CN105190979A - 用于制造电能储存复合物带的系统和方法 - Google Patents

用于制造电能储存复合物带的系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于制造电能储存复合物带的系统和方法。本发明涉及用于制造电能储存复合物带的方法，所述方法包括如下步骤：-解绕(100)连续的材料条，-沿纵向切割(200)所述材料条以由所述材料条形成至少两个材料股，-在分离方向上沿横向分离(300)所述材料股，所述分离方向：-在材料股的卷绕平面，-垂直于材料股的卷绕方向延伸，-在分离的材料股上形成(400)至少一个电解质层从而获得复合物，和-沿纵向切割(500)所述复合物从而获得电能储存复合物带。

Description

用于制造电能储存复合物带的系统和方法
技术领域
本发明涉及制造电能储存单元的一般技术领域。更确切地，本发明涉及电能储存复合物带的制造，所述电能储存复合物带用于制造电能储存单元。
在本发明的范围内，术语“电能储存单元”被理解为意指电容器(即包括两个电极和绝缘体的被动系统)，或超级电容器(即包括至少两个电极、一电解质和至少一个隔离物的系统)，或锂型电池(即包括至少一个阳极，至少一个阴极和在阳极和阴极之间的电解质溶液的系统)。
背景技术
用于制造电能储存复合物带的系统和方法是已知的。所述带然后用于制造能量储存单元，例如锂电池。
这些系统和方法能够通过组装如下物质从而制造复合物带：
-被称为“集电器/阴极”的薄膜卷筒，所述被称为“集电器/阴极”的薄膜卷筒包括在两个阴极层之间的集电器层，和
-两个被称为“电解质”的薄膜卷筒，每个被称为“电解质”的薄膜卷筒包括电解质层。
为了加速集电器/阴极薄膜卷筒和电解质薄膜卷筒的制造速度，每一个这些薄膜的宽度通常约比最终想要获得的电能储存复合物带的宽度大“n”倍，n为非零整数。
因此需要沿纵向将集电器/阴极卷筒和电解质薄膜卷筒切割成与储存复合物带在用于制造储存单元时需要的宽度相同的宽度。对不同薄膜的切割在它们组装之前进行。
该切割步骤的缺点是需要人力和对卷筒的多次处理，这费时且费力并且降低产量。
本发明的一个目的是提出能够克服上述缺陷的用于制造电能储存复合物带的系统和方法，所述电能储存复合物带用于制造电能储存单元。
发明内容
出于该目的，本发明提出用于制造带的方法，所述带用于制造电能储存单元，所述方法包括如下步骤：
-连续移动材料条，
-沿纵向切割所述材料条，以由所述材料条形成至少两个材料股，
-沿着在所述材料股的移动平面中延伸的分离方向在横向分离所述材料股，
-在所述分离的材料股上形成至少一个功能层，以获得复合物，和
-沿纵向切割所述复合物，以获得至少两个电能储存复合物带。
特别地，材料条为阴极和包括至少一个电解质层的功能层。
因此，本发明例如能够由双宽度的薄膜卷筒获得单宽度的复合物带。
分离步骤使得能够获得每个层的不同宽度。因此，电解质层的宽度可以大于阴极层的宽度并且电解质层延伸超过所述阴极层的边缘，这优选能够通过避免这两个电极之间的任何接触而保证阴极和阳极(随后即将阳极加入该堆叠)之间的最佳的电绝缘。
该复合物带可以用于制造包括所述带的电能储存单元。
根据本发明的方法的优选但是非限制性的方面如下：
-在分离步骤之后，所述方法进一步包括在同一个移动平面中沿着平行的移动方向移动分离的材料股的步骤；
这能够使两个分离的相邻材料股的分离距离d保持恒定；
-形成至少一个功能层的步骤包括：
○连续移动至少一个功能薄膜，和
○在分离的材料股上沉积所述功能薄膜或至少一个功能薄膜，
所述功能薄膜的宽度优选大于或等于所述材料条的宽度和所述分离的相邻材料股之间的距离d的总和，从而整个覆盖所述两个材料股；
这能够提高获得由叠印层组成的复合物的速度，特别是通过在两个分离的材料股上同时沉积电解质薄膜。
-沉积至少一个功能薄膜的步骤包括如下子步骤：
○使所述分离的材料股与所述功能薄膜或至少一个功能薄膜接触，和
○复合所述材料股和所述功能薄膜或至少一个功能薄膜从而形成复合物。
在本发明的上下文中，术语“复合”被理解为意指使由材料股和所述电解质薄膜和至少一个电解质薄膜组成的堆叠加压结合的步骤；
例如通过使用滚筒(堆叠在所述滚筒之间移动)朝向电解质薄膜挤压材料股从而实现该加压；
-在分离的材料股上叠印所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的步骤之前，所述方法进一步包括加热所述功能薄膜或至少一个功能薄膜和/或材料股的步骤；
这使得能够改进材料股与所述功能薄膜和至少一个功能薄膜(特别是电解质)的复合品质；
