CN115588729A - 用于制造电池单格的电极的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于制造电池单格(2)的电极(1)的方法；其中，该方法至少具有以下步骤：a)提供电极(1)，该电极包括至少部分地覆层有活性材料(3)的载体材料(4)；b)沿着输送方向(5)输送电极(1)并通过至少一个压延机(6)压缩活性材料(3)；其中，电极(1)在平行于输送方向(5)伸延的边缘(7)处具有未覆层的第一区域(8)；其中，压延机(6)的至少一个辊(9)经由振动设备(10)被激发振动(11)。一种用于制造电池单格(2)的电极(1)的装置(17)，其中，电极(1)包括至少部分地覆层有活性材料(3)的载体材料(4)，并且装置(17)实施成适合用于压缩活性材料(3)。

Description

用于制造电池单格的电极的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于制造电池单格的电极的方法和装置。电极包含至少部分地覆层有活性材料的载体材料。尤其地，利用该方法或装置压延、即压缩布置在载体材料上的活性材料。载体材料尤其包括带状载体材料。

背景技术

电池、尤其锂离子电池增多地用于驱动机动车。电池通常由单格组装而成，其中，每个单格具有阳极片、阴极片和隔板片的堆。阳极片和阴极片中的至少一部分实施为电流放电器，用于将由单格提供的电流朝向布置在电池单格外的消耗器引出。

在锂离子电池单格的制造中，所谓的载体材料、尤其地带状载体材料(例如载体膜)在一侧或在两侧至少部分地覆层有活性材料。构造在电极处的电流放电器(放电器小接片)尤其由载体材料的未覆层的区域形成。载体材料例如包括铜、铜合金、铝或铝合金。电极的未覆层的区域接下来称为第一区域，而被覆层的区域称为第二区域。

如此产生的由活性材料构成的覆层是多孔的。因为覆层在此被压缩，所以通过压延降低了多孔性。需要压缩以增加比容量(与体积相关)和电导性。

在压延时，活性材料被压挤了至少20%、尤其至少25%。压延过程类似于轧制过程。活性材料在变形区中以加载以压延力的方式被压挤。压延机包括多个辊，所述辊形成至少一个间隙，电极沿着输送方向被输送穿过该间隙。在此，电极的被覆层的第二区域被辊接触和压缩。电极的未覆层的区域不被接触。

在压延时至少应注意以下问题：

首先，因为活性材料在压延时的变形或压缩发生在非常小的区域中(取决于辊的直径)，所以在较小的变形区域中存在非常高的应力集中。这种应力集中引起活性材料中的裂纹。在此应注意的是，在压延时的较高的压挤是值得期望的。但该压挤与如电极表面处的微粒破损等问题有关。

其次，在压延期间，第一区域中的未覆层的载体材料在输送方向上没有被伸展。此外，未覆层的载体材料在横向于输送方向且平行于载体材料的被覆层的表面伸延的横向方向上经受压应力。这两种效应导致在载体材料的未覆层的区域(第一区域)中形成褶皱。

载体材料的被覆层的区域(第二区域)在横向方向上被伸展。由此，在载体材料中出现弹性横向拉应力。该弹性能量在压延之后释放并导致载体材料在被覆层的区域中的波纹。

因此，在压延期间的应力状态在载体材料的未覆层的区域中产生褶皱并在载体材料的被覆层的区域中产生波纹。针对这两种现象的原因可以通过应力和应变状态来解释。

电极中的第一应力F1(拉应力)平行于输送方向定向并由输送设备调整。

第二应力F2(压应力)在横向于输送方向指向的径向方向上(垂直于载体材料和覆层)定向并通过辊的压紧力产生。

第三应力F3(拉应力)在横向方向上定向并由覆层的应变产生。该应力仅施加到被覆层的第二区域中的载体材料上。

第四应力F4(拉应力)在输送方向上定向并由覆层在输送方向上的应变产生。该应力仅施加到被覆层的第二区域中的载体材料上。

第五应力F5(压应力)在横向方向上定向并仅作用于未覆层的第一区域中的载体材料。

第四应力F4(在输送方向上的拉应力)在未覆层的第一区域中的缺失导致褶皱的形成。第一区域中的第五压应力同样导致褶皱形成。第三应力F3在横向方向上伸展第二区域中的载体材料。在压延之后，弹性应力被消除。这导致覆层的波纹。

在电极实施为阴极的的情况下，褶皱形成通常比在阳极的情况下更大。在电极实施为阴极的情况下，第二应力F2通常更大。由此导致更高的第四应力F4。在此，相比于例如作为用于阳极的载体材料的铜或铜合金，作为用于阴极的载体材料的铝或铝合金也具有较低的抵抗褶皱形成的刚度。

第五应力F5同样引起褶皱。第四应力F4和第五应力F5的组合作用引起尤其在第一区域中出现与输送方向成角度伸延的褶皱。

通过第三应力F3引起的回弹引起覆层的波纹。

第三，当摩擦力大时，活性材料粘在压延机的辊处，这进而导致活性材料越来越强地附着在压延机辊处。这导致活性材料中的分层和辊表面上的点蚀形成(英文：pitting)。

因为压延时的变形发生在非常小的区域中(取决于辊的直径)，所以在较小的变形区域中存在非常高的应力集中。这种应力集中引起各种缺陷，例如电极表面上的分层和压延机辊上的点蚀形成。

第四，由于在压延时的变形发生在非常小的区域中(取决于辊的直径)，因此存在非常高的冗余应力。活性材料必须在较小的变形区中改变其方向。这导致较高的变形力。冗余力构成力的大部分。为了减少冗余力，必须扩大变形区，即需要较大的辊直径用于压延。

总的压延力由压缩力、摩擦力和冗余力组成。对于阴极来说，力大得多，这需要具有较大吨位的压延机。在不投资具有较大直径和加热设备的压延机辊的情况下，不能够显着降低冗余力和压缩力。如果减少摩擦力，那么可以大大降低总力需求。

第五，在压延电极(尤其阳极)时，活性物质粘在辊处。这增加了压延力，并且覆层或电极的所需厚度公差也难以实现。压延机辊的在线清洁(Inline-Reinigung)比较困难，因为涂覆清洁介质的刷或辊可能丢失纤维，所述纤维进而沉积在电极表面上。此外，有机清洁溶液可以溶解活性材料中的粘合剂。

为了解决提及的五个问题，目前执行以下补救措施：例如清洁主要在压延过程开始时手动执行。在此，应给予压延机足够的时间用于干燥，使得辊上不存在清洁介质。因为存在清洁介质侵入到电极中的危险，所以在压延过程期间不执行在线清洁。因此难以实现非常小的厚度公差。

为了解决褶皱形成的问题，在压延之前将载体材料的废料区域切下。在间歇性涂覆覆层的情况下(即没有沿着输送方向连贯的覆层)，这是可行的选择。对于沿着输送方向连续的覆层(其中电极的侧向区域未覆层)来说，该解决方案不可执行。第一应力F1因此进一步增加。但该措施仅可部分地补偿第四应力F4在未覆层的第一区域中的缺失。

这些已知的解决方案具有以下缺点：

• 为了减少褶皱而增加的第一应力可导致裂纹或载体材料的断裂；

• 在间歇性覆层的情况下，必须执行两次切割；首先为了去除废品区域，并且然后为了将连续材料切割成具有更小宽度的连续材料；因此增加了用于制造电池单格的成本和周期时间；

• 手动清洁不能够防止活性材料(尤其石墨)附着在辊表面上；压延机辊的粗糙度将增加，这增加了摩擦；此外，降低了电极的厚度精度并增加了压延负荷。

除了上述补救措施之外，已知以下另外的补救措施：

• 在压延阴极时，通过加热第一区域中的基底并随后拉伸该加热区域以强制塑性拉力变形来去除褶皱；

• 以快速蒸发的清洁介质在线清洁压延机辊；加热的辊也增加了清洁介质的蒸发；

• 在辊的湿式清洁过后，进行干式清洁；以这样的方式，全部清洁介质都从压延机辊中被去除；这使得清洁方法复杂；

• 使用具有大约900mm的更大直径的压延机辊来扩大压延机的变形区。

从DE 10 2007 041 932 A1中已知一种用于压延材料幅材(Materialbahn)的压延装置和方法。

从DE 10 2017 219 453中已知一种用于制造用于电池单格的电极单元的功能元件的方法和装置。该装置包括具有两个辊的压延机，其中，辊中的至少一个经由超声波发生器被激发。

