用于电能存储装置的生产的卷绕材料条的设备和相关方法制造方法及图纸

用于电能存储装置的生产的卷绕至少一个材料条(2，3)的设备(1)，包括：可旋转的卷绕芯(5)，被配置为紧贴条(2，3)，并可驱动以携带其旋转，从而形成绕组(4)；进料单元(6，7，8)，用于进料材料条(2，3)；以及操作装置(20)，被配置为至少在卷绕站(A)和第二站(B，C)之间移动卷绕芯(5)，在卷绕站(A)处，卷绕芯(5)被配置为接收进料的条(2，3)，紧贴条(2，3)并绕旋转轴(R)卷绕条(2，3)；其中，操作装置(20)被配置为在卷绕过程中将卷绕芯(5)从卷绕站(A)移动到第二站(B，C)。C)。C)。

【技术实现步骤摘要】
用于电能存储装置的生产的卷绕材料条的设备和相关方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2021年8月5日提交的意大利专利申请第1020210000021314号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于卷绕材料条(特别是用于电能存储装置的生产的至少一个隔膜条和至少一个电极条)的设备和相关方法隔膜条。
[0004]特别是，本专利技术有利地但不专门适用于电容器或可充电电池的生产，特别是圆柱形可充电电池或包括圆柱形绕组的任何形式的生产，以下描述将清楚地提及这些生产，而不会因此失去一般性。

技术介绍

[0005]用于电能存储装置的生产的自动机器是已知的，特别是可充电电池或电容器。
[0006]可充电电池通常包括两层电极(阴极和阳极)和至少两层隔膜，根据交替的电极
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隔膜
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电极
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隔膜的方案彼此交错排列。
[0007]上述层从按预定长度切割的连续材料条(电极或隔膜)获得。
[0008]在上述圆柱形电池的情况下，自动机器包括卷绕设备，该卷绕设备被配置为通过相应的进料单元沿不同的进料路径进料电极条和隔膜条，这些进料路径都会汇聚到旋转的卷绕芯，旋转的卷绕芯被配置为保持和卷绕，通常绕具有拉长形状的支撑物，电极条和隔膜条相互交错排列，以形成圆柱形绕组。
[0009]具体地，已知的卷绕设备(和已知方法)提供了：在第一时刻仅将隔膜条进料到卷绕芯，并且随后，在隔膜条被紧贴到卷绕芯并且绕着卷绕芯至少绕了两圈后，得到的根据上述交替方案的电极条。
[0010]以这种方式，在切割所需长度之前或之后，电极条被保持并被携带在隔膜条之间旋转，以形成(圆柱形)绕组。
[0011]更具体地，已知类型的卷绕设备包括：
[0012]第一进料单元，被配置为沿着相应的进料路径将两个隔膜条进料到卷绕芯，特别是最初彼此间隔并随后汇聚到卷绕芯；
[0013]第二进料单元，被配置为沿着包括在隔膜条的进料路径之间的相应的进料路径将一个电极条(例如阴极)进料到卷绕芯；以及
[0014]第三进料单元，被配置为沿着汇聚到卷绕芯的相应的进料路径将另一个电极条(例如阳极)进料到卷绕芯，以叠加在其中一个隔膜条上，特别是在一个相对于绕组的径向内部的隔膜条上。
[0015]以这种方式，阴极条被进料到已经插入最初打开的两个隔膜条之间的卷绕芯，以获得上述交替的电极
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隔膜
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电极
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隔膜的方案(具体地，阳极
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隔膜
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阴极
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隔膜)。
[0016]已知类型的卷绕设备还包括相应的切割单元，被配置为一旦达到每个条的预定卷
绕长度，即一旦达到绕组的标称半径，就切割相应的条(隔膜条和电极条)。
[0017]优选地，在卷绕完成之前，即在卷绕过程结束之前，通过相应的切割单元切割电极条，同时仅使用隔膜条实施至少一次进一步的卷绕。
[0018]随后，后者也通过相应的切割单元进行切割，并且切割边缘由卷绕芯在卷绕中记忆(recall)，以形成绕组的最终同心层，同时该条由卷绕设备的相应的紧贴单元保持。
[0019]一旦卷绕完成，绕组闭合，例如通过一部分胶带的方式，这就是所谓的贴胶带(taping)操作。
[0020]就此而言，卷绕芯通常安装在卷绕设备的旋转平台上，被布置和配置为使得在该平台的每个旋转步骤中，卷绕芯在卷绕站和闭合(或贴胶带)站之间移动，在卷绕站中，上述卷绕操作在绕组站实施并形成绕组，在闭合站中，已形成的绕组通过至少用一部分胶带部分围绕它的另一个绕组闭合(用于将悬挂边缘固定到绕组的其余部分)。
[0021]在一些已知的配置中，旋转平台包括进一步的旋转步骤，用于在卷绕站、闭合站和出料站之间顺序处理绕组，其中完成的和闭合的绕组被出料，以随后将其插入容器(例如圆柱形罐和金属罐)中。
[0022]通常，卷绕设备因此包括三个卷绕芯，由旋转平台承载，并由此在卷绕站、闭合站和出料站之间选择性地和顺序地进行处理。
[0023]尽管上述已知卷绕方法和装置在结构和功能上有效，但申请人观察到，它们可以进一步被改进，特别是在减少绕组的总生产时间(即在“工序时间(floor to floor time)”)和减少条内的应力方面，因此，绕组质量得到改善。
[0024]事实上，从该部分已知，整个卷绕过程的“瓶颈”，即为了实施的步骤在总工序时间上需要更大的时间间隔的步骤由电极和隔膜条绕芯卷绕表示，而贴胶带和卸货步骤通常需要减小的时间。

