CN110679001B - 用于装配电极的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

在一种用于装配多个电极的方法和设备中，为了生产电能储存设备、尤其是锂电池，多个电极被以一个相互间距依次放置在分隔器上，分隔器沿进给路径前进，随后分隔器被一对对旋式刀片沿垂直于分隔器的进给方向的切割线切割，所述切割线设置在包括在两个相邻的电极之间且没有电极的分隔器部分中，该方法和设备允许在高生产力下装配长度受限的多个电极。

Description

用于装配电极的方法与设备
背景技术
本发明涉及一种用于装配电极(尤其是用于生产电化学电池)的方法和设备。
具体地然而并非排他地，本发明可应用于制造电能储存设备，例如锂电池。
现有技术包括专利申请文献US 2015/0033547 A1，该文献公开了一种用于装配电极的方法，其中根据取决于电极长度的步骤，具有线性运动的刀片沿横向于分隔器(separator)前进的方向切割具有一系列切口的分隔器。
专利文献US 6585846 B1公开了一种根据权利要求1的前序部分的方法。
现有技术的限制之一是在装配多个长度相对受限的电极时，生产力较低。在该情况下，事实上，横向切割的步骤很短，移动质量的惯性不允许分隔器在高进给速度下工作。
现有技术的另一个缺点是在不同装配操作期间具有损坏分隔器的风险，这是由于分隔器是由非常薄、具有柔性且易碎的片材制成的，该材料仅当受拉时前进，然而当受拉过度时很容易断裂。一个特别精细的操作是对分隔器的切割，切割必须清晰且精确地进行，不能对装配结构造成损坏或缺陷，这样才能获得高质量的电化学电池。
发明内容
本发明的一个目标在于克服一个或多个现有技术的前述限制和缺点。
本发明的一个目标在于提供一种用于装配多个电极的方法和/或设备，该方法和/或设备适用于电化学电池的形成过程，该形成过程能够用于生产电能储存设备。
一个益处在于允许以高生产率装配长度相对受限的多个电极。
一个益处在于提供一种用于以高生产力和连续的材料加工装配多个电极的设备和/或方法。
一个益处在于允许以高效率生产高质量的电能储存设备。
一个益处在于可获得结构简单且经济的电极装配设备。
通过根据如下所述的一个或多个方法和/或设备来实现这些目标和益处以及其他目标和益处。
在一个示例中，电极装配方法包括以下步骤：在至少一个分隔器上以相互间距一个接一个地布置多个电极，该至少一个分隔器沿进给路径(例如，以持续运动)前进；随后通过一对对旋式刀片沿切割线切割分隔器，切割线横向于分隔器的进给方向并且设置在分隔器的包括在两个相邻电极之间且不具有电极的部分中，从而允许以高生产率装配长度受限的多个电极。
在一个示例中，电极装配设备包括用于将多个电极以相互间距一个接一个地布置在沿进给路径(例如，在持续运动的情况下)前进的至少一个分隔器上的装置和至少一对布置在位于两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分中切割分隔器的对旋式刀片。
一种用于装配多个电极的方法，包括：沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；在所述分隔器的至少一侧上沿所述进给路径以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向(F)并且布置在分隔器包括在两个相邻电极之间且不存在电极的部分(P)中；所述切割步骤通过至少一对对旋式刀片(8)执行，其中所述对旋式刀片(8)分别具有各自的切割边缘，所述切割边缘采用切割配置，在所述切割配置中，所述切割边缘沿所述切割线与所述分隔器同时接触，并且所述切割边缘以不为零且沿着所述进给方向(F)的法线方向的相互间距面向彼此，所述方法包括驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤，所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对驱动辊布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游，另一对驱动辊布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，其中沿布置在位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的步骤发生在所述两对驱动辊(10)与所述两个相邻电极接合的时刻。
布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
在切割所述分隔器(S；S1、S2)的时刻，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
一种用于装配多个电极的设备，用于实现上述方法，所述设备包括：至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；至少一对对旋式刀片(8)，所述至少一对对旋式刀片(8)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割分隔器(S；S1、S2)，其中，所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中所述切割边缘沿所述切割线与所述分隔器同时接触并且所述切割边缘以不为零且被认定为在所述进给方向(F)的法线方向上的相互间距面向彼此。
