用于生产堆叠电极的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于堆叠平整材料，例如电极，的堆叠装置，其具有借助引导装置(8)以锯齿形式被插入的隔膜(1)。堆叠装置包含堆叠台(11)、用于固定堆叠的保持器(4、5)和用于拾取电极(2、3)且以限定的方式放下它们的夹持器(6、7)，所述夹持器具有用于在隔膜(1)中的限定的膜袋(17)的有针对性的成形的超压组件(9)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产堆叠电极的装置及方法本专利技术涉及一种用于生产堆叠电极的装置及方法，该堆叠电极特别地使用在电池中。
技术介绍
对于自动化公司来说，例如电池组的能量存储器的生产工艺面临巨大的挑战。超薄电极和隔膜必须在几分之一秒内以微米级的精确度分隔、堆叠，并且被焊接于导体。这些薄的阳极层、阴极层和隔膜层仅0.15mm厚，并且有弹性、部分多孔以及大小不等。为了持续地满足循环稳定性、使用者期望的使用寿命和效率，这给自动化专家提出了最高的要求，并且需要极高的精度。对于电池的组装，使用隔膜作为中间层，电极、阳极和阴极交替地被一个堆叠于另一个上方。随着将阳极膜和阴极膜分隔为电极板的可能性，并且随着在隔膜被置于中间的情况下以片状模式在彼此的顶部上堆叠到堆叠层的可能性，有方法可将材料卷展开为平的隔膜，并且随后借助弯曲工艺以例如锯齿形式放置它。将阳极或阴极插入到在独立的层之间的呈现为袋状的中间间隙中。文献DE102010055608A1描述了生产堆叠电极的方法，使用该方法，一层堆叠电极被呈现为连续的材料且被交替折叠，并且另外两层被插入到由于折叠所产生的袋中。在这里，通过限定杆的布置产生折叠，材料被插入限定杆之间。随后横向取出杆。文献DE102009037727A1描述了生产包含阳极、阴极和隔膜的堆叠电极的方法，使用该方法，堆叠电极成的第二层的、相对第一层的相对位置被改进，并且从而实现电极板的完全重叠。该方法包含用于从隔离层供应卷供给隔离层的装置。这里，隔离材料以预定的长度被展开，并且被折叠以接收电极。在转向期间，在隔离片上施加张力，且在此期间，电极板借助保持装置被固定。使用根据
技术介绍
的生产方法，产生的问题是，在展开工序和袋的形成期间，由于依据方法的扭曲或由于过量的拉伸应力隔离材料被撕毁，并且从而整个当前的堆叠都不能被使用。全自动生产工艺被打断，并且生产周期不再被保持。从而，机器的性能被限制。生产工艺的打断造成了经济上的不利，并且随之生产周期增加。
技术实现思路
本专利技术的主题是用于生产堆叠电极的装置及方法，堆叠电极包含独立的层，例如隔膜被置于中间的正极和负极电极，正极和负极电极跟随在另一层之后被布置为多层。本专利技术的目的是指定一种装置及方法，使用该装置，在堆叠电极的生产期间，在堆叠电极的两侧以高折叠质量且无机械损坏材料地交替地折叠隔膜，并且使用该装置，由于发生的张力和压缩应力的改善的分布，能够更迅速地堆叠。为了这个目的，使用根据本专利技术的装置，保持器被放置为尽可能靠近要被形成的褶，并且固定要被折叠以在其整个宽度上用于隔离的材料，并且由于来自根据本专利技术的超压组件的气流，袋的形成出现在隔膜的整个宽度上，因此，无损的平缓锯齿状的折叠出现。本专利技术并不限于用于电池/蓄能器类型的堆叠电极生产的使用，还能被用于为了进一步加工而平整的可弯曲的膜必须被处理的任何地方。本专利技术特别有利地适合于极薄且高敏感的隔膜的使用。使用根据本专利技术的装置，能够获得更快的生产周期，从而机器能高速运行，因此生产效率提高，并且产品是有成本效益的。根据本专利技术，通过权利要求1的特征部分中的特征该目的被实现。本专利技术的有利的进一步设计来自基于说明书的权利要求，并且出现在说明中。通过装置实现了上述目的，该装置包含：-堆叠台，其用于放下且堆叠电极层，-至少一个夹持器，其用于拾取要被放下的单元构件，特别是电极，-供给装置，其具有供应卷(包含连续的材料)，-引导装置，其用于膜的折叠，-以及保持器，其在堆叠电极的两侧。根据本专利技术，至少一个的夹持器包含在至少一侧上带气体出流喷嘴的超压组件，在电极的放下期间，该超压组件有利地影响连续的材料的折叠过程，该材料以锯齿形式被放置在单元构件之间。对于根据本专利技术的装置，在每种情况中，通过载置台，保持器被设置在两侧，该载置台具有固定已被放置的堆叠的任务，该堆叠具有电极并且隔膜被插入布置。保持器能平行于载置台地沿用于堆叠过程的x和z方向移动。在为了堆叠而借助夹持器吸住电极，并且在电极移动到堆叠台之后，在放下期间，由于从根据本专利技术的在夹持器处的超压组件的出流喷嘴排出的气流，下一个膜袋在横向地被放置的隔膜处成形，因此，隔膜的平缓的无损的折叠，连同保持器和保持器的放置运动，被实现了。折叠过程和保持器的放置能通过从保持器内部的喷嘴中流出的气体被设计得更轻柔。在有利的方法中，在夹持器或各保持器处使用的气体可为例如干净的电离空气。更进一步，折叠和放置过程能通过在保持器内部的辊被更轻柔地形成。更进一步，通过用于生产堆叠电极的方法目的被实现，堆叠电极具有正极和负极电极，以及被插入的隔膜，所述隔膜通过锯齿状的折叠被布置，其中，使用至少一个引导装置从连续卷供给隔膜，使用至少一个夹持器拾取并放下电极，借助布置在夹持器处的超压组件产生定向的气流，使得从超压组件排出的气流通过转向隔膜而形成膜袋，以及形成的膜袋借助保持器被固定，所述保持器在接收堆叠电极的堆叠台处被横向地布置。这里，所述引导装置优选地交替地运动。