从CN 103943823 A中已知一种用于制造电极的超声激发的压延装置。

发明内容

本发明的任务是至少部分地解决参考现有技术列举的问题。尤其应提出一种方法和装置，通过该方法和装置可以对具有部分未覆层的区域的电极进行压延，而不产生波纹和褶皱形成。

根据本发明的方法和根据本发明的装置有助于解决这些任务。在说明书中单独列出的特征能够以在技术上有意义的方式相互组合，并且可以通过说明书中的阐释性事实和/或附图中的细节来补充，其中，示出了本发明的另外的实施变型方案。

提出了一种用于制造电池单格的电极的方法。该方法至少具有以下步骤：

a) 提供电极，该电极包括至少部分地覆层有活性材料的载体材料；

b) 沿着输送方向输送电极并通过至少一个压延机压缩活性材料；

电极在平行于输送方向伸延的边缘处具有未覆层的第一区域。压延机的至少一个辊经由振动设备被激发振动。

方法步骤的上述(非穷尽的)以a)和b)的划分应主要仅用于区别而不强制顺序和/或相关性。方法步骤的频率也可以变化。同样地，方法步骤可以在时间上至少部分彼此重叠。优选地以所说明的顺序执行步骤a)和b)。

待制造的电极尤其设置成在锂离子电池单格中使用。尤其地，电极包括载体材料，例如铜箔或铝箔。所使用的载体材料尤其由用于阳极的10至12μm厚的铜和用于阴极的12至15μm厚的铝组成。载体材料至少在最大侧面中上，必要时也在彼此相对而置的最大侧面上至少部分地覆层有活性材料。载体材料实施为连续材料并且侧面由边缘限制。

电极的载体材料尤其作为连续材料被供应给压延机。在此，电极的覆层有活性材料的第二区域实施成连续的，即沿着输送方向没有中断。与第二区域相邻地设置有至少一个未覆层的第一区域，该第一区域尤其实施成连续的，即沿着输送方向没有中断。第一区域尤其朝向边缘延伸。尤其地，在一个第二区域的每一侧上朝向边缘延伸有第一区域。尤其地，电极在两个侧面上相同地实施或覆层。

根据步骤a)，尤其提供如下电极，该电极包括至少部分地覆层有活性材料的载体材料。电极尤其提供为带状连续材料。尤其地，活性材料施加在载体材料上并且必要时弄平或在覆层的厚度方面调整，但还没有被压延。由活性材料构成的覆层尤其是多孔的。因为覆层在此被压缩，所以通过接下来的压延降低了多孔性。需要压缩以增加比容量(与体积相关)和电导性。

根据步骤b)，尤其沿着输送方向输送电极并通过至少一个压延机压缩活性材料。尤其沿着输送方向输送带状连续材料。

在压延时，被覆层的载体材料被引导或输送通过辊组件、压延机。必要时，辊是调温的并因此可以加热覆层。覆层经由辊压缩。通常实现至少20%的覆层的密度增加(多孔性减少)。

在压延时，活性材料被压挤了至少20%、尤其至少25%。压延过程类似于轧制过程。活性材料在变形区中以加载以压延力的方式被压挤。压延机包括多个辊，所述辊形成至少一个间隙，电极沿着输送方向被输送穿过该间隙。

电极的被覆层的第二区域被压延机的辊接触和压缩。电极的未覆层的区域(第一区域)不被接触。

尤其地，压延机包括多个辊，其中，辊中的至少两个分别经由至少一个振动设备被激发。

尤其地，至少一个振动设备以在5kHz[千赫兹]和30kHz之间、尤其在15kHz和25kHz之间的频率激发至少一个辊。

尤其地，至少一个振动设备以5μm[微米]和30μm之间的幅度激发至少一个辊。

尤其地，振动的振动节点(所谓的“node”)位于辊的转动轴线上，使得振动的振动幅度在转动轴线的区域中最小。尤其地，振动幅度在辊与电极的活性材料之间的接触区域中最大。振动的振动波腹(所谓的“antinode”)即布置在该接触区域中。

