[发明专利]用于电能存储装置的生产的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来制造用来存储电能的装置的设备和方法，该装置具体地为具有堆叠的阴极和阳极的存储装置，该堆叠的阴极和阳极交替地彼此面对，并且电介质隔板插在其间。

背景技术

具体地，但不排他地，本发明可以涉及各种类型的存储装置的生产，该存储装置诸如锂电池、双电层电容器、用于液体的电化学处理的单元（例如，用于水的氧合器）、静电电容器、燃料电池等等，其中电极隔板由沿相同的折叠方向折叠数次的单个连续带组成。

在已知的电能存储装置中，锂电池能够以最佳的能量-重量比供应相对高的电压。已知多种系统用来制造锂电池，该锂电池具有交替地彼此面对并且由隔板分离的堆叠的平的阴极和阳极。具体地，借助由连续的单个带组成的隔板生产锂电池是已知的。在某些已知制造方法中，粘合装置用于将电极连接到隔板，具体地在分离的带的两个侧面上。在一些实施例中，通过曲折地折叠分离的带数次形成电极的堆叠是已知的；例如，已知使用一种设备，该设备沿交替的方向折叠该带（“z-折叠”）。例如从US 2006/0088759也已知一种用来沿单个折叠方向折叠分离的带的方法。

专利公开WO 2002/095858Al示出根据权利要求1的前序的设备。专利公开WO 2003/100901Al示出根据权利要求14的前序的方法。

已知用来制造存储装置的系统在各个方面是可改进的，该存储装置包括彼此面对并且由隔板分离的堆叠电极，该隔板由单个连续带组成。

首先，希望降低制造存储装置的成本。另外，希望生产具有相对高的容量和性能的存储装置。通过“z-折叠”系统组装堆叠电极的一个缺点是降低的生产率。通过粘合装置借助电极的层叠系统的存储装置的生产的一个缺点是高的成本（这尤其是由于粘合装置的成本）和存储装置的相对低的性能（尤其是因为由于粘合装置而导致的电化学电池之间的减少的离子传递）。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种用来生产用来存储电能的装置的设备和/或方法，该装置包括彼此面对且被连续的单个带分离的堆叠电极。

一个优点是以简单且廉价的方式生产能量存储装置。

一个优点是可以使用一种设备和/或方法，该设备和/或方法能够以精确且可靠的方式生产用来存储电能的装置。

一个优点是导致具有简单的构造和大的可靠性的电能存储装置。

一个优点是生产一种存储装置，该存储装置具有通过沿单个折叠方向折叠连续分离带组装的堆叠电极。

一个优点是使堆叠电极能够形成而在堆叠的组装期间不需要使用粘合装置来将电极维持在希望的位置中。

这种目标和优点和又一些其它目标和优点通过下面给出的一个或更多个权利要求所述的设备和/或方法被实现。

附图说明

可以参考附图更好地理解和实现本发明，该附图通过非限制性例子示出本发明的实施例。

图1是用来制造用来存储电能的装置的设备的竖向正视图。

图2是图1中的设备图的俯视平面图。

图3是图1的放大细节图，包括从辊9到形成电极堆叠的卷绕装置16并且到切割装置17的承载电极的分离的带5的前进路径，该切割装置形成的堆叠与该带5的其余部分分离。

图4a到4d是四个俯视平面图，示出沿图3中的前进路径的电极（阴极C和阳极A）的布置的四种可能方式（为了清楚起见没有示出下面的带5）。

图5是图3的放大细节图，包括用来形成电极堆叠的卷绕装置16执行正在形成的堆叠P的一系列翻转的区域，通过该一系列翻转，分离的带卷绕电极。

图6是已经移除一些部件的图5，用于更好地示出压力元件23和24和切割装置17的切割元件（刀刃和对刃），该压力元件在正被组装的堆叠P的翻转期间有助于正被组装的堆叠P的稳定性，该切割元件从带5分离已经形成的堆叠。

图7是已经移除一些部件的图5，用于更好地示出承载电极A和C的带5的支撑装置12的端部部分和旋转支架（具有可移动的旋转轴线）的一部分，该旋转支架旋转在堆叠的组装期间翻转堆叠P的构件。

图8是在堆叠P的组装的开始在第一翻转期间第一电极占据的编号为i到x的一系列位置的图，以突显电极的中间区域的运动R和布置在带的折叠线附近的电极的端部的运动T。

图9是在堆叠的组装的开始的卷绕装置16的正视图，以一些虚线和中断线示出在堆叠的构造的结束该装置的一些操作构件的脱离位置。

图10是图9的细节图。

图11是图9的卷绕装置16的俯视平面图。