技术实现思路

[0025]本专利技术的目的是制造一种用于电能存储装置的生产的用于卷绕材料条的设备和相关方法，其高度可靠且成本有限，并且允许满足与上述已知类型的卷绕设备有联系的一些上述指定需求。
[0026]根据本专利技术，该目标是通过卷绕设备和根据以下独立权利要求中所要求的相关方法来实现的，并且优选地，在直接或间接依赖于独立权利要求的任一项权利要求中。
[0027]这些权利要求描述了构成本说明书组成部分的本专利技术的优选实施例。
附图说明
[0028]为了更好地理解本专利技术，以下仅通过示例并借助附图来描述优选的非限制性实施例，其中：
[0029]图1至图4是根据本专利技术制造的卷绕设备在四种不同和连续的操作条件下的示意侧视图，其中为了清晰起见，部件被移除；
[0030]图5a至5d是在四种不同和连续的操作条件下的图1的设备的操作装置的放大的示意侧视图，其中为了清晰起见，部件被移除；
[0031]图6a和6b是在两种不同的操作条件下的图1的设备的细节的放大的透视图，其中
为了清晰起见，部件被移除；和
[0032]图7是在特定操作条件下的图1的设备的细节的放大的俯视图，其中为了清晰起见，部件被移除。
具体实施方式
[0033]参考图1至图4，附图标记1整体表示用于卷绕至少一个材料条的设备，特别是用于电能存储装置的生产的电极条2和隔膜条3。
[0034]具体而言，设备1被配置为将条2，3卷绕在其周围，以形成绕组4，优选圆柱形或椭圆形。
[0035]更具体地，本专利技术有利地但不专门适用于电容器或可充电电池的生产，更具体地，有利地但不专门适用于包括圆柱形或椭圆形绕组4的圆柱形或椭圆形充电电池的生产，以下描述将清楚地提及这些生产，而不会因此失去一般性。
[0036]可充电电池包括两层电极(阴极和阳极)和至少两层隔膜，根据交替的电极
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隔膜
‑
电极
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隔膜的方案彼此交错排列。
[0037]这些层是从上述连续的条2，3中获得的，这些连续的条以预定长度切割，用于组成一系列圆柱形绕组4。
[0038]然后，在设备1的下游的工序中，将此类圆柱形绕组4布置在容器(通常为金属的)内，该容器随后填充电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电能存储装置的生产的卷绕至少一个材料条(2，3)的设备(1)，所述设备(1)包括：绕旋转轴(R)可旋转的卷绕芯(5)，被配置为紧贴所述条(2，3)，并可驱动以携带紧贴的条(2，3)旋转，从而从所述条(2，3)的预定长度部分绕所述旋转轴(R)形成绕组(4)；进料单元(6，7，8)，用于将所述材料条(2，3)进料到所述卷绕芯(5)；以及操作装置(20)，被配置为至少在卷绕站(A)和第二站(B，C)之间移动所述卷绕芯(5)，在所述卷绕站(A)处，所述卷绕芯(5)被配置为接收进料的所述条(2，3)，紧贴所述条(2，3)并绕所述旋