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備的層壓裝置，其中一對層壓輥具有由彈性裝置驅動的輥，彈性裝置加載有在電極的通道中通過無刷馬達控制的環(huán)狀螺旋輸送機調整的可變力，從而根據即時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題在于確保層壓壓力在待層壓的物體的整個表面保持恒定。確實，當非矩形形狀的物體經過兩個層壓輥之間時，經受由輥施加的層壓力的物體寬度(即時)根據物體形狀而變化。
[0006]如果層壓壓力(總是等于由輥施加的層壓力與經受該力的面積之比)不是恒定的，則會出現使產品(在某些區(qū)域)受到的層壓壓力不足，從而使得產品不能正確組裝，和/或使產品(在另一些區(qū)域)受到過度的層壓壓力，隨后可能會對產品造成損害，特別是對分離膜，從而后者(至少部分)可能損失對于制造優(yōu)質電能積累設備必需的性能。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供能夠解決上述現有技術中的問題的層壓裝置。
[0008]有利的是，提供了這種類型的層壓裝置，其包括輥，能夠通過在物體整個表面上幾乎恒定的層壓壓力層壓平坦物體。
[0009]有利的是，實現對非矩形平坦物體的高質量層壓。
[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，實現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，提供了結構簡單且經濟、具有高生產效率和出色的可靠性的裝置。
[0013]這些和其他目標和優(yōu)點通過根據一個或多個隨附的權利要求限定的裝置來實現。
[0014]在一個示例中，層壓裝置具有一對層壓輥，其中兩個輥之一由加載有可變力的彈性裝置推動，以改變兩個輥之間的層壓區(qū)中輥施加的層壓力，其中可編程的電子處理器控制馬達調整彈性裝置的負載，使得當待層壓的物體經過輥之間時，層壓力根據即時穿過層壓區(qū)的物體的寬度來改變，從而層壓壓力幾乎保持恒定。馬達可驅動可移動部件(例如環(huán)狀螺旋輸送機的平移部件)的運動，可移動部件根據部件本身的位置與具有負載的彈性裝置相互作用。電子處理器可裝配有數據輸入單元和處理單元，數據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部件的預設運動法則相關聯，從而在物體通路中改變施加的層壓力。該預設的運動法則可選自存儲在與處理器連接的電子存儲器中的多個運動法則。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，以探測待層壓物體的通路，從而使可移動部件的移動以及層壓力的相關變化與穿過層壓區(qū)的物體通路同相。
【附圖說明】
[0015]通過參考示出非限制性示例實施方式的附圖，可以更好地理解與實施本發(fā)明。
[0016]圖1示出根據本發(fā)明的層壓裝置的第一示例的垂直高差圖。
[0017]圖2示出從可通過根據本發(fā)明的裝置層壓的產品上方觀看的平面示意圖。
[0018]圖3示出根據本發(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的右側視圖。
[0021]圖6示出圖5的V1-VI部分。
【具體實施方式】
[0022]參考上述圖1至圖6，數字I表示可特別用于制造電能積累設備(電池、電容器等)的層壓裝置整體。特別地，層壓裝置I可用于將至少一個非矩形形狀的平坦電極E與至少一個分離膜S耦合。為了更清晰地說明，在附圖中相同的參考數字用于指示若干示例實施方式的相似部件。
[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以限定在輥之間延伸的層壓區(qū)。特別地，兩個層壓輥2和3具有彼此平行(水平)的旋轉軸線。層壓區(qū)可在寬度上以與兩個層壓輥2和3的軸線平行的方向延伸。
[0024]待層壓的物體(例如待與至少一個連續(xù)的分離膜S組裝的、相繼布置成行的一個或多個電極E)穿過在輥2和3之間延伸的層壓區(qū)，該物體以前進方向F供給，前進方向F橫向于層壓區(qū)的寬度。特別地，前進方向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可旋轉地安裝在支桿4上，支桿4通過(第一)彈性裝置51(或調節(jié)彈性裝置51)連接至可移動部件6，可移動部件6的移動導致第一彈性裝置51的負載變化并因此導致輥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可設計為抵消和/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7，馬達7驅動可移動部件6的(垂直)運動。馬達7可例如包括無刷馬達。
[0028]如本文中示出的示例，可移動部件6可包括機構的轉換部分，用于將馬達7的旋轉軸8的旋轉運動轉變?yōu)闄C構的上述轉換部分的平移運動。例如，該機構可包括螺釘-螺母絲杠機構，特別是滾珠絲桿9。
[0029]裝置I可包括可編程的電子馬達控制裝置。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)行的計算機程序指令。特別地，控制裝置可包括用于當待層壓的產品橫穿層壓區(qū)時移動可移動部件6的裝置，使得可移動部件6遵循預設的運動法則以根據即時位于層壓區(qū)中的產品寬度改變層壓力，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電極E。該物體根據前進方向F被供給以進行層壓。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:單個電極E可具有寬度為L1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)，為了實現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小于施加在寬度大于1^的物體部分上的層壓力內，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/或類型相關的信息，還包括基于所接收的信息設置部件6的期望運動法則的裝置。特別地，這些控制裝置可包括用于存儲可移動部件6的兩個或多個運動法則的裝置和用于將上述所存儲的運動法則之一與上述涉及待層壓物體的信息相關聯的裝置。
[0031]裝置I可包括用于測量第一層壓輥2施加的層壓力的傳感裝置10，和通過根據可移動部件6的位置確定層壓力的進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(通過這樣做)可移動部件6的期望的運動法則，該運動法則導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(可包括現有類型的供給裝置，因此不再贅述)。特別地，數字11表示(水平的)傳送面，待層壓的產品在該傳送面上前進?？梢云诖?，在到達層壓區(qū)之前，待層壓的產品(分離膜S和電極E)例如通過現有方式被預熱。