所述设备包括至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游并且另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极。
所述至少两对驱动辊(10)以沿所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)布置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在包括在这两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
所述两对驱动辊(10)以沿所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的多个电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)。
一种用于装配多个电极的方法，包括：沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；在所述分隔器的至少一侧上沿所述进给路径以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向并且布置在包括在两个相邻的电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中，所述切割步骤通过至少一个切割设备(7)执行；驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤；所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对设置在所述切割设备(7)的上游，另一对设置在所述切割设备(7)的下游；沿布置位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的所述切割步骤发生在所述两对驱动辊(10)接合所述两个相邻电极的时刻。
布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终接合至少一个电极。
所述切割设备(7)包括至少一对对旋式刀片(8)。
在切割所述分隔器(S；S1、S2)时，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中多个切割边缘沿所述切割线同时接触所述分隔器，并且多个切割边缘以不为零且沿着所述进给方向(F)正交的方向的相互间距面向彼此。
一种用于装配多个电极的设备，用于实现上述方法，所述设备包括：至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在所述分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；至少一个切割设备(7)，所述至少一个切割设备(7)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割所述分隔器(S；S1、S2)；至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述切割设备(7)的上游并且另一对布置在所述切割设备(7)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极，其中所述至少两对驱动辊(10)以沿着所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)布置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在位于两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
所述两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿着所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)。
所述切割设备(7)包括至少一对对旋式刀片(8)。
一种用于装配多个电极的方法，包括：沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；沿所述进给路径在所述分隔器的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向(F)并且布置在包括在两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中，所述切割步骤通过至少一对对旋式刀片(8)执行；驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤，所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游，另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，其中，沿布置在位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的所述切割步骤发生在所述两对驱动辊(10)接合所述两个相邻电极的时刻。
