū)動輥中的至少一對始終與至少一個電極接合。


5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中，在切割所述分隔器(S；S1、S2)的時刻，所述一對對旋式刀片的每個刀片(8)的切割邊緣的切向速度等于所述分隔器的進給速度。


6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中，所述多個電極以預(yù)設(shè)步程(P)布置，并且其中所述一對對旋式刀片的每個刀片(8)旋轉(zhuǎn)，使得所述一對對旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多個電極(A；C)沿所述進給路徑前進步程(P)時執(zhí)行整轉(zhuǎn)。


7.用于裝配多個電極的設(shè)備，尤其是用于實現(xiàn)根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法的設(shè)備，所述設(shè)備包括：
-至少一個分隔器進給器(2)，所述至少一個分隔器進給器(2)構(gòu)造成沿進給路徑以進給方向(F)進給至少一個分隔器(S；S1、S2)；
-至少一個電極進給器(4)，所述至少一個電極進給器(4)構(gòu)造成沿所述進給路徑在分隔器(S；S1、S2)的至少一側(cè)上以相互間距(H)一個接一個地接連布置多個電極(A；C)；
-至少一對對旋式刀片(8)，所述至少一對對旋式刀片(8)沿所述進給路徑布置在所述電極進給器(4)之后，以沿橫向于所述進給方向(F)的至少一個切割線來切割分隔器(S；S1、S2)，其中，所述對旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割邊緣，在所述切割配置中所述切割邊緣沿所述切割線與所述分隔器同時接觸并且所述切割邊緣以不為零且被認(rèn)定為在所述進給方向(F)的法線方向上的相互間距面向彼此。


8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括至少兩對驅(qū)動輥(10)，所述至少兩對驅(qū)動輥(10)中的一對布置在所述一對對旋式刀片(8)的上游并且另一對布置在所述一對對旋式刀片(8)的下游，以沿所述進給路徑驅(qū)動分隔器和多個電極。


9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述至少兩對驅(qū)動輥(10)以沿所述進給方向(F)的相互間距(D)布置，所述相互間距(D)大于相互間距(H)，其中兩個相鄰電極(A)以相互間距(H)布置在分隔器(S；S1、S2)上，使得當(dāng)所述兩對驅(qū)動輥(10)接合兩個相鄰電極時，分隔器能夠在包括在這兩個相鄰電極之間且不存在電極的分隔器部分(P)中被切割。


10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其中所述兩對驅(qū)動輥(10)以沿所述進給方向(F)的相互間距(D)布置，所述相互間距(D)小于電極(A)沿所述進給方向(F)的長度(L)，使得所述兩對驅(qū)動輥中的至少一對始終與至少一個電極接合。


11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述電極進給器(4)包括至少一個成形裝置，所述至少一個成形裝置構(gòu)造成從連續(xù)元件(E)形成分立的多個電極(A；C)，所述成形裝置構(gòu)造成使得形成的多個電極的長度(L)大于所述兩對驅(qū)動輥之間的所述相互間距(D)。


12.用于裝配多個電極的方法，包括：
-沿進給路徑以進給方向(F)進給至少一個分隔器(S；S1、S2)的步驟；
-在所述分隔器的至少一側(cè)上沿所述進給路徑以相互間距(H)一個接一個地布置多個電極(A；C)的步驟；
-沿切割線切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步驟，所述切割線橫向于所述進給方向并且布置在包括在兩個相鄰的電極之間且不存在電極的分隔器部分(P)中，所述切割步驟通過至少一個切割設(shè)備(7)執(zhí)行；
-驅(qū)動所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多個電極(A；C)的驅(qū)動步驟；
其特征在于：
-所述驅(qū)動步驟通過兩對驅(qū)動輥(10)執(zhí)行，所述兩對驅(qū)動輥(10)中的一對設(shè)置在所述切割設(shè)備(7)的上游，另一對設(shè)置在所述切割設(shè)備(7)的下游；
-沿布置位于兩個相鄰電極之間的分隔器部分(P)中的切割線切割所述分隔器的所述切割步驟發(fā)生在所述兩對驅(qū)動輥(10)接合所述兩個相鄰電極的時刻。


13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中布置在所述分隔器的至少一側(cè)上的所述多個電極沿所述進給路徑前進經(jīng)過所述兩對驅(qū)動輥(10)，使得所述兩對驅(qū)動輥中的至少一對始終接合至少一個電極。


14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述切割設(shè)備(7)包括至少一對對旋式刀片(8)。


15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在切割所述分隔器(S；S1、S2)時，所述一對對旋式刀片的每個刀片(8)的切割邊緣的切向速度等于所述分隔器的進給速度。


16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述多個電極以預(yù)設(shè)步程(P)布置，并且其中，所述一對對旋式刀片的每個刀片(8)旋轉(zhuǎn)，使得所述一對對旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多個電極(A；C)沿所述進給路徑前進步程(P)時執(zhí)行整轉(zhuǎn)。


17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項所述的方法，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：帕斯夸利諾·阿隆基，馬西米利亞諾·賽利，
申請(專利權(quán))人：曼茲意大利有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：意大利;IT