[0034]裝置I可包括(例如現有類型的)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、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動可移動部件6的馬達7帶至與向前移動的物體的探測位置同相的裝置，從而使得層壓力的變化(基于可移動部件6的位置變化)與物體穿過層壓區(qū)的通路同相，以獲得期望的層壓壓力。
[0036]在使用中，層壓輥驅動馬達12、例如用于第二(下部)輥3和/或第一(上部)輥2的馬達12設置用于當待層壓的產品(膜S上的電極E)朝向層壓區(qū)向前移動時轉動輥。在特別的情況下，輥2和3是馬達驅動的?？刂蒲b置設置可移動部件6的期望的運動法則。例如，運動法則可基于產品(特別是電極E)的寬度L的狀態(tài)而計算，或通過將產品類型與相應的法則相關聯而從一組法則中選出。
[0037]可移動部件6的位置變化會導致第一彈性裝置51的負載變化，以及由此產生的層壓力的變化?？梢苿硬考?的位置調整開始于產品的至少一端(電極E的前端或前進端)進入層壓區(qū)時。該調整階段可基于布置在層壓區(qū)上游的、探測產品位置的傳感裝置發(fā)出的位置信號來設置。
[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帶。待層壓的產品(電極E)的至少一部分具有可變寬度L(因為它是非矩形)。當產品經過時，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表面是規(guī)則且均勻的。因此，能夠獲得適合達到期望的、足夠強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)材料上導致任何過度的應力，因為后者的過度應力可導致其對于制造有效的電能積累設備有用的性能例如電性能的損失或降低。
【主權項】
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以限定出在寬度方向延伸的層壓區(qū)，產品(E、S)穿過所述層壓區(qū)，并受到輥施加的層壓力且以前進方向(F)供給，所述前進方向橫向于所述層壓區(qū)的寬度，所述第一層壓輥(2)轉動地安裝在支桿(4)上，所述支桿連接至可移動部件(6)，所述可移動部件的移動導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(7)和可編程的電子馬達控制裝置，所述馬達驅動所述可移動部件(6)的移動，所述控制裝置包括用于當所述產品(E、S)橫穿所述層壓區(qū)時移動所述可移動部件(6)的裝置，使得所述可移動部件(6)遵循預設的運動法則以在所述產品(E、S)橫穿所述層壓區(qū)時改變所述層壓力。2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述支桿(4)通過彈性裝置(51)連接至所述可移動部件(6)，從而使得所述可移動部件(6)的移動導致所述彈性裝置(51)的負載變化，并因此導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.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述預設的運動法則導致所述層壓力根據即時位于所述層壓區(qū)中的所述產品(E、S)的寬度(U，L2)而變化。4.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述控制裝置包括用于接收待層壓產品(E、S)上的信息的裝置，例如與所述產品的形狀和/或類型相關的信息，以及基于所接收的信息設置所述運動法則的裝置。5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述控制裝置包括用于存儲所述可移動部件(6)的兩個或多個運動法則的裝置和用于將所述兩個或多個運動法則之一與所述信息相關聯的目.ο6.根據權利要求2至5中任一項所述的裝置，包括用于測量應用于所述第一層壓輥(2)的層壓力的傳感裝置(10)，和通過根據所述可移動部件(6)的位置確定所述層壓力的進程來表征所述彈性裝置(51)的裝置。7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述傳感裝置(10)包括至少一個稱重傳感器或其它力傳感器。8.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述可移動部件(6)與機構的轉換部分集成以將所述馬達(7)的軸(8)的旋轉運動轉換成所述轉換部分的平移運動。9.根據權利要求8所述的裝置，其中所述運動轉換機構包括螺釘-螺母絲杠機構。10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述螺釘-螺母絲杠機構包括滾珠絲桿(9)。11.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述馬達(7)包括無刷馬達。12.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，包括另外的彈性裝置(52)，其設計為支撐所述第一輥(2)重量的至少一部分。13.根據權利要求12所述的裝置，其中所述另外的彈性裝置(52)設計為支撐所述第一輥(2)重量的50 %到100 %之間的部分。14.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，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品(E、S)。15.根據權利要求14所述的裝置，其中所述第一供給裝置設計為供給電極(E)，所述第二供給裝置設計為供給電極分離膜(S)。16.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，包括:傳感裝置，所述傳感裝置沿待層壓的產品(E、S)的供給路徑(P)布置在所述層壓區(qū)的上游，以探測所述產品本身的位置；以及用于將所述馬達(7)帶至與所述產品(E、S)的探測位置同相的裝置，從而使得所述層壓力的變化與所述產品穿過所述層壓區(qū)的通路同相。17.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，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.—種制造電能積累設備的方法，其特征在于，使用根據前述權利要求中任一項所述的層壓裝置(I)來將至少一個平坦電極(E)與至少一個分離膜(S)耦合。
【文檔編號】H01M4/02GK105849961SQ201480058791
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月10日
【發(fā)明人】馬西米利亞諾·賽爾, 馬可·維瓦雷利
【申請人】曼茲意大利有限責任公司