尤其地，振动设备包括滚筒，该滚筒经由周面接触至少一个辊并激发其振动。尤其地，滚筒具有带有第一端部和第二端部的轴，其中，周面布置在端部之间。尤其地，滚筒经由每个端部被激发振动。

尤其地，在步骤b)之后，在进一步的步骤c)中切割被覆层的载体材料。切割例如包括将连续材料分离成单独的电极片和/或将连续材料断开和/或分开成多个更小宽度的带材料(所谓的纵切(Schlitzen))。

在断开时，在载体材料处构造(未覆层的)集电极区域或放电器。

切割尤其通过机械纵切或冲压，通过激光、水射流或超声切割进行。

尤其地，通过振动激发在辊表面和电极表面(即活性材料)之间产生粘滑效应(Stick- und Slip-Effekt)。由此大大减少了摩擦，并且因此降低了褶皱形成。振动激发尤其导致良好的表面质量。

因为减小了摩擦，所以开头描述的伸展载体材料和覆层的第四应力F4也减小。由此，减少了在未覆层的第一区域中的载体材料上褶皱形成。

更少的摩擦还意味着覆层对辊表面的更小的附着和还有更小的总压延力。因此，压延机可以在不清洁辊表面的情况下在更长的时间区间上运行。

震动此外在活性材料的表面上产生微纹理，这导致在电池单格的后续进行的运行中更好地被电解质润湿。

尤其地，压延，即步骤b)在室温下进行，即不需要附加地加热压延机或至少一个辊。

为了获得较高的电导性和体积能量密度，尤其应用超过25%、尤其大约30%的活性材料的压挤或压缩。

压延机的至少一个辊尤其利用振动来激发，从而可以进一步减小辊与电极表面之间的摩擦。

尤其地，振动通过滚筒(或过渡辊)来传递。尤其地，至少一个辊利用压电转换器置于振动中。

滚筒防止振动设备和辊表面之间的点状接触，从而将振动均匀地传递到辊表面上并在电极的在横向方向上伸延的宽度上均匀地分布地传递到活性材料上。

尤其地，振动具有这样的波长，使得与电极接触的辊表面具有振动波腹。这意味着最大幅度被传递到压延区上。这增加了滑粘效应并因此减少了摩擦。

尤其地，辊的支承件具有最小幅度，因为振动的振动节点位于辊的转动轴线上。

尤其设置成，压延机的机器元件具有振动阻尼，以便减少振动传递到其它机器元件上。

尤其地，滚筒具有沿着横向方向(平行于辊的转动轴线)延伸的宽度，该宽度基本上或至少相应于电极或第二区域的宽度。以这样的方式，与电极表面接触的辊表面进行振动。辊表面的其余部分不实施或仅减少地实施振动。朝向辊的在电极侧向布置的支承件振动被越来越多地阻尼。

尤其地，通过所提出的震动辅助的压延可以实现以下优点中的至少一个，必要时可以实现所提到的优点中的全部：

• 通过滑粘效应可以减少电极和辊表面之间的摩擦；这可以降低压延力，且也可以减少褶皱形成；

• 可以在没有加热辊的情况下减少在其它情况下出现的褶皱；

• 震动辅助的辊可以在覆层上产生具有微纹理的电极；这可以改善电解质的润湿，通过使更多的电解质被活性材料吸收；

• 震动降低了覆层在辊处的粘附；这减少了电极或辊的清洁需求；

• 可以减少在压延时的摩擦或摩擦力在总力中的份额；这意味着更多的能量供压延使用，因为减少了用于克服摩擦的能量；

• 震动在电极表面上产生微锤击，这有助于增加电极的多孔性；

• 与传统压延方法相比，可实现电极的较高的表面质量；

• 不需要加热电极以清除褶皱；

• 活性材料或电极的更高密度是可能的，而在活性材料中没有分层和裂纹。

提出了一种用于制造电池单格的电极的装置。电极包含至少部分地覆层有活性材料的载体材料。该装置实施成适合用于压缩活性材料。该装置包括至少一个压延机和振动设备。电极可以沿着输送方向输送通过至少一个压延机。电极在平行于输送方向伸延的边缘处具有未覆层的第一区域；其中，压延机的至少一个辊可以经由振动设备被激发振动。

振动设备尤其包括滚筒，该滚筒经由周面接触至少一个辊并激发其振动。

辊表面尤其由于激发而实施振动，通过所述振动使辊表面基本上沿着径向方向朝向电极和远离电极运动。

振动设备优选地包括转换器(压电或磁致伸缩)，高频电信号被传递到该转换器上。转换器将电信号转换成具有较小幅度的低频机械振动。因此，转换器基本上将电能转换成机械振动。然后该机械振动被传输到辊处或经由(多个)滚筒被传输到辊处。

尤其地，辊沿着横向于电极的输送方向伸延通过压延机的径向方向布置在电极和滚筒之间。

尤其地，滚筒具有带有第一端部和第二端部的轴。周面布置在端部之间。滚筒可以经由每个端部被激发振动。因此，可以在滚筒的宽度或电极的宽度上产生均匀的振动。

尤其地，辊具有转动轴线，并且沿着围绕转动轴线的周向方向布置有多个滚筒，所述滚筒经由相应的周面接触辊。

尤其地，多个滚筒中的至少两个滚筒可以经由传动元件一起被激发。传动元件接触至少两个滚筒的周面，其中，传动元件可以通过振动设备被激发振动。备选地，每个滚筒可以单独经由振动设备被激发。在此，针对每个滚筒都可以使用彼此不同的参数(频率、幅度等)。

在该装置或方法的第一设计方案中，振动尤其从震动的滚筒或中间辊传递到一个(压延机)辊或多个(压延机)辊上。

振动设备尤其包括压电转换器。压电转换器将电信号转换成机械振动。

在第二设计方案中，设置有多个滚筒，其经由(一件式实施的)传动元件一起被激发。传动元件例如由压电转换器加载以振动。尤其地，设置有两个或三个可以自由转动的滚筒。这些滚筒将由传动元件施加到滚筒上的震动传递到一个(压延机)辊或多个(压延机)辊上。以这样的方式，震动经由更大的面被传递到(压延机)辊上。尤其可以有针对性地改变滚筒和(压延机)辊之间的空隙和压力。由此，相比于在变形区的输入侧上，震动可更多地在压延机变形区的输出侧上施加到辊上。尤其地或备选地，每个滚筒分别单独经由自己的振动设备被激发。

还提出了一种电池单格，该电池单格至少包括电池单格壳体和布置在其中的至少一个电极，该电极通过所述方法制造或如所述电极然后才如所述那样切割地实施。

电池单格尤其包括包围体积的电池单格壳体和布置在该体积中的至少一个第一电极类型的第一电极薄膜、第二电极类型的第二电极薄膜和布置在它们之间的分隔材料以及电解质。

电池单格尤其是软包单格(具有由软包薄膜构成的可变形的电池单格壳体)或棱柱形单格(具有形状固定的电池单格壳体)。软包薄膜是已知的可变形的壳体部分，其用作用于所谓的软包单格的电池单格壳体。其是复合材料，例如包括塑料和铝。

电池单格尤其是锂离子电池单格。

电池单格是一种储电装置，其例如在机动车中被用于存储电能。尤其地，机动车例如具有用于驱动机动车的电机(牵引驱动器)，其中，电机可以由存储在电池单格中的电能驱动。

还提出了一种机动车，其至少包括牵引驱动器和具有所述电池单格中的至少一个的电池，其中，牵引驱动器可以通过至少一个电池单格提供能量。

尤其地，设置有至少一个用于数据处理的系统，该系统具有如下器件，该器件设计、配置或编程成适合用于执行该方法或控制该装置，或者该器件实施该方法。

该器件例如包括处理器和存储器以及数据线路或传输设备，在所述存储器中存储有可通过处理器实施的指令，所述传输设备使指令、测量值、数据等能够在所列举的元件(例如对于输送电极所需的驱动器、所驱动的滚筒/辊、振动设备等)之间传输。

还提出了一种计算机程序，其包括指令，所述指令在程序通过计算机实施时促使该计算机实施所述方法或所述方法的步骤。

还提出了一种计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令在通过计算机实施时促使该计算机实施所述方法或所述方法的步骤。

对方法的阐述尤其可以转用到装置、电池单格、机动车、用于数据处理的系统和/或计算机实现的方法(即计算机程序和计算机可读存储介质)，并且反之亦然.

不定冠词(“一”、“一个”)的使用应理解为不定冠词而非数词。相应与其引入的术语或部件因此应理解为它们至少存在一次并尤其但也可以存在多次。

为谨慎起见应注意，在此使用的数词(“第一”、“第二”、...)主要(仅)用于区分多个类似的对象、参量或过程，即尤其不强制性预设这些对象、参量或过程彼此的相关性和/或顺序。如果需要相关性和/或顺序，则这将在此明确说明或者对于本领域技术人员在研究具体描述的设计方案时是显而易见的。只要构件可以出现多次(“至少一个”)，对这些构件中的一个的描述就可以适用于这些构件中的全部或部分，但这不是强制性的。

附图说明

接下来借助附图更详细地阐释本发明以及技术环境。应指出的是，本发明不应受限于所列举的实施例。尤其地，只要没有明确地另外说明，还可以提取附图中阐释的事实的部分方面并将其与来自本说明书的其它组成部分和知识组合。尤其应指出的是，附图和尤其所呈现的大小比例仅是示意性的。其中：

图1以沿着输送方向的视图示出了已知装置；

图2以沿着横向方向的视图示出了根据图1的装置；

图3以沿着径向方向的俯视图示出了电极；与在压延之前在电极中存在的应力；

图4以沿着径向方向的俯视图示出了电极；与在压延期间在电极中存在的应力；

图5以沿着径向方向的俯视图示出了压延之后的电极并以透视图示出了表示的电池单格2；

图6以沿着横向方向的视图示出了装置的第一实施变型方案；

图7以沿着输送方向的视图示出了根据图6的装置；

图8以沿着横向方向的视图示出了装置的第二实施变型方案；以及

图9以沿着输送方向的视图示出了根据图8的装置。

具体实施方式

图1以沿着输送方向5的视图示出了已知装置17。图2以沿着横向方向24的视图示出了根据图1的装置17。图3以沿着径向方向18的俯视图示出了电极1；与在压延之前在电极1中存在的应力25。图4以沿着径向方向18的俯视图示出了电极1；与在压延期间在电极1中存在的应力25,26,27,28,29；图5以沿着径向方向18的俯视图示出了压延之后的电极1。接下来一起描述图1至图5。

在制造锂离子电池单格2(在图5中所示)时，带状载体材料4至少部分地覆层有活性材料3。如此产生的由活性材料3构成的覆层是多孔的。因为覆层在此被压缩，所以通过压延降低了多孔性。活性材料3在变形区中以压延力被加载和压挤。压延机6包括两个辊9，所述辊形成间隙，电极1沿着输送方向5被输送穿过该间隙。在此，电极1的被覆层的第二区域30被辊9接触和压缩。电极1的构造在电极1的边缘7处的未覆层的第一区域8不被接触。

在压延期间的应力状态在载体材料4的未覆层的第一区域8中产生褶皱31并在载体材料4的被覆层的第二区域30中产生波纹32。针对这两种现象的原因可以通过应力和应变状态来解释。电极1中的第一应力25(拉应力)平行于输送方向5定向并由输送设备33调整。

第二应力26(压应力)在横向于输送方向5指向的径向方向18上(垂直于载体材料4和覆层)定向并通过辊9的压紧力产生。

第三应力27(拉应力)在横向方向24上定向并由活性材料3的应变产生。该应力仅施加到被覆层的第二区域30中的载体材料4上。

第四应力28(拉应力)在输送方向5上定向并由活性材料3在输送方向5上的应变产生。该应力仅施加到被覆层的第二区域30中的载体材料4上。

第五应力29(压应力)在横向方向24上定向并仅作用于未覆层的第一区域8中的载体材料4。

第四应力28(在输送方向5上的拉应力)在未覆层的第一区域8中的缺失导致褶皱31的形成。在第一区域8中的第五应力29(在横向方向24上的压应力)同样导致褶皱31的形成。第三应力27在横向方向24上伸展第二区域30中的载体材料4。在压延之后，弹性应力、即第三应力27被消除。这导致第二区域30中的活性材料3的波纹32。

第四应力28和第五应力29的组合作用引起在第一区域8中出现与输送方向5成角度伸延的褶皱31。

图6以沿着横向方向24的视图示出了装置17的第一实施变型方案。图7以沿着输送方向5的视图示出了根据图6的装置17。接下来一起描述图6和图7。参照对图1至图5的阐述。

装置17实施成适合用于压缩活性材料3。装置17包括压延机6和振动设备10。

电极1的载体材料4作为连续材料供应给压延机6。在此，电极1的覆层有活性材料3的第二区域30实施成连续的，即沿着输送方向5没有中断。在一个第二区域30的每一侧上朝向电极1的边缘7分别延伸有第一区域8。电极1在两个侧面上相同地实施或覆层。

根据步骤a)，提供电极1，该电极包括至少部分地覆层有活性材料3的载体材料4。根据步骤b)，沿着输送方向5输送电极1并通过压延机6压缩活性材料3。电极1的被覆层的第二区域30被压延机6的辊9接触和压缩。电极1的未覆层的第一区域8不被接触。压延机6包括两个辊9，所述辊9分别经由振动设备10被激发振动11。

振动11的振动节点12(所谓的“node”)位于辊9的转动轴线13上，使得振动11的振动幅度14在转动轴线13的区域中最小。振动幅度14在辊9与电极1的活性物质3之间的接触区域中最大。振动11的振动波腹34(所谓的“antinode”)即布置在该接触区域中。辊表面由于激发而实施振动11，通过所述振动使辊表面基本上沿着径向方向18朝向电极1和远离电极1运动。

振动设备10包括滚筒15，该滚筒经由周面16与辊9接触并激发振动11。滚筒15具有轴19，该轴具有第一端部20和第二端部21，其中，周面16布置在端部20,21之间。滚筒15经由每个端部20,21被激发振动11。

滚筒15防止振动设备10和辊表面之间的点状接触，从而将振动11均匀地传递到辊表面上并在电极1的在横向方向24上伸延的宽度上均匀地分布地传递到活性材料3上。

振动11具有这样的波长，使得与电极1接触的辊表面具有振动波腹34。这意味着最大振动幅度14被传递到压延区上。这增加了滑粘效应并因此减少了摩擦。

滚筒15具有沿着横向方向24(平行于辊9的转动轴线13)延伸的宽度35，该宽度基本上或至少相应于电极1或第二区域30的宽度。以这样的方式，与电极表面接触的辊表面进行振动11。辊表面的其余部分不实施或仅减少地实施振动11。振动11朝向辊9的布置在电极1侧向的支承件被越来越多地阻尼。

辊9分别沿着横向于电极1的输送方向5伸延通过压延机6的径向方向18布置在电极1和滚筒15之间。

在装置17或方法的该第一设计方案中，振动11从震动的滚筒15被传递到(压延)辊9或辊9。

图8以沿着横向方向24的视图示出了装置17的第二实施变型方案。图9以沿着输送方向5的视图示出了根据图8的装置17。接下来一起描述图8和图9。参照对图6和图7的阐述。

在该第二设计方案中，设置有多个滚筒15，其经由(一件式实施的)传动元件23一起被激发。传递元件23被加载以振动11。辊9分别具有转动轴线13，并且对于每个辊9沿着围绕转动轴线13的周向方向22布置有三个滚筒15，所述滚筒经由相应的周面16接触相应的辊9。

三个滚轮15可以自由转动。这些滚筒15将由传递元件23施加到滚筒15上的震动传递到相应的(压延)辊9上。以这样的方式，震动或振动11经由更大的面被传递到(压延)辊9上。可以有针对性地改变滚筒15和辊9之间的空隙和压力。由此，相比于在变形区的输入侧上(在图8中辊9的左侧上)，振动11可以更多地在压延机变形区的输出侧上(即在图8中辊9的右侧上)施加到辊9上。

附图标记列表

1 电极

2 电池单格

3 活性材料

4 载体材料

5 输送方向

6 压延机

7 边缘

8 第一区域

9 辊

10 振动设备

11 振动

12 振动节点

13 转动轴线

14 振动幅度

15 滚筒

16 周面

17 装置

18 径向方向

19 轴

20 第一端部

21 第二端部

22 周向方向

23 传动元件

24 横向方向

25 第一应力

26 第二应力

27 第三应力

28 第四应力

29 第五应力

30 第二区域

31 褶皱

32 波纹

33 输送设备

34 振动波腹

35 宽度。

Claims (12)

1.一种用于制造电池单格(2)的电极(1)的方法；其中，所述方法至少具有以下步骤：

a) 提供电极(1)，所述电极包括至少部分地覆层有活性材料(3)的载体材料(4)；

b) 沿着输送方向(5)输送所述电极(1)并通过至少一个压延机(6)压缩所述活性材料(3)；

其中，所述电极(1)在平行于所述输送方向(5)伸延的边缘(7)处具有未覆层的第一区域(8)；其中，所述压延机(6)的至少一个辊(9)经由振动设备(10)被激发振动(11)。

2.根据专利权利要求1所述的方法，其中，所述压延机(6)包括多个辊(9)，其中，所述辊(9)中的至少两个分别经由至少一个振动设备(10)被激发。

3.根据前述专利权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个振动设备(10)以在5kHz和30kHz之间的频率激发所述至少一个辊(9)。

4.根据前述专利权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个振动设备(10)以5µm和30µm之间的幅度激发所述至少一个辊(9)。

5.根据前述专利权利要求中任一项所述的方法，其中，所述振动(11)的振动节点(12)位于所述辊(9)的转动轴线(13)上，使得所述振动(11)的振动幅度(14)在所述转动轴线(13)的区域中最小。

6.根据前述专利权利要求中任一项所述的方法，其中，所述振动设备(10)包括滚筒(15)，所述滚筒经由周面(16)接触所述至少一个辊(9)并激发其振动(11)。

7.一种用于制造电池单格(2)的电极(1)的装置(17)，其中，所述电极(1)包括至少部分地覆层有活性材料(3)的载体材料(4)，并且所述装置(17)实施成适当用于压缩所述活性材料(3)；其中，所述装置(17)包括至少一个压延机(6)和振动设备(10)；其中，所述电极(1)能够沿着输送方向(5)被输送通过所述至少一个压延机(6)，并且其中，所述电极(1)在平行于所述输送方向(5)伸延的边缘(7)处具有未覆层的第一区域(8)；其中，所述压延机(6)的至少一个辊(9)能够经由所述振动设备(10)被激发振动(11)。

8.根据专利权利要求7所述的装置(17)，其中，所述振动设备(10)包括滚筒(15)，所述滚筒经由周面(16)接触所述至少一个辊(9)并激发其振动(11)。

9.根据专利权利要求8所述的装置(17)，其中，所述辊(9)沿着横向于所述电极(1)的输送方向(5)伸延通过所述压延机(6)的径向方向(18)布置在所述电极(1)和所述滚筒(15)之间。

10.根据前述专利权利要求8和9中任一项所述的装置(17)，其中，所述滚筒(15)具有轴(19)，所述轴(19)具有第一端部(20)和第二端部(21)，其中，所述周面(16)布置在所述端部(20,21)之间，其中，所述滚筒(15)能够经由每个端部(20,21)被激发振动(11)。

11.根据前述专利权利要求8至10中任一项所述的装置(17)，其中，所述辊(9)具有转动轴线(13)，并且沿着围绕所述转动轴线(13)的周向方向(22)布置有多个滚筒(15)，所述滚筒经由相应的所述周面(16)接触所述辊(9)。

12.根据专利权利要求11所述的装置(17)，其中，所述多个滚筒(15)中的至少两个滚筒(15)经由传动元件(23)一起被激发，所述传动元件接触所述至少两个滚筒(15)的周面(16)，其中，所述传动元件(23)能够通过所述振动设备(10)被激发振动(11)。

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