-在分离的材料股上叠印所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的步骤之后，所述方法可以进一步包括使堆叠冷却的步骤；
-在叠印步骤之前，所述方法进一步包括准备所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的步骤，所述准备功能薄膜的步骤包括如下子步骤：
○除去在所述功能薄膜的要与材料股接触的一个面上延伸的保护性薄膜，和
○使所述保护性薄膜改向并且回收所述保护性薄膜；
保护性薄膜的使用使得能够避免功能薄膜(特别是电解质)的劣化风险，在组装到材料股上之前该保护性薄膜还对功能薄膜起到支撑作用；回收保护性薄膜的子步骤使得保护性薄膜得以重新使用；
-有利地：
○除去保护性薄膜的子步骤包括使所述保护性薄膜脱去，和
○回收保护性薄膜的子步骤包括将所述保护性薄膜卷绕在卷绕工站上；
-在分离的材料股上沉积至少一个功能薄膜的步骤包括：
○在分离的材料股的上表面上叠印第一电解质；和
○在分离的材料股的下表面上叠印第二电解质薄膜，
叠印所述第一功能薄膜和所述第二功能薄膜的子步骤优选同时进行。
这使得能够获得由在两个电解质薄膜之间延伸的分离的材料股组成的复合物；
-在叠印步骤之后，所述方法进一步包括在复合物的一个面上沉积分离薄膜的步骤；
分离薄膜的使用使得能够避免制造的带劣化的风险，特别是如果制造的带为了便于储存而卷绕时；
-所述方法进一步包括处理复合物的步骤，所述步骤包括如下子步骤：
○除去在所述复合物的一个面上延伸的保护性薄膜，和
○使所述保护性薄膜改向并且回收所述保护性薄膜，
所述处理步骤在沉积所述分离薄膜的步骤之前进行；
不同于当功能薄膜为电解质薄膜时可以具有支撑功能的除去的保护性薄膜，因为分离薄膜无需起到支撑作用的成本，因而成本可以远低于保护性薄膜的成本；因此优选用分离薄膜替换保护性薄膜；
-沿纵向切割复合物的步骤包括在位于两个分离的材料股之间的区域中切割复合物；
-所述方法进一步包括测量分离的材料股的张力的步骤；
这使得能够控制施加在材料股上从而使其移动的牵引力；
-所述方法进一步包括根据测量的牵引力改变由驱动元件在每个材料股上产生的驱动速度的步骤，从而保持所述牵引力彼此相等；
这使得能够改变施加在材料股上的牵引力从而保持这些牵引力彼此相等；
-沿纵向切割材料条的步骤和沿横向分离材料股的步骤在不同的移动平面中进行；
这使得能够限制由材料股的分离产生的应力沿纵向蔓延的风险，如果应力蔓延直到条的切割区域可能造成条撕裂。
本发明还涉及用于制造电能储存复合物带的系统，用于由所述带制造电能储存单元，值得注意的是所述系统包括用于实施上述方法的装置。
这些装置如下：
-用于连续移动材料条的装置，
-用于沿纵向切割所述材料条从而由所述材料条形成至少两个材料股的切割装置，
-用于沿着在所述材料股的移动平面中延伸的分离方向沿横向分离所述材料股的分离装置，
-用于在两个分离的材料股上形成至少一个功能层从而获得复合物的装置，
-沿纵向切割所述复合物从而获得至少两个电能储存复合物带的切割装置。
在本发明的上下文中，术语“复合物”被理解为意指包括至少一个阴极层和至少一个电解质层的堆叠。
附图说明
本发明的其它特征、目的和优点将通过如下说明而进一步呈现，如下说明仅为示例性的而非限制性的，并且如下说明必须参考附图进行阅读，其中：
-图1和2显示了用于制造电能储存复合物带的方法的实施方案，
-图3显示了复合设备，
-图4和8显示了用于制造电能储存复合物带的系统的实施方案，
-图5和6显示了分离设备，
-图7显示了复合设备的压缩滚筒。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的各个实施方案。在这些不同的附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
1.制造方法
1.1.一般原理
参考图1，显示了用于制造电能储存复合物带的方法的主要步骤。
电能储存复合物带可以为能够储存能量的元件的全部或一部分。在下文描述的实施方案中，例如，组装电池的电解质和阴极，在之后的步骤中使用另一个设备加入阳极。然而能够使用上文描述的方法和设备整体地制造能量储存元件。
一旦获得电能储存复合物带，可以使用该带制造包括该带的一部分的电能储存单元，使所述带可选择性地卷绕或折叠并且设置在所述储存单元的防水保护性夹套的壳体中。
1.1.1.移动步骤
用于制造带的方法包括使材料条11、12、13连续移动的步骤100。该材料条11、12、13优选为成卷储存。例如，其可以由如下组成：
-阴极薄膜12，
-叠印在集电器薄膜11上的阴极薄膜12，或
-由在两个阴极薄膜12、13之间延伸的集电器薄膜11组成的堆叠。