所述隔膜的折叠借助设置在保持器的、面对隔膜的内侧的转向辊被支撑，和/或借助气流的作用被支撑，所述气流来自各出流喷嘴在每种情况下，所述出流喷嘴均被设置在保持器的、面对隔膜的内侧。下面将使用图1至8更详细地描述本专利技术的主题，而不将本专利技术限制于示出的作为示例的实施方式的类型。附图示出：图1表示在放下第一电极2的情况下的根据本专利技术的装置的原理。图2表示放下第一电极之后，翻转隔膜1期间(带有被固定的第一电极2)的装置。图3表示在放下第二电极3的情况下的根据本专利技术的装置的原理。图4表示在放下第二电极3之后，将隔膜1翻转到另一侧期间(带有被固定的第一和第二电极2、3)的装置。图5表示在放下第三电极2的情况下的根据本专利技术的装置的原理。图6表示根据本专利技术的装置的设计，该装置借助在保持器4、5处的低压组件9从外侧支撑隔膜1的翻转和折叠。图7表示借助来自在保持器处的出流喷嘴20的气流21支撑隔膜1的翻转和折叠的装置。图8表示借助在保持器4、5处的转向辊19支撑隔膜1的翻转和折叠的装置。根据图1，当夹持器6从未被更详细地示出的电极供应堆将电极2放置到在堆叠台11上的隔膜1上时，根据本专利技术的保持器5首先将隔膜1的初始端固定在堆叠台11上。用于操纵电极的夹持器6可为，例如典型的吸盘。根据本专利技术的超压组件9沿供应的隔膜1的方向被横向地布置在夹持器6处。在从布置于夹持器6的超压组件9流出的气流10的帮助下实现的隔膜1的折叠处形成了膜袋17。从供应卷到引导装置8的隔膜1的供给以常规方式实现，其中供应卷未被更详细地示出。该目的所需的、使用驱动辊、张力辊、惰辊、转向辊的驱动技术在技术上是常规的，这里不特别描述。图2示出了放下第一电极2之后，在翻转隔膜1期间(具有固定的第一电极2)的装置。在保持器4固定了在电极2上被折叠的隔膜1之后，借助在左侧移动的引导装置8帮助，电极2被隔膜1覆盖。保持器5露出用于形成新的膜袋17的区域。如图3所示，在图1的镜像中，借助夹持器7另一电极3被放在堆叠上，并且这样做，新的膜袋17被形成用于隔膜1的包裹。有利地，在定位且放下电极2、3期间，为了在形成膜袋17的区域中获得改进的定位，并且避免电极2、3与位于对面的保持器4、5碰撞(图1至5所示)，夹持器6、7与所持的电极2、3一同沿膜袋17的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产堆叠电极的装置，所述堆叠电极具有正极和负极电极(2、3)以及被插入的隔膜(1)，通过锯齿状折叠来布置所述隔膜(1)，所述装置具有至少一个引导装置(8)，所述引导装置(8)用于从连续卷中供给隔膜(1)，所述装置具有用于接收堆叠电极的堆叠台(11)和用于拾取以及放下电极(2、3)的至少一个夹持器(6、7)，所述装置的特征在于，超压组件(9)被布置在夹持器(6、7)处，以产生定向的气流(10)，使得从超压组件(9)中排出的气流(10)通过隔膜(1)的转向而形成膜袋(17)，并且固定所形成的膜袋(17)的保持器(4、5)被布置在堆叠台(11)的两侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.04 DE 102012019975.91.一种用于生产堆叠电极的装置，所述堆叠电极具有正极和负极电极(2、3)以及被插入的隔膜(1)，通过锯齿状折叠来布置所述隔膜(1)，所述装置具有至少一个引导装置(8)，所述引导装置(8)用于从连续卷中供给隔膜(1)，所述装置具有用于接收堆叠电极的堆叠台(11)和用于拾取以及放下电极(2、3)的至少一个夹持器(6、7)，所述装置的特征在于，超压组件(9)被布置在夹持器(6、7)处，以产生定向的气流，使得从超压组件(9)中排出的气流通过隔膜(1)的转向而形成膜袋(17)，并且保持器(4、5)被布置在堆叠台(11)的两侧，其中所述保持器(4，5)用于固定所形成的膜袋(17)的目的。2.根据权利要求1所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述保持器(4，5)具有至少与所述隔膜(1)的宽度相同的宽度。3.根据权利要求1和2中的一个所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述夹持器(6、7)被实施为比要被拾取和放下的电极(2、3)更窄，并且产生电极(2、3)的突出量(18)。4.根据权利要求1或2所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述引导装置(8)能交替地运动。5.根据权利要求1或2所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述气流为空气流。6.根据权利要求1或2所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述夹持器(6、7)被布置为平行于堆叠台(11)。7.根据权利要求1或2所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述夹持器(6、7)被倾斜地布置，其中倾斜的最低点位于形成在隔膜(1)中的膜袋(17)的方向上。8.根据权利要求1或2所述的用于生产堆叠电极的装置，其特征在于，所述保持器(4、5)能在x-z平面中朝向堆叠台(11)移动。9.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢茨·雷德曼，
申请(专利权)人：杰锐自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE