CN118043981A - 用于制造电极的装置和方法 - Google Patents

用于制造电极的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118043981A
CN118043981A CN202280065757.1A CN202280065757A CN118043981A CN 118043981 A CN118043981 A CN 118043981A CN 202280065757 A CN202280065757 A CN 202280065757A CN 118043981 A CN118043981 A CN 118043981A
Authority
CN
China
Prior art keywords
belt
recess
electrode
electrode film
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280065757.1A
Other languages
English (en)
Inventor
T·詹森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN118043981A publication Critical patent/CN118043981A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/38—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles by movable piling or advancing arms, frames, plates, or like members with which the articles are maintained in face contact
    • B65H29/40—Members rotated about an axis perpendicular to direction of article movement, e.g. star-wheels formed by S-shaped members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/72—Fuel cell manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于制造尤其是用于锂离子电池单体的电极(4)的装置(2)。该装置包括：输送带(8)，该输送带具有带(10)，该带在其支承侧(22)上具有在带横向方向(Q)上延伸的第一凹部(24)；以及激光切割器(14)，该激光切割器用于在第一凹部(24)的区域中切割安放在带(10)上的带状电极薄膜(6)。此外，本发明涉及一种用于尤其是凭借这样的装置(2)制造电极(4)的方法。

Description

用于制造电极的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于锂离子电池单体的电极的装置，其中，装置包括输送带以及激光切割器。此外，本发明涉及一种用于尤其是凭借所述装置制造电极的方法。
背景技术
电气驱动的机动车典型地具有牵引电池(高压电池、HV电池)，该牵引电池供给电动机以能量用于驱动机动车。在此，电气驱动的机动车尤其是应理解成将为驱动所需的能量仅存储在牵引电池中的电动车辆(BEV，battery electric vehicle，纯电动车)、具有增程器的电动车辆(REEV，rangeextendedelectricvehicle，增程式电动车)、混合动力车辆(HEV，hybrid electric vehicle，混合电动车)、插电式混合动力车辆(PHEV，plug-inhybrid electric vehicle，插电式混合电动车)和/或将借助于燃料电池产生的电能临时存储在牵引电池中的燃料电池车辆(FCEV，fuel cell electric vehicle，燃料电池电动车)。