在图1中显示的示例中，材料条包括由如下组成的堆叠：
-第一阴极薄膜13，
-第一阴极薄膜13上的集电器薄膜11，和
-集电器薄膜11上的第二阴极薄膜12。
1.1.2.切割步骤
在所述方法的另一个步骤200中，沿纵向切割连续移动的材料条。这能够由初始材料条获得两个材料股(11a、12a、13a和11b、12b、13b)。
例如使用切割设备进行材料条的切割，将进一步更详细地描述所述切割设备。
可以在材料条的中间进行该切割从而获得具有相同宽度的两个材料股。在一个变体中，所述切割可以相对于条的中间偏置，从而获得具有不同宽度的两个材料股。
当然，可以在材料条的宽度上将材料条切割为多个区域(例如三个区域)，从而获得多个材料股(例如四个材料股)。
1.1.3.分离步骤
所述方法还包括将平行驱动的材料股分离的步骤300。更精确地，材料股11a、12a、13a和11b、12b、13b沿着在材料股的移动平面中延伸的分离方向彼此分离。
在分离步骤(下文详细解释)之后，获得沿横向彼此分离距离d的两个材料股11a、12a、13a和11b、12b、13b。
优选地，这些材料股一经分离就在同一个平面中延伸。
1.1.4.复合物形成步骤
在分离的材料股上形成或施加一个(或多个)电解质层14、15(步骤400)。由此获得复合物。
在某些变体实施方案中，在分离的材料股的单个面上形成电解质层14。
在图1中显示的实施方案中，在分离的材料股的每个面上分别形成电解质层14、15。
可以通过本领域技术人员已知的任何技术形成电解质层14、15。
例如，可以通过在平行驱动(即同时和同步)的两个材料股上沉积至少一个电解质薄膜使得电解质薄膜覆盖每个材料股的整个表面，从而形成电解质层。
在该情况下，电解质薄膜的宽度部分地覆盖两个分离的材料股的相对的端部而不与集电器薄膜接触，从而避免短路的风险，但是使得能够接触到集电器的足够部分，从而能够电连接阴极。
1.1.5.复合物切割步骤
一旦形成电解质层，沿纵向切割复合物(步骤500)从而获得两个电能储存复合物带，所述电能储存复合物带随后通过设置在能量储存元件中得以使用。
可以使用与用于切割材料条的切割设备相似的切割设备沿纵向进行该切割步骤。
在图1中显示的示例中，以该方式由双宽度的薄膜卷筒获得两个单宽度的复合物带。
1.2.制造方法的示例
参考图2，显示了由双宽度的材料条和电解质薄膜获得两个单宽度的带的方法的示例。可以使用制造系统实施该方法，将参考图3至8描述所述制造系统。
所述方法包括在组装材料条和电解质薄膜之前的三个准备阶段600、700、800：
-准备材料条的阶段600，和
-两个准备电解质薄膜的阶段700、800。
这三个准备阶段可以并行实施从而缩短电能储存复合物带的制造时间。
1.2.1.材料条的准备
准备材料条的阶段600包括使材料条连续移动的步骤610。例如，可以通过从旋转卷筒解绕材料条从而实现该移动步骤610。
有利地，准备阶段可以包括使用本领域技术人员已知的结合设备实施的可选的端端结合步骤620。结合步骤能够使如下两者附接：
-卷筒的所谓的“条起始”端部，
-用在所述方法中的已经解绕的另一个卷筒的所谓的“条末端”。
这使得能够更换材料条的卷筒而不需要对与所述方法相关的制造系统进行任何延时中断。
准备阶段还包括沿纵向切割材料条从而由双宽度的条获得单宽度的材料股(特别是两个材料股)的步骤630。在切割设备中进行该步骤：材料条移动通过切割设备，所述切割设备将材料条分成两个材料股。
准备阶段还包括在切割设备的出口处使获得的材料股分离的步骤640。材料股移动直至到达分离设备。该分离设备沿着横向方向隔开材料股。该横向方向在材料股的移动平面中垂直于其移动方向延伸。下文将详细描述用于进行该操作的分离设备。
优选地，在不同的移动平面(例如平行的移动平面)中进行切割条的步骤630和分离股的步骤640。换言之，在切割步骤630中条的移动平面不同于在分离步骤640中股的移动平面。
这使得能够避免由材料股的分离而产生的机械应力沿纵向蔓延。特别地，这些应力在材料条的切割区域中的蔓延可能造成材料条劣化，特别由于撕裂而劣化。
分离的材料股移动直至到达系统的复合设备，从而与电解质薄膜组装。
1.2.2.电解质薄膜的准备
准备两个电解质薄膜的阶段700、800包括相同的步骤。这些步骤仅针对一个电解质薄膜描述一次。
本领域技术人员将理解，如果在分离的材料股上沉积单个电解质薄膜，所述方法可以包括单个准备电解质薄膜的阶段。
准备电解质薄膜的阶段700、800包括如下步骤：
-移动电解质薄膜710，例如通过从旋转卷筒解绕电解质薄膜的方式，
-如之前所解释的，可选择性地结合电解质薄膜卷筒的起始端部与另一个电解质卷筒的终止端部720，
-可选地：
