層壓裝置的制造方法
【專利摘要】描述了一種用于將非矩形電極與分離膜耦合以制造電能積累設(shè)備的層壓裝置，其中一對(duì)層壓輥具有由彈性裝置驅(qū)動(dòng)的輥，彈性裝置加載有在電極的通道中通過(guò)無(wú)刷馬達(dá)控制的環(huán)狀螺旋輸送機(jī)調(diào)整的可變力，從而根據(jù)即時(shí)層壓的電極寬度改變層壓力，以使層壓壓力幾乎保持恒定。
【專利說(shuō)明】層壓裝置
[0001 ]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明涉及一種層壓裝置，特別涉及用于通過(guò)層壓耦合電極與分離膜的裝置。
[0003]特別而非專有地，該裝置可用于制造電能積累設(shè)備。
[0004]特別地，參考可有利地用于層壓非矩形形狀的平坦物體的層壓輥裝置。
[0005]層壓非矩形形狀物體的層壓輥的問(wèn)題在于確保層壓壓力在待層壓的物體的整個(gè)表面保持恒定。確實(shí)，當(dāng)非矩形形狀的物體經(jīng)過(guò)兩個(gè)層壓輥之間時(shí)，經(jīng)受由輥施加的層壓力的物體寬度(即時(shí))根據(jù)物體形狀而變化。
[0006]如果層壓壓力(總是等于由輥施加的層壓力與經(jīng)受該力的面積之比)不是恒定的，則會(huì)出現(xiàn)使產(chǎn)品(在某些區(qū)域)受到的層壓壓力不足，從而使得產(chǎn)品不能正確組裝，和/或使產(chǎn)品(在另一些區(qū)域)受到過(guò)度的層壓壓力，隨后可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成損害，特別是對(duì)分離膜，從而后者(至少部分)可能損失對(duì)于制造優(yōu)質(zhì)電能積累設(shè)備必需的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題的層壓裝置。
[0008]有利的是，提供了這種類型的層壓裝置，其包括輥，能夠通過(guò)在物體整個(gè)表面上幾乎恒定的層壓壓力層壓平坦物體。
[0009]有利的是，實(shí)現(xiàn)對(duì)非矩形平坦物體的高質(zhì)量層壓。
[0010]有利的是，提供了適合于將特別用于制造電能積累設(shè)備的平坦、非矩形電極與連續(xù)分離膜層壓的層壓裝置。
[0011]有利的是，實(shí)現(xiàn)了在電極與分離膜之間具有穩(wěn)定、牢固耦合的組裝，而沒有損壞分離膜。
[0012]有利的是，提供了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)、具有高生產(chǎn)效率和出色的可靠性的裝置。
[0013]這些和其他目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)隨附的權(quán)利要求限定的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0014]在一個(gè)示例中，層壓裝置具有一對(duì)層壓輥，其中兩個(gè)輥之一由加載有可變力的彈性裝置推動(dòng)，以改變兩個(gè)輥之間的層壓區(qū)中輥施加的層壓力，其中可編程的電子處理器控制馬達(dá)調(diào)整彈性裝置的負(fù)載，使得當(dāng)待層壓的物體經(jīng)過(guò)輥之間時(shí)，層壓力根據(jù)即時(shí)穿過(guò)層壓區(qū)的物體的寬度來(lái)改變，從而層壓壓力幾乎保持恒定。馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部件(例如環(huán)狀螺旋輸送機(jī)的平移部件)的運(yùn)動(dòng)，可移動(dòng)部件根據(jù)部件本身的位置與具有負(fù)載的彈性裝置相互作用。電子處理器可裝配有數(shù)據(jù)輸入單元和處理單元，數(shù)據(jù)輸入單元用于接收待層壓物體的信息，處理單元用于將待層壓物體與可移動(dòng)部件的預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)法則相關(guān)聯(lián)，從而在物體通路中改變施加的層壓力。該預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)法則可選自存儲(chǔ)在與處理器連接的電子存儲(chǔ)器中的多個(gè)運(yùn)動(dòng)法則。裝置可裝配有傳感裝置，其沿物體的供給路徑布置在層壓區(qū)的上游，以探測(cè)待層壓物體的通路，從而使可移動(dòng)部件的移動(dòng)以及層壓力的相關(guān)變化與穿過(guò)層壓區(qū)的物體通路同相。
【附圖說(shuō)明】
[0015]通過(guò)參考示出非限制性示例實(shí)施方式的附圖，可以更好地理解與實(shí)施本發(fā)明。
[0016]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的層壓裝置的第一示例的垂直高差圖。
[0017]圖2示出從可通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的裝置層壓的產(chǎn)品上方觀看的平面示意圖。
[0018]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的層壓裝置的第二示例的垂直高差正視圖。
[0019]圖4示出圖3的IV-1V部分。
[0020]圖5示出圖3的右側(cè)視圖。