这样的构造为锂离子电池的牵引电池具有至少一个电池单体，该电池单体又包括至少一个阳极和至少一个阴极。为了制造这样的阳极或这样的阴极，典型地使膜状和带状电极薄膜尤其是在两侧设有具有活性材料的涂层。随后，通过压延机的至少一个辊对压实涂层。随后，在形成单个阳极或阴极的情况下裁切或切取经涂覆的电极薄膜。
例如，从JP 2013136437 A中已知一种具有输送带的装置，凭借该装置从在(电极薄膜)纵向方向上间歇涂覆的电极薄膜中隔开电极。为此剪裁电极薄膜，并且形成接触区域(接触接片、导体接片)的情况下在无涂层区域中裁切它。输送带的由钢板形成的带在此具有连续的孔。这些孔用于避免切割工具在电极薄膜的切割过程中作用到带上。
此外已知如下方法，在其中连续涂覆带状电极薄膜，其中，在(电极薄膜)横向方向上设置有用于接触区段(导体接片)的未涂覆区域。如果首先切出接触区段(“开槽”)，然而尤其是在比较高的运输速度和/或比较薄的电极薄膜的情况下存在如下危险：在使电极薄膜转向和/或将电极薄膜卷绕到储备滚筒上时，切出的接触区段弯折或弯曲。由此，接触区段被压印，从而使得其弯曲刚度提高。
发明内容
本发明的任务是说明一种用于制造用于锂离子电池的电极的特别合适的方法以及装置。尤其是，应借助于该方法和/或借助于该装置来实现电极的尽可能节省时间的制造和/或避免输送带的带的损坏。
关于该装置，该任务根据本发明通过权利要求1的特征来解决。鉴于该方法，该任务根据本发明解决利用权利要求9的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。在此，与该装置相联系的实施方案根据意义也适用于该方法，并且反之亦然。
该装置设置和设立用于制造用于锂离子电池单体的电极。这样的电极包括薄膜状基底，该基底在下面也称为电极薄膜。其例如构造为金属箔、尤其是铝箔或铜箔，或者构造为经涂覆的塑料薄膜或碳薄膜。适宜地，电极薄膜优选在两侧设有具有涂层的第一区段，该涂层包括活性材料。此外，这样的电极包括接触区段，电极可以凭借该接触区段与另外的电极、电池导体等电气连接。
该装置在此包括输送带，该输送带具有也称为皮带或运输带的带。特别优选地，输送带构造为真空输送带，其中，带适宜地具有连续的通道或孔，从而使得负压可以产生在带的支承侧上(待输送的货物-在这里为经涂覆的电极薄膜和/或(多个)电极-安放在该支承侧上)并且货物可以相应地固定到带处。
带在此在其支承侧(外侧、上侧)上具有在带横向方向上延伸的第一凹部。凹部在此不是连续地通过带(即槽状或接缝状地)构造。例如，凹部的深度介于带厚度的四分之一和四分之三之间。例如，凹部的深度介于2mm和10mm之间。
带横向方向在此应理解成垂直于带的运行方向(输送方向、纵向方向)且垂直于借助于带展开的平面的法线定向的方向。
适宜地，带具有多个第一凹部，所述第一凹部在带纵向方向上彼此等距地间隔开。在此，第一凹部之间的距离限定待制造的电极的宽度。
此外，该装置包括激光切割器(激光射线切割器)。该激光切割器用于在第一凹部的区域中、尤其是沿着第一凹部切割安放在带上的(即利用输送带输送的)电极薄膜。即电极薄膜的切割沿着凹部进行。换言之，由激光切割器产生的激光射线在切割时沿着凹部进行引导。
激光射线适宜地朝支承侧指向，即激光切割器朝支承侧的凹部指向。
激光切割器例如是激光扫描仪或者包括多个激光扫描仪。备选地，激光切割器是多边形激光扫描仪。
凭借该装置实现：通过凭借相应于第一凹部在带横向方向上伸延的横移切割来剪裁(即切断)经涂覆的电极薄膜来制造电极。激光切割器因此如此设立和/或如此定向，使得电极薄膜的切割在凹部上方进行。因此，由于凹部，激光射线作用到电极薄膜上的部位与带间隔开。总之，由于第一凹部，有利地避免了激光射线作用到带上，并且与此伴随地降低了损坏带的风险和/或电极焊接到带处的风险。
与开头提到的根据JP 2013136437 A的现有技术(其中将连续的孔引入到带中)相比，在这里此外提供了特别稳定的带。输送带的提高的稳定性导致加工平面中的高度波动较小，并且与此伴随地导致更均匀的切割棱边质量。
根据该装置的一个适宜的改进方案，带具有L形或阶梯状地构造的第二凹部。该第二凹部设置用于凭借激光切割器从电极薄膜中切出电极的接触区段。换言之，第二凹部用于“开槽”。第二凹部的第一区段在此从第一凹部出发在带纵向方向上(即横向于第一凹部)延伸。第二凹部的第二区段平行于第一凹部朝向带的侧向边缘(即在带横向方向上从带中心向带外部)延伸。
第二凹部适宜地偏心地布置在带中，即带横向方向与带的中心平面偏移。