○除去(例如通过脱粘，特别是使用包括脱粘边的脱层刀)在电解质薄膜的要与材料股接触的一个面上延伸的保护性薄膜730，以及
○使保护性薄膜偏离复合物的主要制造路径改向，并且回收保护性薄膜740(例如通过将保护性薄膜缠绕在卷绕工站上)，
-可选地，加热电解质薄膜750。
这样准备的每个电解质薄膜然后移动直至到达系统的复合设备从而与材料股组装。
1.2.3.复合
然后在系统的复合设备中进行将电解质薄膜叠印在分离的材料股上的步骤。
如图3中所示，使每个电解质薄膜14、15与分离的材料股12的各个面接触。优选地，每个电解质薄膜的宽度大于材料股的宽度和这些股之间的距离d的总和。因此，每个电解质薄膜延伸超过分离的材料股的相对边缘的长度，如图1中所示(步骤400)。
一旦接触，电解质薄膜14、15和分离的材料股12复合在一起从而形成复合物。
复合900包括例如通过使用压缩滚筒(分离的材料股12和电解质薄膜14、15在所述压缩滚筒之间移动)朝向电解质薄膜挤压材料股从而使电解质薄膜粘附至材料股。在通过压缩滚筒产生的压力的作用下，包括由于加热步骤已经局部熔化的热熔聚合物的薄膜(个别地是电解质薄膜)在滚筒之间的压缩点处粘附至材料股(个别地是阴极薄膜)。
在复合设备的出口处获得复合物。该复合物包括介于两个电解质薄膜之间的两个分离的材料股。
1.2.4.复合之后进行的其它步骤
当已经加热电解质薄膜时，所述方法可以包括冷却复合物的步骤1000。
复合物可以在其外面上包括保护性薄膜，特别是当电解质薄膜在其与已经结合至分离的材料股的面相反的面上包括保护性薄膜时。
在该情况下，所述方法可以可选择性地包括除去复合物的一个面的一个保护性薄膜的步骤1010。在偏离复合物的主要路径改向之后，除去的保护性薄膜则可以重新卷绕和储存1020，以用于后续使用。
所述方法还可以包括解绕分离薄膜的步骤1030和将分离薄膜叠印在复合物的不再包括任何保护性薄膜的面上的步骤1040(在步骤1010中刚刚从所述面上除去保护性薄膜)。当复合物卷绕从而形成卷筒时，该分离薄膜能够避免复合物的圈彼此结合的风险。
分离薄膜(仅具有分离功能)比保护性薄膜(即具有分离功能又具有支撑电解质薄膜的功能)更廉价。
特别地，保护性薄膜例如由在其一个面上进行非粘处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，而分离薄膜例如由在其两个面上进行非粘处理的纸制成或者由更廉价并且具有非粘性质的塑料(例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))制成。
因此可以优选地用分离薄膜替代保护性薄膜从而限制电能储存复合物带的制造的成本。
可以通过复合进行将分离薄膜叠印在复合物上的步骤1040：复合物和分离薄膜例如在压缩滚筒之间移动，从而能够实现分离薄膜在复合物上的共卷绕。在该情况下，复合物和分离薄膜均不加热从而避免造成分层，这种分层可能使得薄膜和复合物的后续分离更为困难。
一旦将分离薄膜叠印在复合物面上，可以除去覆盖复合物的另一个面的保护性薄膜1050，并且在偏离复合物的主要制造路径改向之后，在卷绕工站上回收保护性薄膜1060，以用于其后续再使用。
然后在所述堆叠的中间切割复合物(如图1中步骤500中所示)从而形成两个电能储存复合物带1070。
分离这些带1080并卷取这些带1090，以便形成两个电能储存复合物带的卷筒。
2.制造系统
下文将描述用于实施制造电能储存复合物带的方法的系统的一些示例。
2.1.一般原理
参考图4，显示了用于制造电能储存复合物带的系统的变体实施方案。
所述系统包括：
-第一切割设备20，
-第一切割设备20下游的分离设备30，
-分离设备30下游的复合设备40，以及
-复合设备40下游的第二切割设备50。
2.1.1.切割设备
第一切割设备20将材料条12切割成两个(或多于两个)材料股12a、12b。
该切割设备20包括：
-用于使材料条12移动的引导装置21，和
-沿纵向切割材料条从而形成材料股的切开装置22。
引导装置21例如由两个滚筒组成，在所述滚筒之间挤压材料条12。注意引导装置不理应旨在驱动材料股。通过驱动滚筒41、42引起造成条的移动，所述驱动滚筒41、42也属于所述系统并且位于进一步描述的滚筒21、22的下游。
切开装置22可以包括一个(或多个)设置在材料条12的行进路径上的固定或旋转的刀片，以便沿纵向切割材料条从而获得两个(或多个)材料股12a、12b。
第二切割设备50能够切割复合物从而获得电能储存复合物带。形成该第二切割设备的元件可以与第一切割设备的元件相同。
2.1.2.分离设备
2.1.2.1.分离设备的一般说明
如图5和6中所示，分离设备30能够分离通过第一切割设备20切割的材料股12a、12b。
如图5中所示的分离设备包括：
-两个并排的材料股12a、12b的至少一个上游引导元件31，
-包括至少两个平行的分离臂32、33的隔离件，每个分离臂32、33被设置成沿着特定的引导方向引导两个材料股12a、12b中的一个，两个分离臂的引导方向叉开，即其之间具有非零角度，
-用于两个材料股12a、12b的至少一个下游引导元件34，一旦材料股分离所述下游引导元件34沿着相同的引导方向引导两个材料股12a、12b。
在图4中显示的实施方案中，由每个分离臂32、33形成的引导方向不同于由上游引导元件31形成的引导方向。在一个变体中，分离臂中的一个可以沿着与上游引导方向相同的引导方向引导材料股。
优选地，如图5b中可见，移动平面P1和移动平面P2不相同，并且更特别地形成非零角度(优选为垂直的)，一方面在所述移动平面P1中每个材料股12a、12b位于上游引导元件31和其通往隔离件的入口之间，另一方面在所述移动平面P2中每个材料股12a、12b通过隔离件。
相似地，移动平面P2和移动平面P3不相同，并且更特别地形成非零角度(优选为垂直的)，一方面在所述移动平面P2中每个材料平面12a、12b穿过隔离件，另一方面在所述移动平面P3中每个材料股12a、12b位于离开隔离件和下游引导元件34之间。
这使得能够避免通过分离臂施加的应力沿着材料条蔓延，应力蔓延可能特别在切割设备20处造成材料条撕裂。
优选地，当穿过各自的分离臂时，材料股12a、12b在同一个移动平面中延伸。
每个分离臂包括两个相继的具有平行轴线的滚筒。对于每个臂，这两个滚筒限定了相应材料股的引导方向。
优选地，每个分离臂32、33包括支架，所述支架使得更易于保证滚筒轴线的平行性和引导方向的稳定性。
可以调节每个分离臂的位置以便改变每个材料股12a、12b的引导方向。这能够避免在材料股12a、12b中产生不希望的机械应力，特别是当系统启动时。为了避免该情况，例如能够当系统启动时以平行对齐的方式设置两个分离臂(通过这些滚筒造成的分离距离的值则为零并且滚筒的轴线平行)，并且逐步校正每个分离臂的位置从而获得每个材料股12a、12b的预期的引导方向。
优选地，滚筒朝向分离臂在它们的端部处彼此接触。这使得能够避免材料股在其中间边缘(对应于材料条的切割区域)上被破坏。为此，弹性装置插置于所述臂和相邻的至少一个滚筒的滚筒支承(位于一个端部附近)之间，从而朝向连接至另一个臂的相邻滚筒推斥该滚筒。
2.1.2.2.分离设备的示例
现在将描述图5和6中显示的实施方案。
在这两个实施方案中，上游引导装置31能够接受通过切割设备20切割的材料股。这些装置包括移动滚筒，所述移动滚筒的宽度大于或等于材料条的宽度。
同样在这两个实施方案中，下游引导装置34能够使通过隔离件隔开的材料股12a、12b在同一个移动平面中并且优选以同步方式移动，重新建立股12a和12b的平行性。
这些装置34还能够保持通过隔离件隔开的相邻材料股之间的距离“d”恒定。
它们包括移动滚筒。该移动滚筒的尺寸优选适合于接收通过隔离件隔开的材料股。更精确地，移动滚筒的长度大于或等于分离的材料股的宽度和这些股之间的距离d的总和。
注意下游引导装置也可以包括多个具有平行旋转轴线的滚筒。
隔离件
隔离件能够沿着横向方向v隔离材料股12a、12b；12a、12b+12c、12d，所述横向方向v在材料股的移动平面中基本上垂直于所述材料股的移动方向延伸。
隔离件包括与至少一个材料股接触的支撑部分，要被分离的两个材料股放置在两个分离的支撑部分上。
图5中的隔离件更具体地包括两个相邻的支撑部分，每个支撑部分包括分离引导装置从而分别引导每个材料股12a、12b。
支撑部分能够将材料股12a、12b保持在移动平面中，每个材料股被沿着各自的移动方向引导。材料股在隔离件中的各自的移动方向不同于主要移动方向。
参考图5a，每个支撑部分包括臂，所述臂形成支架并且支承两个相继的分离引导滚筒32a、32b；33a、33b，所述两个相继的分离引导滚筒32a、32b；33a、33b以相对彼此的向外伸展方式布置，并且具有平行轴线。注意支撑部分的至少一个臂(特别是两个臂)可以围绕垂直于股在隔离件中的移动平面的轴线旋转移动。这当机器启动时(特别是臂逐步分离而使薄膜逐步转向时)能够保证薄膜合适的机械性质。
每个臂的旋转轴线垂直于材料股的移动平面，并且优选地是，每个臂的旋转轴线在与所述臂相联的第一滚筒在平行对齐位置的情况下，在所述材料股通过该滚筒的点附近处与材料股的宽度中间交汇(concurrent)。以该方式，避免了由于扭转应力造成的股的一部分被拉伸，并且限制了股被撕裂的风险。
安装在一个臂上的每个分离引导滚筒(例如32a)面对安装在另一个臂上的引导滚筒(例如33a)，从而使得它们相邻，特别是使得它们的端部接触。这些彼此面对的滚筒的旋转轴线一致(concurrent)并且包括在平行于材料股的移动平面的平面中。当所述旋转轴线平行对齐(不分离)时所述旋转轴线在启动时形成180°的角度α，然后在分离情况下所述角度α逐渐减小。实施用的角度为约179°，但是可以小于该值。
每个滚筒当然可以围绕其轴线可旋转地移动并且分别在两个不同且偏离的引导方向上引导股。
相邻的分离滚筒32a、33a通过它们的一个端部接触，以避免材料股在其中间边缘处劣化，如前文所述。
如图6中所示，支承部分可以包括多于两个支撑部分32、33、35。在该实施方案中，支承部分包括三个支撑部分32、33、35从而使三个材料股12a、12b+12c、12d彼此隔开。分别设置在每个支撑部分上的分离引导滚筒的旋转轴线之间形成非零角度。更精确地，位于第一支撑部分35上的第一分离滚筒35a的旋转轴线平行于上游滚筒31的旋转轴线延伸，而另外两个相邻的分离引导滚筒32a、33a的旋转轴线与第一滚筒35a的旋转轴线形成非零角度。另外两个滚筒32a、33a的轴线的方向之间也形成非零角度。
在图6的实施方案中，每个支撑部分携带的滚筒的数目也不同于图5。每个支撑部分32、33、35具体包括三个具有平行轴线的分离引导滚筒。如图6中可见，还注意材料股可以在隔离件的滚筒上方或者在至少一些滚筒的下方经过。
在所示两个实施方案中，上游引导装置31和下游引导装置34位于相同的水平(或相同的高度)，但是也可能不是这种情况。例如上游引导装置和下游引导装置有可能各自位于隔离件的不同侧。
如上所述，滚筒32a、33a或32a、33a、35a在它们的一个端部处接触。这使得能够避免材料股被破坏。还希望图5a中显示的滚筒32b、33b在其一个端部处接触，但是由于设备被构造成具有可变倾斜度，不容易实现该情况。因此在固定滚筒的主轴上设置弹性装置(特别是压缩弹簧36、37)，所述弹性装置插置于臂和滚筒的支承之间并且朝向连接至另一个臂的相对的滚筒推斥所述滚筒。
2.1.3.复合设备
复合设备能够将电解质薄膜与通过分离设备隔开的材料股组装。
复合设备接收如下物质作为输入物：
-通过分离设备输出的两个分离的材料股12a、12b，
-要被设置在分离的材料股12a、12b上的第一电解质薄膜14，
-要被设置在分离的材料股12a、12b下的第二电解质薄膜15。
复合设备能够在压力下层压电解质薄膜和材料股从而获得复合物，所述复合物的层粘附在一起。
如图4中所示，复合设备包括挤压装置用于将电解质薄膜叠印到隔开的材料股的每个面上并与隔开的材料股的每个面组装。
挤压装置例如包括支撑件41和压缩滚筒42，电解质薄膜14、15和隔开的材料股12a、12b在所述支撑件41和压缩滚筒42之间移动。支撑件本身可以由一个(或多个)支撑滚筒组成。
在该情况下并且如图3和4中所示，通过两个可以围绕轴线旋转移动且叠加的滚筒41、42进行复合，电解质薄膜14、15和分离的材料股12a、12b在所述滚筒41、42之间移动，电解质薄膜在每个滚筒上经过。
滚筒41、42还形成用于驱动材料条和股使其进入系统的装置。因此至少一个滚筒连接至马达。还能够通过使滚筒41和42机动化从而进行双驱动。
有利地，复合设备的一个滚筒(例如压缩滚筒)可以联接至平衡装置43。
如图7中所示，这些平衡装置能够在滚筒42的两个端部42a、42b上施加不同的力F1、F2。这使得有可能产生能够使滚筒的旋转轴线略微倾斜的扭矩。因此，相比于在第二端部(在所述第二端部处第二股循环)处，两个滚筒之间的间隔可以在滚筒的第一端部(在所述第一端部处第一材料股循环)处更窄。
由于滚筒夹套由橡胶制成，其仍然允许薄膜经过但是却存在变形，因此校正一个股相对于另一个股的驱动半径。
这意味着材料股的路径及其线速度不同。因此能够改变一个材料股相对于另一个材料股的张力。
有利地，可以根据通过用于测量材料股的张力的设备44发送的数据控制平衡装置。
这使得能够调节施加在材料股上的牵引力使其相等，从而避免由复合设备形成的复合物中的缺陷(折痕、褶皱)。
2.2.用于实施图2中显示的方法的系统
参考图8，显示了用于实施图2中显示的方法来制造带的系统的示例。
所述系统包括卷筒支架61至66，阴极卷筒和电解质卷筒71至76设置在所述卷筒支架61至66上。
注意图8中所述系统包括两个卷筒支架63、64，两个集电器/阴极材料条卷筒73、74设置在所述卷筒支架63、64上。所述系统包括两组两个卷筒支架61、62和65、66，电解质薄膜和保护性薄膜71、72和75、76设置在所述卷筒支架61、62和65、66上。
与电解质相关的两个卷筒支架61、62能够将电解质薄膜71、72沉积在材料条73、74的第一面上，另外两个卷筒支架65、66能够将电解质薄膜75、76沉积在材料条73、74的第二面上。
然而所述系统可以包括单一的每个薄膜卷筒或仅一个卷筒或两个卷筒，以将电解质薄膜沉积在材料条的单个面上。材料条73、74还可以包括仅一个阴极材料层，或单个阴极层和一个集电器，并且电解质薄膜有可能不被一个或多个保护性薄膜覆盖。
对于携带相同性质的薄膜/条的卷筒，所述系统还包括常规类型的端端结合设备77、78、79，使得能够将一个卷筒的末端的条附接至另一个卷筒的起始部。
该端端结合设备是可选的，但是可以在最佳时间内更换卷筒。
所述系统接着包括多个张力设备以从卷筒向卷取的各个薄膜/条增加张力。这些设备是常规的并且在本文中将不再描述。
所述系统还可以包括设置在材料条卷筒73、74的出口处用于预热材料条的可选的设备(未示出)。所述预热设备可以例如包括加热滚筒，材料股必须在所述加热滚筒之间经过。
所述系统还包括如上所述的用于切割材料条的设备81。
所述系统还可以包括切割设备81上游的对齐设备(未示出)从而保证在材料条的宽度的中间进行切割。该对齐设备可以使用测量元件调节并且能够使材料条对齐参考位置。该设备是已知类型的设备，因此将不再详细描述。
所述系统还包括之前所述的切割设备下游的分离设备82。
该分离设备包括：
-上游引导滚筒83，两个并排切割的材料股在所述上游引导滚筒83上经过，
-两个位于水平平面中的臂，每个臂携带两个平行的滚筒84；枢转装置联接至每个臂从而能够校正每个臂(隔离件)的滚筒的位置，
-第二下游引导滚筒85，两个切割的材料股一旦分离即在所述第二下游引导滚筒85上经过，该滚筒的引导方向基本上平行于第一引导滚筒83的引导方向，从而使得两个薄膜股最终再被平行地驱动。
所述系统还包括分离设备82下游的测量设备86。该测量设备86能够测量分别施加在两个离开分离设备的材料股的每一者上的牵引力。
上述所有元件根据其描述顺序在下游依次串联设置，并且与材料条相关。
当涉及电解质薄膜时，所述系统包括用于除去保护性薄膜的设备91，所述保护性薄膜在要与材料股接触的电解质薄膜的面上延伸。
在穿过除去工站91之后，保护性薄膜改向并且再卷绕在回收卷筒92上。则其可以重新用在其它电解质薄膜上。
与保护性薄膜分离的电解质薄膜然后穿过加热滚筒93，使得电解质薄膜更好地粘附至材料股。
所述系统还包括如上所述的复合设备94，两个材料股进入所述复合设备94，第一电解质薄膜旨在设置在材料股之上，并且第二电解质薄膜旨在设置在材料股之下。
在复合设备的出口处获得复合物。
所述系统可以包括复合设备下游的常规冷却滚筒，所述冷却滚筒包括一个或多个冷滚筒，复合物在所述冷滚筒上经过。
所述系统还包括两个除去设备96，所述除去设备96能够除去复合物任一侧上剩余的保护性薄膜。保护性薄膜然后朝向卷绕机97改向从而能够重新卷绕并且回收以便之后重新使用。
有利地，所述系统还可以包括通过复合将分离薄膜设置在复合物上的设备98。该分离薄膜避免复合物卷绕在卷筒上时结合至其本身。该设备98可以特别包括两个单滚筒，复合物和分离薄膜在所述单滚筒之间移动。
所述系统还包括例如上文描述的切割设备99，所述切割设备99能够在双宽度的复合物的中间沿纵向切割该双宽度的复合物(在该中间处在两个股之间的分离空间中，叠印不包含任何材料股)。如前所述，该切割设备可以与用于相对于参考位置对齐的对齐设备组合使得使用者在希望的区域中完成切割。
组装设备则包括引导滚筒101从而使在切割之后获得的两个单宽度的复合物带改向。
一个单宽度的复合物带在朝向第一卷筒102(所述一个单宽度的复合物带重新卷绕在所述第一卷筒102上)的第一路径上驱动，而另一个复合物带在朝向第二卷筒103(所述另一个复合物带重新卷绕在所述第二卷筒103上)的第二路径上驱动。
复合设备还可以包括用于显示制成薄膜的状态的装置和如果状态显示装置检测到缺陷时用于示意缺陷的装置。
所述显示装置可以包括摄影机而所述示意装置包括标记施加设备，所述标记施加设备能够在包括缺陷的区域的起点处和区域的终点处施加标记。额外地或替代性地，所述设备可以包括将信息输入RFID芯片或排出喷墨从而示意缺陷。
上述系统和方法使得能够由更大宽度的薄膜自动制造预期宽度的电能储存复合物带，同时限制需要的人力量，这降低了所述带的制造成本并且升高了生产速度。
3.变体
读者将理解可以对上述方法和系统做出许多修改而不从本质上偏离本文描述的新教导。
因此，该类型的所有修改旨在包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.用于制造复合物带以由所述带制造电能储存单元的方法，
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
-连续移动(100)材料条(11、12、13)，
-沿纵向切割(200)所述材料条，以由所述材料条形成至少两个材料股(11a、12a、13a和11b、12b、13b)，
-沿着在所述材料股的移动平面中延伸的分离方向在横向分离(300)所述材料股，
-在分离的材料股上形成(400)至少一个功能层，以获得复合物，和
-沿纵向切割(500)所述复合物，以获得至少两个电能储存复合物带。
2.根据前述权利要求所述的方法，其中所述材料条为阴极，所述功能层包括至少一个电解质层。
3.根据前述权利要求任一项所述的方法，在分离步骤之后进一步包括使分离的材料股在同一个移动平面中沿着平行的移动方向移动的步骤。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中形成至少一个功能层的步骤包括：
-连续移动(710)至少一个功能薄膜(14、15)，以及
-在分离的材料股上叠印所述功能薄膜或至少一个功能薄膜，
所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的宽度优选大于或等于所述材料股的宽度和分离的相邻材料股之间的距离d的总和。
5.根据前述权利要求所述的方法，其中在分离的材料股上叠印至少一个功能薄膜的步骤包括如下子步骤：
-使分离的材料股与所述功能薄膜或至少一个功能薄膜接触，以及
-使所述材料股和所述功能薄膜或至少一个功能薄膜复合(900)以形成复合物。
6.根据前述两项权利要求任一项所述的方法，在分离的材料股上叠印所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的步骤之前，所述方法进一步包括加热所述电解质薄膜和至少一个电解质薄膜和/或所述材料股的步骤(750)。
7.根据前述三项权利要求任一项所述的方法，在叠印步骤之前，所述方法进一步包括准备所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的步骤(700、800)，所述准备电解质薄膜的步骤包括如下子步骤：
-除去(730、830)在所述功能薄膜或至少一个功能薄膜的要与所述材料股接触的一个面上延伸的保护性薄膜，以及
-使所述保护性薄膜改向并且回收所述保护性薄膜(740、840)。
8.根据前述权利要求所述的方法，其中：
-除去保护性薄膜的子步骤包括使所述保护性薄膜脱粘，并且
-回收保护性薄膜的子步骤包括将所述保护性薄膜卷绕在卷绕工站上。
9.根据前述五项权利要求任一项所述的方法，其中叠印步骤包括：
-在分离的材料股(12a、12b)的上表面上叠印第一功能薄膜(14)，和
-在分离的材料股(12a、12b)的下表面上叠印第二功能薄膜(15)，
-叠印所述第一功能薄膜和所述第二功能薄膜的子步骤优选同时进行。
10.根据前述七项权利要求任一项所述的方法，在材料股上叠印功能薄膜的步骤之后，所述方法进一步包括在复合物的一个面上沉积分离薄膜的步骤(1030、1040)。
11.根据前述权利要求所述的方法，进一步包括处理复合物的步骤，所述处理复合物的步骤包括如下子步骤：
-除去在复合物的一个面上延伸的保护性薄膜(1050)，以及
-使所述保护性薄膜改向并且回收所述保护性薄膜(1060)，
所述加工步骤在沉积所述分离薄膜的步骤之前进行。
12.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中沿纵向切割复合物的步骤包括在位于两个分离的材料股之间的区域中切割所述复合物。
13.根据前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括测量施加在分离的材料股上的牵引力的步骤。
14.根据前述权利要求所述的方法，进一步包括根据测量的牵引力改变由驱动元件在每个材料股上产生的驱动速度的步骤，以保持所述牵引力彼此相等。
15.用于制造电能储存复合物带以由所述带制造电能储存单元的系统，其特征在于，所述系统包括：
-用于连续移动材料条(11、12、13)的装置，
-用于沿纵向切割所述材料条以由所述材料条形成至少两个材料股(11a、12a、13a和11b、12b、13b)的切割装置(20；81)，
-用于沿着在所述材料股的移动平面中延伸的分离方向在横向分离所述材料股的分离装置(30；82)，
-用于在两个分离的材料股上形成至少一个功能层以获得复合物的装置(40；94)，
-沿纵向切割所述复合物以获得至少两个电能储存复合物带的切割装置(50；99)。
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