[0021]圖6示出圖5的V1-VI部分。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參考上述圖1至圖6，數(shù)字I表示可特別用于制造電能積累設(shè)備(電池、電容器等)的層壓裝置整體。特別地，層壓裝置I可用于將至少一個(gè)非矩形形狀的平坦電極E與至少一個(gè)分離膜S耦合。為了更清晰地說(shuō)明，在附圖中相同的參考數(shù)字用于指示若干示例實(shí)施方式的相似部件。
[0023]裝置I包括第一(上部)層壓輥2和第二(下部)層壓輥3，第一(上部)層壓輥2和第二(下部)層壓輥3耦合在一起并且彼此相對(duì)以限定在輥之間延伸的層壓區(qū)。特別地，兩個(gè)層壓輥2和3具有彼此平行(水平)的旋轉(zhuǎn)軸線。層壓區(qū)可在寬度上以與兩個(gè)層壓輥2和3的軸線平行的方向延伸。
[0024]待層壓的物體(例如待與至少一個(gè)連續(xù)的分離膜S組裝的、相繼布置成行的一個(gè)或多個(gè)電極E)穿過(guò)在輥2和3之間延伸的層壓區(qū)，該物體以前進(jìn)方向F供給，前進(jìn)方向F橫向于層壓區(qū)的寬度。特別地，前進(jìn)方向F可垂直于包含層壓輥2和3的軸線(彼此平行)的平面。
[0025]第一(上部)層壓輥2可旋轉(zhuǎn)地安裝在支桿4上，支桿4通過(guò)(第一)彈性裝置51(或調(diào)節(jié)彈性裝置51)連接至可移動(dòng)部件6，可移動(dòng)部件6的移動(dòng)導(dǎo)致第一彈性裝置51的負(fù)載變化并因此導(dǎo)致輥2和3施加在層壓區(qū)中的物體上的層壓力的變化。
[0026]第一層壓輥2的負(fù)載(至少部分)可倚靠在另外的或第二彈性裝置52(或輥支撐彈性裝置52)上。第二彈性裝置52可設(shè)計(jì)為抵消和/或支撐第一輥2重量的至少一部分(50%到100%之間)。
[0027]裝置I可包括馬達(dá)7，馬達(dá)7驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部件6的(垂直)運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)7可例如包括無(wú)刷馬達(dá)。
[0028]如本文中示出的示例，可移動(dòng)部件6可包括機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換部分，用于將馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)軸8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)構(gòu)的上述轉(zhuǎn)換部分的平移運(yùn)動(dòng)。例如，該機(jī)構(gòu)可包括螺釘-螺母絲杠機(jī)構(gòu)，特別是滾珠絲桿9。
[0029]裝置I可包括可編程的電子馬達(dá)控制裝置。這些控制裝置可例如包括控制單元(CPU)(未示出)以及控制裝置可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序指令。特別地，控制裝置可包括用于當(dāng)待層壓的產(chǎn)品橫穿層壓區(qū)時(shí)移動(dòng)可移動(dòng)部件6的裝置，使得可移動(dòng)部件6遵循預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)法則以根據(jù)即時(shí)位于層壓區(qū)中的產(chǎn)品寬度改變層壓力，從而使層壓壓力保持幾乎不變。圖2示出待層壓的物體的示例。該物體包括連續(xù)分離膜S，在分離膜上以成行的方式相繼布置有多個(gè)電極E。該物體根據(jù)前進(jìn)方向F被供給以進(jìn)行層壓。這些電極E可具有非矩形形狀，從而使得電極E的寬度(即其在橫向于前進(jìn)方向和/或在平行于層壓區(qū)的寬度的方向上的尺寸)不是恒定的:單個(gè)電極E可具有寬度為L(zhǎng)1的層壓區(qū)和寬度為1^的另一層壓區(qū)，L2^Llt3在該具體情況中(L2>U)，為了實(shí)現(xiàn)幾乎恒定的層壓壓力，施加在寬度小于L1的物體部分上的層壓應(yīng)小于施加在寬度大于1^的物體部分上的層壓力內(nèi)，例如按比例F1A1 = F2/!^
[0030]控制裝置可包括用于接收待層壓物體上的信息的裝置，例如與物體的形狀和/或大小和/或類型相關(guān)的信息，還包括基于所接收的信息設(shè)置部件6的期望運(yùn)動(dòng)法則的裝置。特別地，這些控制裝置可包括用于存儲(chǔ)可移動(dòng)部件6的兩個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)法則的裝置和用于將上述所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)法則之一與上述涉及待層壓物體的信息相關(guān)聯(lián)的裝置。
[0031]裝置I可包括用于測(cè)量第一層壓輥2施加的層壓力的傳感裝置10，和通過(guò)根據(jù)可移動(dòng)部件6的位置確定層壓力的進(jìn)程表征第一彈性裝置51的裝置?？刂蒲b置可包括用于接收層壓力的期望的變化法則(例如為了獲得在物體整個(gè)表面幾乎恒定的期望的層壓壓力，基于待層壓的物體形狀計(jì)算的變化法則)的裝置，以及處理裝置，其使用第一彈性裝置51的特性并確定(通過(guò)這樣做)可移動(dòng)部件6的期望的運(yùn)動(dòng)法則，該運(yùn)動(dòng)法則導(dǎo)致層壓力的期望的變化法則。
