用于電能存儲裝置的生產的設備和方法制造方法及圖紙

用來生產用來存儲電能的裝置的生產設備和方法被公開，其中隔板插在其間的交替地彼此面對的平的陰極和陽極的堆疊被生產，并且其中該隔板由沿單個折疊方向折疊數次的單個連續帶形成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用來制造用來存儲電能的裝置的設備和方法，該裝置具體地為具有堆疊的陰極和陽極的存儲裝置，該堆疊的陰極和陽極交替地彼此面對，并且電介質隔板插在其間。
技術介紹
具體地，但不排他地，本專利技術可以涉及各種類型的存儲裝置的生產，該存儲裝置諸如鋰電池、雙電層電容器、用于液體的電化學處理的單元(例如，用于水的氧合器)、靜電電容器、燃料電池等等，其中電極隔板由沿相同的折疊方向折疊數次的單個連續帶組成。在已知的電能存儲裝置中，鋰電池能夠以最佳的能量-重量比供應相對高的電壓。已知多種系統用來制造鋰電池，該鋰電池具有交替地彼此面對并且由隔板分離的堆疊的平的陰極和陽極。具體地，借助由連續的單個帶組成的隔板生產鋰電池是已知的。在某些已知制造方法中，粘合裝置用于將電極連接到隔板，具體地在分離的帶的兩個側面上。在一些實施例中，通過曲折地折疊分離的帶數次形成電極的堆疊是已知的；例如，已知使用一種設備，該設備沿交替的方向折疊該帶(“z-折疊”)。例如從US 2006/0088759也已知一種用來沿單個折疊方向折疊分離的帶的方法。專利公開WO 2002/095858A1示出根據權利要求I的前序的設備。專利公開WO2003/100901A1示出根據權利要求14的前序的方法。已知用來制造存儲裝置的系統在各個方面是可改進的，該存儲裝置包括彼此面對并且由隔板分離的堆疊電極，該隔板由單個連續帶組成。首先，希望降低制造存儲裝置的成本。另外，希望生產具有相對高的容量和性能的存儲裝置。通過“z-折疊”系統組裝堆疊電極的一個缺點是降低的生產率。通過粘合裝置借助電極的層疊系統的存儲裝置的生產的一個缺點是高的成本(這尤其是由于粘合裝置的成本)和存儲裝置的相對低的性能(尤其是因為由于粘合裝置而導致的電化學電池之間的減少的離子傳遞)。
技術實現思路
本專利技術的一個目標是提供一種用來生產用來存儲電能的裝置的設備和/或方法，該裝置包括彼此面對且被連續的單個帶分離的堆疊電極。一個優點是以簡單且廉價的方式生產能量存儲裝置。一個優點是可以使用一種設備和/或方法，該設備和/或方法能夠以精確且可靠的方式生產用來存儲電能的裝置。一個優點是導致具有簡單的構造和大的可靠性的電能存儲裝置。一個優點是生產一種存儲裝置，該存儲裝置具有通過沿單個折疊方向折疊連續分離帶組裝的堆疊電極。一個優點是使堆疊電極能夠形成而在堆疊的組裝期間不需要使用粘合裝置來將電極維持在希望的位置中。這種目標和優點和又一些其它目標和優點通過下面給出的一個或更多個權利要求所述的設備和/或方法被實現。附圖說明可以參考附圖更好地理解和實現本專利技術，該附圖通過非限制性例子示出本專利技術的實施例。圖I是用來制造用來存儲電能的裝置的設備的豎向正視圖。圖2是圖I中的設備圖的俯視平面圖。圖3是圖I的放大細節圖，包括從輥9到形成電極堆疊的卷繞裝置16并且到切割 裝置17的承載電極的分離的帶5的前進路徑，該切割裝置形成的堆疊與該帶5的其余部分分離。圖4a到4d是四個俯視平面圖，示出沿圖3中的前進路徑的電極(陰極C和陽極A)的布置的四種可能方式(為了清楚起見沒有示出下面的帶5)。圖5是圖3的放大細節圖，包括用來形成電極堆疊的卷繞裝置16執行正在形成的堆疊P的一系列翻轉的區域，通過該一系列翻轉，分離的帶卷繞電極。圖6是已經移除一些部件的圖5，用于更好地示出壓力元件23和24和切割裝置17的切割元件(刀刃和對刃)，該壓力元件在正被組裝的堆疊P的翻轉期間有助于正被組裝的堆疊P的穩定性，該切割元件從帶5分離已經形成的堆疊。圖7是已經移除一些部件的圖5，用于更好地示出承載電極A和C的帶5的支撐裝置12的端部部分和旋轉支架(具有可移動的旋轉軸線)的一部分，該旋轉支架旋轉在堆疊的組裝期間翻轉堆疊P的構件。圖8是在堆疊P的組裝的開始在第一翻轉期間第一電極占據的編號為i到X的一系列位置的圖，以突顯電極的中間區域的運動R和布置在帶的折疊線附近的電極的端部的運動T。圖9是在堆疊的組裝的開始的卷繞裝置16的正視圖，以一些虛線和中斷線示出在堆疊的構造的結束該裝置的一些操作構件的脫離位置。圖10是圖9的細節圖。圖11是圖9的卷繞裝置16的俯視平面圖。圖12是圖11的細節圖。圖13是在堆疊的組裝的結束在通過將一些操作元件移動到脫離位置從堆疊內移除夾持元件25之前的卷繞裝置16的正視圖(如圖9的正視圖)。圖14到16示出壓力元件23和24的三個操作步驟。圖17示出電極堆疊(第一電極的旋轉軸線被凸顯)，在堆疊的組裝期間，該第一電極被卷繞裝置16抓住且旋轉，并且在堆疊的組裝的結束，該第一電極位于堆疊的中心。圖18是圖17中的堆疊的俯視平面圖。圖19是已經組裝的圖17中的堆疊的放大視圖。具體實施方式參考前述圖，總體上已經以I指示用來制造用來存儲電能的裝置的設備，該裝置包括堆疊的陰極C和陽極A，該陰極和陽極與插入的隔板彼此交替且彼此面向。已經以2指示匣子，在匣子中布置電極(陰極C和陽極A)，該電極將形成堆疊的存儲裝置。已經以3指示(平的)電極的(已知類型的)傳送裝置，如在特定情況中，該傳送裝置可以包括閉環柔性構件(例如，傳送帶)。如在具體情況中，可能的是，傳送裝置設置有(通過吸引)用來將電極保持在適當位置的氣動裝置，例如，傳送帶設置有吸引裝置以使電極附著到該帶。已經以4指示(已知類型的)裝載裝置，該裝載裝置用來從匣子移除電極(而且每次兩個或更多個電極，在特定情況中，每次四個電極)并且將電極傳遞到傳送裝置。如在特定情況中，裝載裝置4可以包括“拾取和放置”式的傳遞裝置，該傳遞裝置可以例如通過吸杯裝置進行操作以從匣子獲取電極并且將電極存放在傳送帶上。已經以5指示連續帶,該帶由(已知類型的)電介質材料制成,該帶將充當插在所述堆疊內的電極之間的隔板。帶5以已知的方式從卷軸6解繞。已經以7指示插入裝置(已知類型的，例如夾持式的)，該插入裝置被構造用來移除由傳送裝置3預先供應的電極(陰極C和陽極A)并且用來將該電極(陰極C和陽極A)放置在連續分離的帶5上，而該帶從卷軸6連續地解繞。插入裝置7可以被構造用來通過在(從傳送裝置3)撤回電極的位置和釋放位置(使得電極能夠被插入并且層疊在帶5上)之間的往復向前和向后運動(與抓住電極的夾持裝置的打開和關閉運動一致)一次一個地傳遞電極。已經以8指示(已知類型的)傳感器，該傳感器用來檢測要被放置在帶5上的電極的位置。如在特定情況中，傳感器8可以包括在傳送裝置3的(端部)區域中操作的例如觀察系統的光學類型的傳感器。傳感器8和插入裝置7連接到控制單元，該控制單元被構造用來基于傳感器8發出的信號(以已知的方式)控制插入裝置7，以便糾正電極的可能定位錯誤。已經以9指示輥，連續帶5在該輥之間穿過，并且電極也(一個接一個地)插在該輥之間。已經以10指示保護膜(由塑料制成)，該保護膜用來保護布置在前進的帶5的上側上的電極。保護膜10從卷軸11連續地解繞。已經以12指示連續分離的帶5的支撐裝置，該帶通過在上側上承載電極(根據設定順序的陰極C和陽極A)而前進。支撐裝置12可以包括可移動元件，該可移動元件將限定用來支撐帶5的(水平的)可移動支撐平面。具體地，如在特定情況中，支撐裝置12可以包括閉環柔性構件(例如可滑動的支撐帶)，驅動裝置用來使該柔性構件滑動。該本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·巴奇，F·南尼，M·瓦卡里，
申請(專利權)人：基美電子意大利有限責任公司，
類型：
國別省市：