布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得所述两对驱动辊中的至少一个驱动辊或另一个驱动辊始终与至少一个电极接合。
在切割所述分隔器(S；S1、S2)时，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中多个切割边缘沿所述切割线同时接触所述分隔器，并且多个切割边缘以不为零且沿所进给方向(F)的法线方向的相互间距面向彼此。
一种用于装配多个电极的设备，用于实现上述方法，所述设备包括：至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在所述分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；至少一对对旋式刀片(8)，所述至少一对对旋式刀片(8)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割所述分隔器(S；S1、S2)。
所述设备包括至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游并且另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极。
所述至少两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)设置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在位于两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
所述两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终接合至少一个电极。
所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)
附图说明
参考附图可以更好地理解和实现本发明，附图示出了实施例的多个非限制性示例，在附图中：
图1为根据本发明制造的装配设备的第一示例的示意图；
图2为图1中的装配设备中使用的切割设备的示意图；
图3示意性地示出了图2中的放大的细节；
图4示出了可在根据本发明的装配设备或方法的情况下获得的组件的一些示例；
图5示出了可在本发明的装配设备或方法的情况下获得的组件的其他示例；
图6为根据本发明制造的装配设备的第二示例的示意图；
图7为可用在根据本发明的装配设备中的切割设备的细节的一部分。
具体实施方式
参考前述附图，出于简化目的，不同实施例的类似元件以相同数字指代。
用于装配多个电极的设备整体以1指代。特别地，装配设备1可用于形成电化学电池，电化学电池可用于生产电能储存设备，例如锂电池。
特别地，装配设备1可包括至少一个分隔器进给器2，该分隔器进给器构造成沿进给路径以进给方向F持续地或间歇地进给至少一个分隔器S。如这些示例中的，分隔器S可包括连续材料片或材料带。分隔器进给器2具体可包括至少一个线圈3和/或用于将分隔器S从线圈3解开并用于沿进给路径以引导方式移动分隔器S的装置，其中分隔器以连续元件的形式卷绕在线圈3上。
例如，可以提供(例如辊类型的)带引导和张紧装置和/或一个或多个(例如辊类型的)带牵引装置和/或其他(例如已知类型的)带处理装置。
图1示出了适用于在单个分隔器S上装配多个电极的装配设备1。图6示出了适用于在两个分立的分隔器S1和S2上装配多个电极的装配设备1。
装配设备1具体可包括至少一个电极进给器4，电极进给器构造成用于将多个电极(阳极A和/或阴极C)以相距彼此一定的间距一个接一个地接连布置在沿进给路径的分隔器S、S1、S2的至少一侧上。电极进给器4具体可包括至少一个线圈5，其中至少一个电极E以连续元件的形式卷绕在线圈5上。
如在这些示例中的，电极进给器4可包括至少一个成形装置，至少一个成形装置构造成从连续板形式的电极E中形成多个分立的电极。成形装置具体可包括适用于切割多个电极的切割设备6(例如已知类型的电极切割设备)，切割设备6设置为在连续电极E从线圈5解绕时从连续电极E分离多个分立的电极。多个分立的电极随后朝向分隔器的进给路径被进给，这些电极按顺序布置在分隔器上。
装配设备1具体可包括至少一个切割设备7，切割设备7适用于切割沿进给路径设置在电极进给器4之后的分隔器，以沿(垂直于)分隔器的进给方向F的横向切割线切割分隔器。切割设备7具体可包括至少一对对旋式刀片8，即两个旋转的刀片8，这两个旋转刀片在待切割材料(一个或多个分隔器)上一起相互作用，彼此配合以进行切割动作。如在这种情况下，这两个刀片8可绕各自的旋转轴线旋转，二者的旋转轴线彼此平行。这两个刀片8可为对旋式的，也就是说，二者的旋转方向相反。如在这些示例中所示的，这两个刀片8的旋转轴线可为固定的。
具体地，切割设备7可用于将分立的多个元件(例如单个电化学电池)与包括至少一个连续分隔器和多个分立的电极的组件中分离。
(一个或多个)分隔器的切割设备7具体可包括(见图7)两个相对的辊9，这两个辊9的轴彼此平行并且横向(垂直)于分隔器的进给方向F，这两个辊9被驱使以相反的旋转方向协同旋转。(一个或多个)分隔器的切割设备7具体可包括马达(未示出)，例如电机，用于驱动这两个辊9。这两个辊9的旋转轴可通过运动传递机构(未示出)、例如齿轮类型的运动传递机构彼此连接，使得马达的转子能够以协作方式同时操作两个辊9，使二者具有相反的旋转方向。