[0032]例如，力傳感裝置可至少包括稱重傳感器或其它力傳感器。
[0033]裝置I可包括第一供給裝置以將(非矩形形狀的)平坦物體例如電極E相繼供給至層壓區(qū)，還可包括第二供給裝置以將連續(xù)膜S例如分離膜供給至與第一供給裝置合作的層壓區(qū)，從而使得平坦物體在層壓區(qū)與連續(xù)膜耦合。第一供給裝置可布置成將平坦物體以成行的方式相繼存放在連續(xù)膜上。在圖3至圖6中，至少部分示出第一供給裝置和第二供給裝置(可包括現(xiàn)有類型的供給裝置，因此不再贅述)。特別地，數(shù)字11表示(水平的)傳送面，待層壓的產(chǎn)品在該傳送面上前進(jìn)?？梢云诖?，在到達(dá)層壓區(qū)之前，待層壓的產(chǎn)品(分離膜S和電極E)例如通過(guò)現(xiàn)有方式被預(yù)熱。
[0034]裝置I可包括(例如現(xiàn)有類型的)傳感裝置，其沿待層壓的物體的供給路徑P布置在層壓區(qū)上游，以探測(cè)物體的位置。這些位置或接近傳感裝置可包括非接觸式傳感裝置(例如光學(xué)、超聲、磁式等)或其他類型的傳感裝置。
[0035]控制裝置可包括用于將驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部件6的馬達(dá)7帶至與向前移動(dòng)的物體的探測(cè)位置同相的裝置，從而使得層壓力的變化(基于可移動(dòng)部件6的位置變化)與物體穿過(guò)層壓區(qū)的通路同相，以獲得期望的層壓壓力。
[0036]在使用中，層壓輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12、例如用于第二(下部)輥3和/或第一(上部)輥2的馬達(dá)12設(shè)置用于當(dāng)待層壓的產(chǎn)品(膜S上的電極E)朝向?qū)訅簠^(qū)向前移動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)輥。在特別的情況下，輥2和3是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的?？刂蒲b置設(shè)置可移動(dòng)部件6的期望的運(yùn)動(dòng)法則。例如，運(yùn)動(dòng)法則可基于產(chǎn)品(特別是電極E)的寬度L的狀態(tài)而計(jì)算，或通過(guò)將產(chǎn)品類型與相應(yīng)的法則相關(guān)聯(lián)而從一組法則中選出。
[0037]可移動(dòng)部件6的位置變化會(huì)導(dǎo)致第一彈性裝置51的負(fù)載變化，以及由此產(chǎn)生的層壓力的變化?？梢苿?dòng)部件6的位置調(diào)整開始于產(chǎn)品的至少一端(電極E的前端或前進(jìn)端)進(jìn)入層壓區(qū)時(shí)。該調(diào)整階段可基于布置在層壓區(qū)上游的、探測(cè)產(chǎn)品位置的傳感裝置發(fā)出的位置信號(hào)來(lái)設(shè)置。
[0038]層壓區(qū)包括在平行于輥軸線的寬度方向延伸的線或細(xì)帶。待層壓的產(chǎn)品(電極E)的至少一部分具有可變寬度L(因?yàn)樗欠蔷匦?。當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)時(shí)，層壓力!V變化，從而使得層壓壓力(與比率Fl/L成比例)保持恒定。
[0039]最終，層壓在所層壓的物體的整個(gè)表面是規(guī)則且均勻的。因此，能夠獲得適合達(dá)到期望的、足夠強(qiáng)且耐抗的耦合的恒定層壓壓力，特別是在分離膜S與電極E之間，而不會(huì)在所層壓物體的某些部分上、特別是分隔器的(聚合)材料上導(dǎo)致任何過(guò)度的應(yīng)力，因?yàn)楹笳叩倪^(guò)度應(yīng)力可導(dǎo)致其對(duì)于制造有效的電能積累設(shè)備有用的性能例如電性能的損失或降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種層壓裝置(I)，包括第一層壓輥和第二層壓輥(2;3)，所述第一層壓輥和所述第二層壓輥彼此相對(duì)以限定出在寬度方向延伸的層壓區(qū)，產(chǎn)品(E、S)穿過(guò)所述層壓區(qū)，并受到輥施加的層壓力且以前進(jìn)方向(F)供給，所述前進(jìn)方向橫向于所述層壓區(qū)的寬度，所述第一層壓輥(2)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支桿(4)上，所述支桿連接至可移動(dòng)部件(6)，所述可移動(dòng)部件的移動(dòng)導(dǎo)致所述第一層壓輥和所述第二層壓輥(2;3)之間的層壓力的變化，所述裝置(I)包括馬達(dá)(7)和可編程的電子馬達(dá)控制裝置，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)部件(6)的移動(dòng)，所述控制裝置包括用于當(dāng)所述產(chǎn)品(E、S)橫穿所述層壓區(qū)時(shí)移動(dòng)所述可移動(dòng)部件(6)的裝置，使得所述可移動(dòng)部件(6)遵循預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)法則以在所述產(chǎn)品(E、S)橫穿所述層壓區(qū)時(shí)改變所述層壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述支桿(4)通過(guò)彈性裝置(51)連接至所述可移動(dòng)部件(6)，從而使得所述可移動(dòng)部件(6)的移動(dòng)導(dǎo)致所述彈性裝置(51)的負(fù)載變化，并因此導(dǎo)致所述第一層壓輥和所述第二層壓輥(2;3)之間的層壓力的變化。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)法則導(dǎo)致所述層壓力根據(jù)即時(shí)位于所述層壓區(qū)中的所述產(chǎn)品(E、S)的寬度(U，L2)而變化。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述控制裝置包括用于接收待層壓產(chǎn)品(E、S)上的信息的裝置，例如與所述產(chǎn)品的形狀和/或類型相關(guān)的信息，以及基于所接收的信息設(shè)置所述運(yùn)動(dòng)法則的裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述控制裝置包括用于存儲(chǔ)所述可移動(dòng)部件(6)的兩個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)法則的裝置和用于將所述兩個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)法則之一與所述信息相關(guān)聯(lián)的目.ο6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的裝置，包括用于測(cè)量應(yīng)用于所述第一層壓輥(2)的層壓力的傳感裝置(10)，和通過(guò)根據(jù)所述可移動(dòng)部件(6)的位置確定所述層壓力的進(jìn)程來(lái)表征所述彈性裝置(51)的裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述傳感裝置(10)包括至少一個(gè)稱重傳感器或其它力傳感器。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述可移動(dòng)部件(6)與機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換部分集成以將所述馬達(dá)(7)的軸(8)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述轉(zhuǎn)換部分的平移運(yùn)動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括螺釘-螺母絲杠機(jī)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述螺釘-螺母絲杠機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿(9)。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述馬達(dá)(7)包括無(wú)刷馬達(dá)。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括另外的彈性裝置(52)，其設(shè)計(jì)為支撐所述第一輥(2)重量的至少一部分。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述另外的彈性裝置(52)設(shè)計(jì)為支撐所述第一輥(2)重量的50 %到100 %之間的部分。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括第一供給裝置以將平坦物體相繼供給至所述層壓區(qū)，以及第二供給裝置以將連續(xù)膜S供給至與所述第一供給裝置合作的所述層壓區(qū)，從而使得所述平坦物體在所述層壓區(qū)與所述連續(xù)膜耦合以形成所述產(chǎn)品(E、S)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一供給裝置設(shè)計(jì)為供給電極(E)，所述第二供給裝置設(shè)計(jì)為供給電極分離膜(S)。16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括:傳感裝置，所述傳感裝置沿待層壓的產(chǎn)品(E、S)的供給路徑(P)布置在所述層壓區(qū)的上游，以探測(cè)所述產(chǎn)品本身的位置；以及用于將所述馬達(dá)(7)帶至與所述產(chǎn)品(E、S)的探測(cè)位置同相的裝置，從而使得所述層壓力的變化與所述產(chǎn)品穿過(guò)所述層壓區(qū)的通路同相。17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述輥(2;3)具有彼此平行的軸線，所述可移動(dòng)部件(6)以垂直于所述輥軸線(2;3)的平移方向平移。18.—種制造電能積累設(shè)備的方法，其特征在于，使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓裝置(I)來(lái)將至少一個(gè)平坦電極(E)與至少一個(gè)分離膜(S)耦合。
【文檔編號(hào)】H01M4/02GK105849961SQ201480058791
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月10日
【發(fā)明人】馬西米利亞諾·賽爾, 馬可·維瓦雷利
【申請(qǐng)人】曼茲意大利有限責(zé)任公司