如果第二凹部具有L形形状，则该第二凹部由作为竖直的L形边腿的第一区段和作为水平的L形边腿的第二区段形成。如果第二凹部具有阶梯形状，则该第二凹部以类似于L形形状的方式由第一区段和第二区段形成，其中，第二凹部的另外的第三区段从第二区段的自由端部出发延伸到另外的相邻的第一凹部的端部。
适宜地，带包括多个第二凹部，所述第二凹部的第一区段分别从第一凹部中的一个出发延伸。
总之，第一凹部和第二凹部是连贯地构造，换言之，第一凹部、第二凹部和必要时另外的第一凹部和第二凹部形成带中的共同的、不间断的凹部。
总之，如此裁切所输送的货物(在这里即电极薄膜)，使得电极的接触区段在带横向方向上突出。为此，适宜地使用连续涂覆的电极薄膜，该电极薄膜在鉴于带横向方向的端侧具有用于接触区段的未涂覆区域。
适宜地，激光切割器附加地设置和设立成，在第二凹部的区域中、尤其是沿着第二凹部切割所输送的货物。
因此，特别有利地进行横移切割，即凭借激光切割器在带上共同剪裁电极薄膜和切出接触区段。与其中首先切出接触区段、随后卷绕电极薄膜并然后将其供应给另外的用于剪裁的装置的方法和装置相比，接触区段和横移切割的相对位置以及与此伴随地电极在带纵向方向上的端部已经通过凭借激光切割器的共同切割过程限定。因此，有利地避免了与预设相对位置的不期望的偏差。此外，在带上的共同切割过程中剪裁和裁切接触区段时，不进一步提供在开槽之后将电极薄膜卷绕到储备滚筒上，从而使得有利地电极薄膜的接触区段或未涂覆区域的压印是不必要的。
根据该装置的一个有利的设计方案，带具有层结构，该层结构带有载体层且带有用于电极薄膜的支承层。尤其是，带凭借层结构形成。
载体层在此优选地由金属、金属合金或玻璃纤维形成，或者包括这些材料中的至少一种，从而使得带具有比较高的形状稳定性。附加或备选于此，可以将这样的材料用于载体层，所述材料的吸收系数对于所使用的激光辐射来说比较低或完全透明。支承层形成带的支承侧，换言之，支承层布置在带外侧布置并面向激光切割器。
例如，层结构包括另外的下部的层，其中，载体层布置在支承层和下部的层之间。下部的层是可选的。优选地，将这样的材料用于下部的层，该材料是相对耐磨的、柔性的、热稳定的和/或可易于清洁的。为此，例如热塑性塑料等是合适的。如此构造的下部的层尤其是在更高的附着强度方面提供摩擦学优点，从而在驱动辊处不发生滑移或至少发生在比较大的程度上减小的滑移。此外，借助于下部的层减少或可减少带、尤其是载体层的磨损，实现更高的运行平稳性，和/或降低或可降低噪声水平。
合适地，第一凹部和/或第二凹部借助于支承层的槽状凹陷部形成。例如，凹陷部在带的法线的方向上连续穿过支承层。因此，第一凹部和/或第二凹部不是凭借载体层形成，从而使得其特别形状稳定。
根据一个适宜的改进方案，在带上布置有用于确定第一凹部和/或第二凹部的位置的标记用于通过激光切割器进行的切割过程。优选地，针对第一凹部中的每一个在带上布置有标记，其中，标记相对于相应关联的第一凹部具有相同的相对位置。因此，这些标记在带纵向方向上等距地间隔开。
适宜地，标记在边缘侧(即在带横向方向上在外侧)尤其是布置在支承层上，从而使得这些标记即使在输送电极薄膜时也不由该电极薄膜覆盖。
标记例如是带上的图案、尤其是QR码，或者是带的结构、尤其是带的孔图案。
凭借一个标记或凭借多个标记，有利地可确定并必要时可修正电极薄膜的滑移(即所输送的电极薄膜相对于输送带的相对移动)，该滑移尤其是由于电极薄膜供应到输送带上而出现。以这种方式，避免了待制造的电极的宽度的不一致性(即其在带纵向方向上的延展)。
根据一个有利的改进方案，该装置包括用于从带接收电极的接收单元，其中，接收单元以旋转的方式驱动。凭借以旋转的方式驱动的接收单元，可实现电极的比较快速的接收，从而有利地提高了制造速率。
例如，接收单元构造为堆叠轮，电极适宜地凭借输送带供应给该堆叠轮。
备选于此，接收单元包括一个、优选地多于一个抓取器或吸取器，借助该抓取器或吸取器可以从带取出借助于带输送的电极。抓取器或吸取器在此可以绕着共同的(第一)转动轴线在圆形幅材上行进。优选附加地，抓取器/吸取器中的每一个可以绕着平行于第一转动轴线的另外的(第二)转动轴线旋转。凭借相应的抓取器/吸取器的旋转，可以使其速度适配于输送带的速度。
由于相应的第二转动轴线，没有剪切力作用到电极上，因为不是在电极旁磨削，而是安放到该电极上。这有利地也造成比较高的存放精度。