转轴(R)卷绕所述条(2，3)，在所述第二站(B，C)处，所述设备(1)被配置为在卷绕所述条(2，3)之后在所述形成的绕组(4)上实施进一步处理；其中，所述操作装置(20)被配置为在所述预定长度部分的至少一部分绕所述卷绕芯(5)卷绕的过程中，将所述卷绕芯(5)从所述卷绕站(A)移动到所述第二站(B，C)；所述设备的特征在于，其包括固定的框架(13)，其中所述进料单元(6，7，8)以可移动的方式安装至所述框架(13)；并且其中，所述设备还包括驱动器，被配置为在所述卷绕芯(5)从所述卷绕站(A)移动到所述第二站(B，C)的过程中，驱动所述进料单元(6，7，8)相对于所述框架(13)移动，以根据所述卷绕站(A)和所述第二站(B，C)之间的所述卷绕芯(5)的所述轨迹(T)，调整所述条(2，3)在进料至所述卷绕芯(5)时的位置。2.如权利要求1所述的设备，还包括控制单元，被配置为控制：所述卷绕芯(5)的旋转驱动，以绕所述旋转轴(R)顺序地卷绕所述预定长度部分；以及所述操作装置(20)的顺序驱动；其中，所述控制单元被配置为控制所述操作装置(20)的驱动，以将所述卷绕芯(5)从所述卷绕站(A)移动到所述第二站(B，C)，同时控制所述卷绕芯(5)的旋转驱动，以卷绕所述预定长度部分的端部。3.如权利要求1或2所述的设备，还包括：第一进料单元(6)，被配置为将第一电极条(2)进料到所述卷绕芯(5)；和第二进料单元(7)，被配置为将第二电极条(2)进料到所述卷绕芯(5)，并以可移动的方式安装到所述固定的框架(13)；其中，所述驱动器被配置为在所述卷绕芯(5)从所述卷绕站(A)到所述第二站(B，C)的移动过程中，驱动所述第一进料单元(6)和所述第二进料单元(7)相对于所述框架(13)的联合移动，以根据所述轨迹(T)调整向所述卷绕芯(5)进料的相应的所述电极条(2)的位置。4.如权利要求3所述的设备，还包括：第一进料组(G1)，以可移动的方式固定至所述框架(13)，并承载所述第一进料单元(6)；第二进料组(G2)，以可移动的方式固定至所述框架(13)，并承载所述第二进料单元(7)；和第三进料单元(8)，被配置为将至少一个隔膜条(3)进料到所述卷绕芯(5)，并由待移动的所述第一进料组(G1)承载，通过所述驱动器，与所述第一进料单元(6)一体地用于根据所述轨迹(T)调整所述隔膜条(3)的位置。5.如权利要求1所述的设备，其中，所述驱动器被配置为根据所述卷绕芯(5)沿所述轨
迹(T)的位置并且根据所述绕组(4)围绕所述卷绕芯(5)的至少一个尺寸的变化，驱动所述进料单元(6，7，8)的所述移动。6.如权利要求1所述的设备，其中，所述条(2，3)被配置为沿着与所述卷绕芯(5)和形成的所述绕组(4)相切的进料路径(A1，A2，A3)进料；并且其中，所述进料单元(6，7，8)可通过所述驱动器相对于所述框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡，
申请(专利权)人：曼兹意大利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：