本发明提出，包括(一个或多个)分隔器和多个电极的组件可以在两个相对的辊9之间经过。每个辊9携带各自的刀片8以切割(一个或多个)分隔器。如在这些示例中所示的，每个刀片8可嵌入各自的辊9的腔内。每个刀片8可通过固定装置(未示出)、例如螺丝类型的固定装置固定至辊9。这两个辊9可设置为使得两个对旋式刀片8(每个辊9对应一个刀片8)的两个切割边缘(edge，刃)分别沿两个圆形轨迹行进。
两个切割边缘的两个(圆形)轨迹可构造成使得这两个切割边缘在其运动中不会沿切割线相互重叠或接触，即，使得一个切割边缘沿切割线在一侧上切割分隔器S，另一个切割边缘沿切割线在相反的一侧上切割分隔器S(图7)。在切割线处的两个切割边缘之间的相互间距可等于零或大于零，该距离被认为在与材料的进给方向F正交的方向上，或在与材料M所处的平面正交的方向上，或在平行于连接辊9的两个旋转轴的平面的方向上。
具体地，两个切割边缘的两个(圆形)轨迹可构造成使得两个切割边缘在其运动中能够呈现至少一个切割配置(图7)，在该切割配置中这两个边缘都沿切割线与材料接触(一个切割边缘穿透厚的部分切割分隔器S的一侧，另一个切割边缘穿透另一个厚的部分切割相反的一侧)，并且这两个边缘面对彼此呈现最小的相应(reciprocal)距离，该距离不为零(从而并不穿透分隔器S的整个厚度)，例如可以大于1μm(微米)、或大于2μm、或大于3μm、或大于4μm。具体地，在切割配置中的这两个切割边缘均可与材料接触并且可具有小于10μm、或小于9μm、或小于8μm、或小于7μm的最小相应距离。已经看出的是，材料(分隔器S)的切割以精确且清楚的方式进行，即使两个切割边缘与材料接触，这两个切割边缘也不会接触彼此，而是彼此保持一定的距离，不会影响材料的整体厚度并且不会相互重叠。然而可以设置的是，这两个切割边缘可以采用切割配置，在该切割配置中这两个切割边缘具有为零的相互间距(在这种情况下，这两个切割边缘的圆形轨迹形成两个沿切割线彼此相切的圆柱面)、或沿材料的切割线具有预设(相对较小，例如小于10μm、或小于5μm)的重叠或相互接触区域(在这种情况下，这两个切割线的圆形轨迹形成两个沿切割线彼此部分贯穿的圆柱面)。
装配设备1具体可包括两对驱动辊10，一对设置在切割设备7的上游并且另一对设置在切割设备7的下游，用于沿进给路径牵引(一个或多个)分隔器和多个电极。可提供每对驱动辊10自身的动力装置，或可提供驱动两对驱动辊10的单个动力装置。
如这些示例中所示的，这两对驱动辊10可以一个相互间距D(距离D被认定在进给方向F上)设置，该相互间距D大于相互间距H，两个相邻电极(特别是两个阳极A)以相互间距H设置在分隔器上。因此可以在两对驱动辊接合两个相邻电极的这段时间内在不具有电极且包括在两个相邻电极之间的区域中执行对分隔器的切割(见图3)。
电极的刚性大于分隔器的刚性，使得多个电极的存在增加了组件的刚性，从而使装配本身具有一定的一致性和稳定性。已经看出的是，当两个驱动辊接合至少一个电极时，两个驱动辊能够将相对有效的驱动力(特别是还可包括推力作用的牵引力)施加到组件上。
装配设备1可构造成使得：在最接近切割设备7上游的电极被上游的一对驱动辊10接合和最接近切割设备7下游的电极被下游的一对驱动辊10接合的同一时间段内，切割设备7对包括在两个相邻电极之间的(无电极)部位P执行分隔器的切割，从而使得当组件处于特别稳定的配置中时实施切割力。
装配设备1可构造成使得：在组件的持续前进期间，当两对驱动辊10的其中一对驱动辊接合没有电极的组件部分时，另一对驱动辊10涉及存在至少一个电极的装配部分，以避免存在两对驱动辊10都接合至没有电极的组件部分的时刻(该部分因此尤其脆弱和易碎以及并不是坚固)，以确保在组件的前进运动中具有一定的连续性和规律性，从而降低了对组件自身的撕裂或其他损坏的风险。
具体地，这两对驱动辊10可以沿进给方向以相互间距D设置，相互间距D小于电极的长度L(长度L沿进给方向)。因此可以确保在操作装配设备的任何时候，这两对驱动辊10中的至少一对(切割设备上游或下游的一对)总是接合至少一个电极。
如这些示例中所示的，从连续元件形成分立的多个电极的成形装置可构造成使得形成的多个电极的长度L大于两对驱动辊10之间的相互间距D。
在图1的示例中，单个分隔器设置有布置在分隔器的同一(顶)侧上的一系列电极。图4示出了四种不同的组件，这些组件由根据本发明的使用单个分隔器S的装配设备制造。具体地：图4a)示出的组件包括单个分隔器板S和设置在分隔器的同一侧上的一系列阳极A；图4b)示出的组件包括单个分隔器板S和设置在分隔器的同一侧上的一系列阳极C；图4c)示出的组件包括单个分隔器板S和设置在分隔器的一侧上的一系列阴极C以及穿插在一系列阴极C之间的布置在分隔器的相反的一侧上的一系列阳极A；图4d)示出的组件包括单个分隔器板S、交替设置在分隔器的一侧上的一系列阳极A和阴极C以及穿插在这一系列交替的阳极A和阴极C之间的交替布置在分隔器相反的一侧上的一系列阴极C和阳极A。可以在单个分隔器上提供阳极A和/或阴极C的其他组合和布置。
在图6的示例中，示出了适用于装配两个分隔器S1和S2与一系列电极(阳极A和阴极C)的装配设备1，其中一些电极(例如全部的电极A)设置在两个分隔器S1和S2之间，其他的一些电极(例如一半阴极C)设置在第一分隔器S1的外侧上，还有一些电极(例如另一半阴极C)设置在第二分隔器S2的外侧上。可从连续板形式(例如，由线圈卷起)的电极E通过(例如已知类型的)切割设备6形成分立的多个电极(多个阳极A和多个阴极C)。