根据一个适宜的设计方案，带在设置用于激光切割的裁切区域之后转向90°和180°之间、尤其是135°，以形成用于借助于接收单元取出电极的取出区域。换言之，带在裁切区域中的(输送方向)运动方向尤其是凭借输送带的转向滚筒相对于带在取出区域中的运动方向倾斜90°和180°之间。以这种方式，凭借具有抓取器/吸取器的以旋转的方式驱动的接收单元有利地不仅实现从带取出电极而且实现堆叠电极或储存电极。
在适宜的设计方案中，用于运走激光切割过程的烧蚀产物的通道从第一凹部和/或从第二凹部延伸到带的下侧。因此，凹部具有双重功能。一方面，避免了激光作用到带上，另一方面，将这些凹部利用于运走激光切割过程的烧蚀产物。
本发明的另一个方面涉及一种用于制造电极的方法，该方法构造为卷到片方法(“roll-to-sheet-process，卷到片过程”)。为此，因此从带状的经涂覆的电极薄膜(其从储备滚筒退绕)中制造单个电极(电极片)。优选地，为此使用在上述变型方案之一中构造有第一凹部和第二凹部的装置。
电极薄膜在此连续地涂覆，其中，该电极薄膜在端侧在电极薄膜横向方向上具有用于接触区段的未涂覆区域。
根据该方法，在退绕之后将电极薄膜供应给尤其是构造为真空输送带的输送带，从而使得电极薄膜安放在输送带的带上并由该带输送。在此，电极带并非在带横向方向上突出超过带。
此外，借助于激光射线不仅执行轮廓切割以用于形成电极的接触区段而且执行横移切割以用于将电极与电极薄膜分离。在此，电极薄膜的相应切割区域完全布置在带上方。
如已经与该装置相联系所示出的那样，通过在共同的切割过程中的剪裁和开槽牢固地限定了接触区段相对于涂覆区域的相对位置，并且避免了它们彼此的相对移动。此外，电极薄膜的未涂覆区域或接触区段(导体接片)的压印不是进一步必要的。
根据该方法的一个适宜的设计方案，借助于以旋转的方式驱动的接收单元、尤其是根据与该装置相联系所示出的变型方案之一的接收单元从带取出电极。因此可实现比较快速地从带接收电极并且必要时堆叠或储存电极。
本发明(即该装置和方法)的另一个优点在于，电极带和输送带可以连续地且适宜地以恒定的输送速度运动。因此与起停方法相比，提高了过程速率。
附图说明
下面凭借附图更详细地解释本发明的实施例。其中：
图1示意性地示出了一种用于制造电极的装置，其中，装置具有用于输送电极薄膜的输送带、用于在形成电极的情况下切割电极薄膜的激光切割器以及用于从输送带取出电极的以旋转的方式驱动的接收单元，
图2以俯视图示意性地示出了根据第一变型方案的输送带的带，其中，带具有在带横向方向上延伸的凹部，
图3以俯视图示意性地示出了根据第二变型方案的输送带的带，其中，带附加地具有阶梯状延伸的第二凹部，
图4a、图4b示意性地示出了根据图3的切割平面IVa-IVa或沿着图3的切割平面IVb-IVb穿过带的横截面。
图5凭借流程图示出了用于尤其是凭借具有根据图3的带的根据图1的装置制造电极的方法流程，以及
图6示意性地示出了经涂覆的电极薄膜和从该电极薄膜中切出的电极。
在所有图中，相应的部件和参量始终设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中以侧视图示意性地示出了用于制造用于锂离子电池单体的电极4的装置2。装置2在此设立成，以卷到片方法从带状电极薄膜6(也参见图6)中制造至少一个、适宜地多个电极。
装置2包括构造为真空输送带的输送带8，该输送带的带10凭借转向滚筒12引导和/或驱动。此外，装置2包括激光切割器14，该激光切割器用于切割在带10上输送的且安放在该带上的电极薄膜6。装置在此包括关于带10在激光切割器侧的抽吸设备16，该抽吸设备用于运走在切割过程中产生的烧蚀产物。带在图1中为了电极薄膜6的更好的可识别性以点划线的方式示出。
在图2和图3中以俯视图示意性地示出了带10的第一变型方案或第二变型方案。根据两个变型方案，带10具有连续的真空通道18，从而凭借泵20或凭借压缩机等可以在带10的支承侧22上产生负压，从而可以将电极薄膜6或(多个)电极4固定在带10上。此外，两个变型方案共同的是，带10在其支承侧22上具有一定数量的在带横向方向Q上延伸的第一凹部24。第一凹部24在此等距地布置在带10中，其中，待制造的电极4的宽度b凭借第一凹部24彼此的距离来限定。
在根据图3的带10的第二变型方案中，除了第一凹部24之外，该带还具有一定数量的第二凹部26。第二凹部26中的每一个阶梯状地构造。在此，第二凹部26分别从第一凹部24中的一个第一凹部延伸到与该第一凹部相邻的第一凹部24。相应的第二凹部26的第一区段26a在此从相应的第一凹部24出发在带10的带纵向方向L上延伸。第二凹部26的第二区段26b从第一区段26a的背离第一凹部24的那个端部出发在带横向方向Q上远离带10的中心平面延伸。总之，第一区段26a和第二区段26b形成L形凹部，其中，第一区段26a形成竖直的L形边腿，并且第二区段26b形成水平的L形边腿。在此，第一区段26a从第一凹部24连续地延伸到第二区段26b。
第二凹部26的第三区段26c在带纵向方向L上在形成第二凹部26的阶梯形状的情况下从第二区段26a的背离第一区段26a的端部延伸到相邻的第一凹部24。第三区段26c在此是可选的。如果电极薄膜6的未涂覆区段28的高度hB相应于接触区段30的预设高度hK、即接触区段30在电极薄膜横向方向QE上的延展(也参见图6)，则该第三区段尤其不存在。
第一凹部24和第二凹部26在此在带纵向方向L上形成周期性重复的图案，凭借激光切割器14沿着该图案切割借助于带10输送的电极薄膜6。换言之，凭借激光切割器14在形成(多个)电极的情况下在第一凹部和第二凹部的区域中(尤其是沿着所述第一凹部和第二凹部)切割电极薄膜6。在带横向方向Q上延伸的第一凹部24在此设置用于横移切割，即用于电极薄膜6的剪裁。相应地，第二凹部26设置用于切出相应的电极4的接触区段30。由于凹部24,26，电极薄膜6在其中凭借激光切割器14切割该电极薄膜的区域中与带10间隔开，从而避免了由激光切割器14发出的激光射线作用到带10上。
如尤其是在图4a和图4b中可识别的那样，带10具有层结构，该层结构带有载体层32，该载体层由金属、由合金、由玻璃纤维或由其吸收系数对于所使用的激光辐射来说非常低或完全透明的材料形成。在载体层的一侧上布置有支承层34。载体层在此形成带的支承侧22，电极薄膜6在输送时安放在该支承侧上。在载体层32的另一侧上可选地布置有下部的层36，该层与转向滚筒12接触。
第一凹部24和第二凹部26槽状地构造。因此，第一凹部24和第二凹部26从支承侧22出发朝向(带)下侧38延伸。第一凹部24中的每一个和第二凹部26中的每一个因此借助于支承层34的槽状凹陷部40形成。换言之，第一凹部24和第二凹部26中的每一个仅在支承层34之内延伸。
此外，通道42分别从凹部24,26延伸通过带BD，即通过载体层和通过下部的层。这些通道42用于运走激光切割过程的烧蚀产物。
为了切割电极薄膜6，在带10的边缘区域中针对每个第一凹部24分别布置有标记44。该标记在这里示例性地构造为QR码并且用于确定第一凹部24的位置以用于切割过程，因为凹部24,26由电极薄膜6覆盖。激光切割器14相应地包括(未进一步示出的)检测单元(例如摄像机和评估单元)，凭借该检测单元来调整第一凹部24,26的位置以及与此伴随凭借用于切割的激光射线器14所产生的激光射线的取向或定向。
如在图1中示出的那样，带10在裁切区域46(在其中进行电极薄膜6的切割)之后凭借转向滚筒12转向90°和180°之间的角度，在这里示例性地135°。以这种方式形成接收区域48，在其中以旋转的方式驱动的接收单元50可以从带10接收电极4。
接收单元50将所接收的电极4放置在仓库58中的堆上。
接收单元50包括一定数量的抓取器或吸取器60，凭借所述抓取器或吸取器从带10取出借助于带10输送的电极4。抓取器或吸取器60在此可以绕着共同的第一转动轴线R1(旋转轴线)在圆形幅材上行进。附加地，抓取器/吸取器中的每一个可以分别绕着第二转动轴线R2旋转，该第二转动轴线平行于第一转动轴线R1并且在圆形幅材上伸延。凭借相应的抓取器/吸取器绕着其第二转动轴线R2的旋转，可以使其速度适配于带10的速度。在此，接收单元50的第一转动轴线R1始终平行于带10的带横向方向Q。在图1中，绕着第二转动轴线R2的转动仅在一个转动方向上(在图1的视图中逆时针)示出。优选地，相应的抓取器/吸取器可以在两个转动方向上绕着第二转动轴线R2旋转。
在图5中示出了流程图，该流程图概括地表示凭借上面示出的装置的电极4的构造为卷到片的制造方法。
在此，在第一步骤I中，凭借退绕设备54将带状电极薄膜6(也参见图6)从储备滚筒52退绕并且供应给输送带8。
将带状电极薄膜6在输送带8的带10上在输送方向F上输送到裁切区域46中，在那里凭借激光切割器14使电极薄膜6不仅设有轮廓切割以用于形成相应的电极4的接触区段30而且设有横移切割以用于将相应的电极4与电极薄膜6分离(步骤II)。在此，使带10优选地以恒定的速度行进。
由于电极薄膜6并非在带横向方向Q上突出超过带10，因此用于横移切割和用于轮廓切割以形成接触区段30的相应切割区域完全布置在带上方。
经由未进一步示出的清洁设计方案从输送带8移除电极薄膜6的在裁切时留下的剩余部。
随后，将来自裁切区域46的切出的电极4输送到接收区域48中，在那里借助于以旋转的方式驱动的接收单元50从带10取出电极4，并且随后凭借接收单元50将其存放并堆叠在仓库58中(步骤III)。
在图6中以俯视图示意性地示出了经涂覆的电极薄膜6以及凭借装置2和/或根据该方法从该电极薄膜6中切出的电极4。带状电极薄膜6具有第一区域62，在该第一区域中该电极薄膜优选地在两侧涂覆。在此，电极薄膜6在第一区域62中关于电极带纵向方向LE连续地、即无间断地涂覆。在端侧，在垂直于电极带纵向方向LE定向的电极薄膜横向方向QE(电极带横向方向QE)上，电极薄膜6具有未涂覆区域28，该未涂覆区域设置用于形成接触区段30。在沿着第一凹部24的横移切割和沿着第二凹部26的轮廓切割之后，形成、即制造具有接触区段30和涂覆区段56的电极4。
本发明不限于以上描述的实施例。而是本发明的其他变型方案也可以由本领域技术人员从其中导出，而不离开本发明的主题。尤其是，此外与实施例相联系地描述的所有单独特征也可以以其他方式彼此组合，而不离开本发明的主题。
附图标记列表：
2装置
4电极
6电极薄膜
8输送带
10带
12转向滚筒
14激光切割器
16抽吸设备
18真空通道
20泵
22带的支承侧
24第一凹部
26第二凹部
26a第二凹部的第一区段
26b第二凹部的第二区段
26c第二凹部的第三区段
28电极薄膜的未涂覆区域
30接触区段
32载体层
34支承层
36层
38带的下侧
40凹陷部
42通道
44标记
46裁切区域
48接收区域
50接收单元
52储备滚筒
54退绕设备
56电极的涂覆区段
58仓库
60抓取器/吸取器
62电极薄膜的涂覆区域
b电极的宽度
F输送方向
hK接触区段的高度
hB电极薄膜的未涂覆区域的高度
L带纵向方向
LE电极薄膜纵向方向
Q带横向方向
R1第一旋转轴线
R2第二旋转轴线
I输送电极
II切割电极薄膜
III接收电极并存放电极

Claims (10)

1.一种用于制造尤其是用于锂离子电池单体的电极(4)的装置(2)，其具有：
-输送带(8)、尤其是真空输送带，所述输送带具有带(10)，所述带在其支承侧(22)上具有在带横向方向(Q)上延伸的第一凹部(24)，以及
-激光切割器(14)，所述激光切割器用于在所述第一凹部(24)的区域中切割安放在所述带(10)上的电极薄膜(6)。
2.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，所述带(10)具有L形或阶梯状的第二凹部(26)用于凭借所述激光切割器(14)切出接触区段(30)，其中，所述第二凹部(26)的第一区段(26a)从所述第一凹部(24)出发在带纵向方向(L)上延伸，并且所述第二凹部(26)的第二区段(26b)平行于所述第一凹部(24)朝向所述带的侧向边缘延伸。
3.根据权利要求1或2所述的装置(2)，其特征在于，所述带(10)具有层结构，所述层结构带有载体层(32)且带有用于所述电极薄膜的支承层(34)。
4.根据权利要求3所述的装置(2)，其特征在于，所述第一凹部(24)和/或所述第二凹部(VT)借助于所述支承层(34)的槽状凹陷部(40)形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(2)，其特征在于，在所述带(10)上布置有用于确定所述第一凹部(24)的位置的标记(44)以用于通过所述激光切割器进行的切割过程。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(2)，其特征在于用于从所述带(10)接收所述电极(4)的接收单元(50)，其中，所述接收单元(50)以旋转的方式驱动。
7.根据权利要求6所述的装置(2)，其特征在于，所述带(10)在裁切区域(46)之后转向90°和180°之间、尤其是135°，以形成用于借助于所述接收单元(50)接收所述电极(4)的接收区域(48)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(2)，其特征在于，用于运走激光切割过程的烧蚀产物的通道(42)从所述第一凹部(24)和/或从所述第二凹部(26)连续地延伸到带下侧。
9.一种构造为卷到片方法的用于尤其是借助于根据权利要求2至8中任一项构造的装置(2)从电极薄膜(6)中制造电极(4)的方法，
-其中，在输送带(8)的带(10)上输送带状电极薄膜(6)，
-其中，借助于激光射线不仅执行轮廓切割以用于形成所述电极(4)的接触区段的，而且执行横移切割以用于将所述电极(4)与所述电极薄膜(6)分离，其中，所述电极薄膜(6)的切割区域完全布置在所述带(10)上方。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，借助于以旋转的方式驱动的接收单元(50)从所述带(10)取出所述电极(4)。
CN202280065757.1A 2021-10-01 2022-09-30 用于制造电极的装置和方法 Pending CN118043981A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021211096.7 2021-10-01
DE102021211096.7A DE102021211096A1 (de) 2021-10-01 2021-10-01 Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Elektrode
PCT/EP2022/077334 WO2023052613A1 (de) 2021-10-01 2022-09-30 Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer elektrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118043981A true CN118043981A (zh) 2024-05-14

Family

ID=84045118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280065757.1A Pending CN118043981A (zh) 2021-10-01 2022-09-30 用于制造电极的装置和方法

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR20240055901A (zh)
CN (1) CN118043981A (zh)
CA (1) CA3233223A1 (zh)
DE (1) DE102021211096A1 (zh)
WO (1) WO2023052613A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5903886B2 (ja) 2011-12-28 2016-04-13 日産自動車株式会社 位置決め搬送装置
JP6769191B2 (ja) * 2016-09-07 2020-10-14 株式会社豊田自動織機 電極製造装置
KR102510296B1 (ko) 2018-12-07 2023-03-15 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 전극 제조 장치 및 제조 방법
WO2020117022A1 (ko) 2018-12-07 2020-06-11 주식회사 엘지화학 리튬 전극 제조 장치 및 제조 방법
EP3948981A1 (de) 2019-03-27 2022-02-09 Grob-Werke GmbH & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum bereitstellen von elektrodensträngen und zum herstellen von elektrodenanordnungen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240055901A (ko) 2024-04-29