图5示出了四种不同的组件，这些组件可由根据本发明的使用两个分隔器S1和S2的装配设备制造。具体地：图5a)示出的组件包括设置在两个分隔器之间的多个阳极A和设置在分隔器S1的一侧上的多个阴极C；图5b)示出的组件包括设置在两个分隔器S1和S2之间的多个阳极A和在两个分隔器S1和S2的两个外侧上交替设置的多个阴极C，使得每个阳极A上仅叠加有一个阴极C；图5c)示出的组件包括设置在两个分隔器S1和S2之间的多个阳极A和设置在两个分隔器S1和S2的两个外侧上的多个阴极，使得在每个阳极A处叠加有两个阴极C；图5d)示出的组件包括设置在两个分隔器S1和S2之间的多个阴极C和设置在两个分隔器S1和S2的两个外侧上的多个阳极A，使得每个阴极C叠加有两个阳极A。可以在两个分隔器S1和S2上提供多个阳极A和/或多个阴极C的其他组合和布置。
装配设备1具体可包括(例如辊类型的)层压装置11，用于执行(一个或多个)分隔器与多个电极的压叠。层压装置11可布置在分隔器的切割设备7之前(如图6的示例中所示的)或切割设备7之后。也可以提供根据本发明制造的而不使用层压装置的设备和装配方法。
装配设备1的操作如下。
可以沿进给路径以进给方向F持续地或间歇地进给(例如从卷轴3解绕的)至少一个连续的分隔器S、S1、S2。可以提供(例如从线圈5解绕的)至少一个连续电极E，并通过连续电极E的连续切割形成分立的多个电极(多个阳极A和/或多个阴极C)。因此形成的多个电极具体可以以相互间距一个接一个地设置在沿进给路径的分隔器的至少一侧上，从而形成包括一个、两个或多个连续分隔器以及分立的多个电极的有序布置的组件。
可以以持续或间歇的方式将该装配进给至切割设备7，切割设备7执行分隔器S、S1、S2的一系列切割，其中每次切割都沿横向于进给方向F的切割线发生。分隔器的切割线设置在分隔器没有电极且包括在两个相邻电极之间的部分P中。可使用一对对旋式刀片8切割分隔器。
可通过两对驱动辊10以进给方向F驱动分隔器和设置在分隔器上的多个电极。
装配设备1可包括(电子可编程的)控制装置，该控制装置构造成(具体地，包括适当的电脑程序指令)，从而放置在两个相邻电极之间的分隔器S、S1、S2沿切割线的切割发生在两对驱动辊10接合两个相邻电极的时刻，即对旋式刀片8的下游的一对驱动辊10接合前一电极(刀片8的下游)，并且对旋式刀片8的上游的一对驱动辊10接合后一电极，后电极紧接在后(刀片8的上游)的时刻。
装配设备1的(电子)控制装置可构造成使得：设置在至少一个分隔器上的多个电极沿进给路径经过两对驱动辊10，一刻接一刻地，这两对驱动辊10中的至少一对始终接合至少一个电极。
装配设备1的(电子)控制装置可构造成使得：当切割分隔器时，一对对旋式刀片的每个刀片8在切割边缘的切向速度基本等同于分隔器的进给速度。
根据预设步程(例如，步程P等于电极的长度L与两个相邻电极之间的距离H的和)设置多个电极(多个阳极A和多个阴极C)。在图3的具体示例中，尤其参考阳极A的长度和两个连续的阳极A之间的距离H，因此通常地阳极A比阴极C更长。
装配设备1的(电子)控制装置可构造成使得：一对对旋式刀片的每个刀片8以可控的旋转速度旋转，从而在由分隔器和多个电极沿进给路径前进长度P的同一时间处完成整转。
装配设备1的(电子)控制装置可构造成以持续运动(例如恒速)进给产品并且构造成使得：一对对旋式刀片的每个刀片8以不同的旋转速度旋转，从而在每个整转中执行至少一个加速和至少一个减速(尤其是出于在沿进给路径的产品的相对高速率的目的)，以在产品(即，具有不同电极的至少一个分隔器的组件)前进步程P的同时能够执行一个整转，同时在切割时具有等于产品的进给速度的切向切割速度。
如已经看出的，两对驱动辊之间的相互间距D根据多个电极的装配的至少一个参数特征进行选择，尤其根据长度L和/或两个相邻的电极之间的距离H。两对驱动辊之间的相互间距D大于两个电极之间的相互间距H，使得可以在两对驱动辊接合两个相邻电极时，即在相对更硬并且更坚固的产品部分切割分隔器。

Claims (29)

1.一种用于装配多个电极的方法，包括：
-沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；
-在所述分隔器的至少一侧上沿所述进给路径以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；
-沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向(F)并且布置在分隔器包括在两个相邻电极之间且不存在电极的部分(P)中；
其特征在于，所述切割步骤通过至少一对对旋式刀片(8)执行，其中所述对旋式刀片(8)分别具有各自的切割边缘，所述切割边缘采用切割配置，在所述切割配置中，所述切割边缘沿所述切割线与所述分隔器同时接触，并且所述切割边缘以不为零且沿着所述进给方向(F)的法线方向的相互间距面向彼此，
所述方法包括驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤，所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对驱动辊布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游，另一对驱动辊布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，
其中沿布置在位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的步骤发生在所述两对驱动辊(10)与所述两个相邻电极接合的时刻。
2.根据权利要求1所述的方法，其中布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
3.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，在切割所述分隔器(S；S1、S2)的时刻，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
5.用于装配多个电极的设备，用于实现根据权利要求1所述的方法，所述设备包括：
-至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；
-至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；
-至少一对对旋式刀片(8)，所述至少一对对旋式刀片(8)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割分隔器(S；S1、S2)，其中，所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中所述切割边缘沿所述切割线与所述分隔器同时接触并且所述切割边缘以不为零且被认定为在所述进给方向(F)的法线方向上的相互间距面向彼此。
6.根据权利要求5所述的设备，包括至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游并且另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少两对驱动辊(10)以沿所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)布置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在包括在这两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其中所述两对驱动辊(10)以沿所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的多个电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)。
10.用于装配多个电极的方法，包括：
-沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；
-在所述分隔器的至少一侧上沿所述进给路径以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；
-沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向并且布置在包括在两个相邻的电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中，所述切割步骤通过至少一个切割设备(7)执行；
-驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤；
其特征在于：
-所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对设置在所述切割设备(7)的上游，另一对设置在所述切割设备(7)的下游；
-沿布置位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的所述切割步骤发生在所述两对驱动辊(10)接合所述两个相邻电极的时刻。
11.根据权利要求10所述的方法，其中布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终接合至少一个电极。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述切割设备(7)包括至少一对对旋式刀片(8)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在切割所述分隔器(S；S1、S2)时，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中多个切割边缘沿所述切割线同时接触所述分隔器，并且多个切割边缘以不为零且沿着所述进给方向(F)正交的方向的相互间距面向彼此。
16.用于装配多个电极的设备，用于实现根据权利要求10所述的方法，所述设备包括：
-至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；
-至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在所述分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；
-至少一个切割设备(7)，所述至少一个切割设备(7)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割所述分隔器(S；S1、S2)；
-至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述切割设备(7)的上游并且另一对布置在所述切割设备(7)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极，其中所述至少两对驱动辊(10)以沿着所述进给方向(F)的第二相互间距(D)布置，所述第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)布置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在位于两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿着所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终与至少一个电极接合。
18.根据权利要求16或17所述的设备，其中所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的设备，其中所述切割设备(7)包括至少一对对旋式刀片(8)。
20.一种用于装配多个电极的方法，包括：
-沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)的步骤；
-沿所述进给路径在所述分隔器的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地布置多个电极(A；C)的步骤；
-沿切割线切割所述分隔器(S；S1、S2)的切割步骤，所述切割线横向于所述进给方向(F)并且布置在包括在两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中，所述切割步骤通过至少一对对旋式刀片(8)执行；
驱动所述分隔器(S；S1、S2)和布置在所述分隔器上的所述多个电极(A；C)的驱动步骤，所述驱动步骤通过两对驱动辊(10)执行，所述两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游，另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，
其中，沿布置在位于两个相邻电极之间的分隔器部分(P)中的切割线切割所述分隔器的所述切割步骤发生在所述两对驱动辊(10)接合所述两个相邻电极的时刻。
21.根据权利要求20所述的方法，其中布置在所述分隔器的至少一侧上的所述多个电极沿所述进给路径前进经过所述两对驱动辊(10)，使得所述两对驱动辊中的至少一个驱动辊或另一个驱动辊始终与至少一个电极接合。
22.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，在切割所述分隔器(S；S1、S2)时，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)的切割边缘的切向速度等于所述分隔器的进给速度。
23.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述多个电极以预设步程(P)布置，并且其中，所述一对对旋式刀片的每个刀片(8)旋转，使得所述一对对旋式刀片在所述分隔器(S；S1、S2)和所述多个电极(A；C)沿所述进给路径前进步程(P)时执行整转。
24.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述对旋式刀片(8)各自具有采用切割配置的切割边缘，在所述切割配置中多个切割边缘沿所述切割线同时接触所述分隔器，并且多个切割边缘以不为零且沿所进给方向(F)的法线方向的相互间距面向彼此。
25.用于装配多个电极的设备，用于实现根据权利要求20所述的方法，所述设备包括：
-至少一个分隔器进给器(2)，所述至少一个分隔器进给器(2)构造成沿进给路径以进给方向(F)进给至少一个分隔器(S；S1、S2)；
-至少一个电极进给器(4)，所述至少一个电极进给器(4)构造成沿所述进给路径在所述分隔器(S；S1、S2)的至少一侧上以第一相互间距(H)一个接一个地接连布置多个电极(A；C)；
-至少一对对旋式刀片(8)，所述至少一对对旋式刀片(8)沿所述进给路径布置在所述电极进给器(4)之后，以沿横向于所述进给方向(F)的至少一个切割线来切割所述分隔器(S；S1、S2)。
26.根据权利要求25所述的设备，包括至少两对驱动辊(10)，所述至少两对驱动辊(10)中的一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的上游并且另一对布置在所述一对对旋式刀片(8)的下游，以沿所述进给路径驱动分隔器和多个电极。
27.根据权利要求26所述的设备，其中所述至少两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)大于第一相互间距(H)，其中两个相邻电极(A)以第一相互间距(H)设置在分隔器(S；S1、S2)上，使得当所述两对驱动辊(10)接合两个相邻电极时，分隔器能够在位于两个相邻电极之间且不存在电极的分隔器部分(P)中被切割。
28.根据权利要求26或27所述的设备，其中所述两对驱动辊(10)以第二相互间距(D)沿所述进给方向(F)布置，第二相互间距(D)小于电极(A)沿所述进给方向(F)的长度(L)，使得所述两对驱动辊中的至少一对始终接合至少一个电极。
29.根据权利要求28所述的设备，其中所述电极进给器(4)包括至少一个成形装置，所述至少一个成形装置构造成从连续元件(E)形成分立的多个电极(A；C)，所述成形装置构造成使得形成的电极的长度(L)大于所述两对驱动辊之间的所述第二相互间距(D)。
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