WO2023052613A1 (de) 2023-04-06
CA3233223A1 (en) 2023-04-06
DE102021211096A1 (de) 2023-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6830846B2 (en) Discontinuous cathode sheet halfcell web
CN111050979B (zh) 用于使用激光束在弯曲的表面上分开带形的电极材料和分离器材料的方法
US20180304410A1 (en) Method for forming tab and apparatus therfor
US8882858B2 (en) Apparatus and method for the production of electric energy storage devices
US20230268556A9 (en) Apparatus, systems and methods for the production of electrodes, electrode stacks and batteries
KR100753697B1 (ko) 적층 제품 및 포장을 위한 퇴적 장치와 방법
US8531680B2 (en) Method of detecting the width of a coated film and detection device used in said detection method
KR20200026144A (ko) 2차 전지용 전극 생산 시스템
CN112133881A (zh) 用于制造电池电极的方法
WO2018228770A1 (en) Method and device for high-throughput cutting of a ribbon-type substrate, particularly for an electrode of a battery, into separated pieces
US20110252632A1 (en) Tape application machine and method for applying an electrically non-conductive tape to a battery cell
KR102249261B1 (ko) 이차전지 전극 트리밍 장치
CN114122528B (zh) 极片裁切输送装置及叠片系统
CN107978782B (zh) 卷绕装置
KR20230152616A (ko) 이차 전지용 노칭 장치
KR20200114799A (ko) 전지 부품 분배장치 및 이를 갖는 이차전지 셀 제조 시스템
CN218396278U (zh) 模切机
CN118043981A (zh) 用于制造电极的装置和方法
US20220102747A1 (en) Method and apparatus for producing an electrode stack
CN109689365B (zh) 用于防止袋型二次电池卷曲的平整设备
EP4050688A1 (en) Apparatus and method for improving foldability of separator in prismatic secondary battery cell manufacturing equipment
KR102468973B1 (ko) 2차 전지용 전극 생산 시스템
CN114188586A (zh) 用于制造蓄电池单池的单池堆的方法和装置
EP1261063B1 (en) Automated manufacturing system for manufacturing a secondary lithium battery
KR102559585B1 (ko) 라미네이팅 장치 및 라미네이팅 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination