ES2976643T3 - Dispositivo de fabricación de conjuntos de electrodo - Google Patents

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ES2976643T3 ES20741812T ES20741812T ES2976643T3 ES 2976643 T3 ES2976643 T3 ES 2976643T3 ES 20741812 T ES20741812 T ES 20741812T ES 20741812 T ES20741812 T ES 20741812T ES 2976643 T3 ES2976643 T3 ES 2976643T3
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Hyun Chul Jung
Ki Woong Kim
Hyun Tae Kim
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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de fabricación de conjuntos de electrodos, y el dispositivo de fabricación de conjuntos de electrodos según la presente invención es un dispositivo para fabricar un conjunto de electrodos apilando alternativamente electrodos y separadores sobre una mesa de apilamiento, en donde los electrodos se colocan entre los separadores mientras los separadores están plegados en zigzag, y el dispositivo comprende: una unidad de suministro de separadores para suministrar los separadores a la mesa de apilamiento; y una unidad de ajuste de la tensión del separador para ajustar regularmente la tensión de los separadores suministrados a la mesa de apilamiento, en donde la unidad de suministro del separador comprende un rodillo de bobinado del separador en el que se enrollan los separadores, y la unidad de ajuste de la tensión del separador ajusta la altura de suministro del separador enrollador y ajusta la tensión de los separadores. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de fabricación de conjuntos de electrodo
Referencia cruzada a una solicitud relacionada
La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0006172, presentada el 17 de enero de 2019.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un aparato para fabricar un conjunto de electrodo.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias son recargables, a diferencia de las pilas primarias, y además ofrecen la posibilidad de tener un tamaño compacto y una gran capacidad. Por tanto, últimamente se están llevando a cabo muchos estudios sobre las baterías secundarias. Con el desarrollo tecnológico y el aumento de la demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como fuente de energía aumenta rápidamente.
Las baterías recargables se clasifican en baterías de tipo moneda, baterías de tipo cilíndrico, baterías de tipo prismático y baterías de tipo bolsa, según la forma de la carcasa de batería. En este tipo de baterías secundarias, un conjunto de electrodo montado en una carcasa de batería es un dispositivo generador de energía recargable y descargable que tiene una estructura en la que se apilan un electrodo y un separador.
El conjunto de electrodo puede clasificarse aproximadamente en un conjunto de electrodo de tipo rollo plano en el que se interpone un separador entre un electrodo positivo y un electrodo negativo, cada uno de los cuales se proporciona como la forma de una lámina recubierta con un material activo, y luego, el electrodo positivo, el separador, y el electrodo negativo se enrollan, un conjunto de electrodo de tipo apilado en el que una pluralidad de electrodos positivos y negativos con un separador entre los mismos se apilan secuencialmente, y un conjunto de electrodo de tipo apilado y plegado en el que las células unitarias de tipo apilado se enrollan junto con una película de separación que tiene una longitud larga.
En este caso, en el conjunto de electrodo de tipo apilado y plegado, cuando el separador se pliega en forma de zigzag, existe el problema de que el separador afecte a la dispersión de la permeabilidad al aire y a la propiedad humectante porque la tensión del separador es diferente según las posiciones en el mismo.
Más en detalle, cuando el separador se pliega a izquierda y derecha mientras se apila el electrodo entre los separadores plegados, la tensión aplicada a los separadores no es uniforme y provoca arrugas en los separadores. Por tanto, los electrodos y los separadores se apilan de forma desigual, lo que provoca una alta dispersión de la permeabilidad al aire y de la propiedad humectante del conjunto de electrodo. Como resultado, dado que la dispersión de la propiedad humectante y la permeabilidad al aire es alta, existe el problema de que el rendimiento de la batería secundaria que se carga y descarga mientras los iones de litio se mueven entre el electrodo y el separador se deteriora significativamente.
[Documento de la técnica anterior] Publicación de patente coreana n.° 10-2013-0132230.
El documento US2010132308A1 divulga un aparato (1) similar para fabricar un conjunto de electrodo.
Objetivo de la invención
Problema técnico
Un aspecto de la presente invención es proporcionar un aparato para fabricar un conjunto de electrodo tal como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto, que sea capaz de mantener una tensión constante de un separador a plegar cuando el separador se pliega en forma de zigzag para fabricar el conjunto de electrodo, un conjunto de electrodo fabricado a través del mismo, y una batería secundaria.
Solución técnica
El aparato para fabricar el conjunto de electrodo, en el que un electrodo y un separador se apilan alternativamente en una mesa de apilado, y el separador se pliega en forma de zigzag de modo que el electrodo se dispone entre los separadores plegados para fabricar el conjunto de electrodo, según una realización de la presente invención comprende una unidad de suministro de separador configurada para suministrar el separador a la mesa de apilado, y una unidad de ajuste de tensión de separador configurada para ajustar constantemente la tensión del separador suministrado a la mesa de apilado, en la que la unidad de suministro de separador comprende un cilindro de enrollado de separador alrededor del cual se enrolla el separador, y la unidad de ajuste de tensión de separador ajusta una altura de suministro del cilindro de enrollado de separador para ajustar la tensión del separador.
Efectos ventajosos
Según la presente invención, cuando el separador se pliega en forma de zigzag, y el electrodo se dispone entre los separadores plegados para fabricar el conjunto de electrodo, la tensión de los separadores puede ajustarse constantemente a través de la unidad de ajuste de tensión de separador, evitando de este modo que el separador plegado en zigzag se arrugue. Como resultado, el electrodo y el separador pueden apilarse uniformemente para reducir la dispersión de la propiedad humectante y la permeabilidad al aire del conjunto de electrodo.
Además, según la presente invención, la tensión del separador puede medirse a través del medidor de tensión, y el valor de tensión medido puede reflejarse a la unidad de control para mantener constantemente la tensión del separador a través de la unidad de ajuste de tensión de separador. Por tanto, el electrodo y el separador pueden apilarse más uniformemente para reducir significativamente la dispersión de la propiedad humectante y la permeabilidad al aire del conjunto de electrodo, mejorando de este modo significativamente el rendimiento de la batería secundaria que comprende el conjunto de electrodo.
Descripción de las figuras
La figura 1 es una vista frontal que ilustra a modo de ejemplo un aparato para fabricar un conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva conceptual del conjunto de electrodo en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que el conjunto de electrodo está apilado en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista lateral que ilustra a modo de ejemplo una parte principal del aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista en sección transversal de un vástago de tornillo y un bloque de tuerca en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 6 es una vista en perspectiva conceptual que ilustra un estado en el que un separador se pliega en zigzag sobre una mesa de apilado en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
La figura 7 es una vista frontal que ilustra a modo de ejemplo un aparato para fabricar un conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención.
La figura 8 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de ajuste de tensión de separador en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección transversal de una batería secundaria según una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Los objetivos, ventajas específicas y características novedosas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos. Debe tenerse en cuenta que los números de referencia se añaden a los componentes de los dibujos en la presente memoria descriptiva con los mismos números en la medida de lo posible, incluso si se ilustran en otros dibujos. Asimismo, la presente invención puede realizarse de diferentes formas y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento. En la siguiente descripción de la presente invención, se omitirán las descripciones detalladas de las técnicas relacionadas que puedan enmascarar innecesariamente la esencia de la presente invención.
La figura 1 es una vista frontal que ilustra a modo de ejemplo un aparato para fabricar un conjunto de electrodo según una realización de la presente invención, y la figura 2 es una vista en perspectiva conceptual del conjunto de electrodo en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un aparato 100 para fabricar un conjunto de electrodo según una realización de la presente invención es un aparato para fabricar un conjunto 10 de electrodo apilando alternativamente un electrodo 13 y un separador 14 en una mesa 110 de apilado y comprende una unidad 120 de suministro de separador que suministra el separador 14 a la mesa 110 de apilado y una unidad 140 de ajuste de tensión de separador que ajusta constantemente la tensión del separador 14 suministrado a la mesa 110 de apilado. Además, el aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención puede comprender además un medidor 130 de tensión que mide la tensión del separador 14, una unidad de control que controla la unidad 140 de ajuste de tensión de separador, y una plantilla de fijación que fija el electrodo 13 y el separador 14 a la mesa 110 de apilado.
La figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que el conjunto de electrodo está apilado en el aparato para fabricar el conjunto de electrodos según una realización de la presente invención.
En lo sucesivo, el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención se describirá con más detalle haciendo referencia a las figuras 1 a 6.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención es un aparato en el que el electrodo 13 y el separador 14 se apilan alternativamente en la mesa 110 de apilado, y el separador 14 se pliega en forma de zigzag para permitir que el electrodo 13 se disponga entre los separadores 14 plegados, fabricando de este modo el conjunto 10 de electrodo.
En este caso, el electrodo 13 puede comprender un primer electrodo 11 y un segundo electrodo 12. El aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodo puede fabricar el conjunto 10 de electrodo apilando el primer electrodo 11, el separador 14 y el segundo electrodo 12.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, el conjunto de electrodo puede ser un elemento de generación de energía que puede cargarse/descargarse y tiene una forma en la que el primer electrodo 11, el separador 14 y el segundo electrodo 12 se apilan alternativamente para combinarse entre sí. En este caso, el conjunto de electrodo tiene una forma en la que el separador 14 está plegado en forma de zigzag, y el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 están dispuestos alternativamente entre los separadores 14 plegados.
El primer electrodo 11 puede estar dotado de una primera lengüeta 11a de electrodo, y el segundo electrodo 12 puede estar dotado de una segunda lengüeta 12a de electrodo.
Aunque el primer electrodo 11 se proporciona como un electrodo positivo, y el segundo electrodo 12 se proporciona como un electrodo negativo, la presente invención no se limita a lo anterior. Por ejemplo, el primer electrodo 11 puede proporcionarse como electrodo negativo, y el segundo electrodo 12 puede proporcionarse como electrodo positivo.
El electrodo positivo puede comprender un colector de electrodo positivo (no mostrado) y un material activo de electrodo positivo (no mostrado) aplicado al colector de electrodo positivo. Por ejemplo, el colector de electrodo positivo puede proporcionarse como una lámina realizada de material de aluminio, y el material activo de electrodo positivo puede ser óxido de manganeso de litio, óxido de cobalto de litio, óxido de níquel de litio, fosfato de hierro de litio, o un compuesto o mezcla de los mismos que contenga al menos uno o más de los materiales descritos anteriormente.
El electrodo negativo puede comprender un colector de electrodo negativo (no mostrado) y un material activo de electrodo negativo (no mostrado) aplicado al colector de electrodo negativo. Por ejemplo, el colector de electrodo negativo puede proporcionarse como una lámina realizada de material de cobre (Cu) o níquel (Ni). El material activo de electrodo negativo puede ser grafito sintético, litio, un metal, una aleación de litio, carbón, coque de petróleo, carbón activado, grafito, un compuesto de silicio, un compuesto de estaño, un compuesto de titanio o una aleación de los mismos. En este caso, el material activo de electrodo negativo puede comprender además, por ejemplo, SiO (sílice) o SiC (carburo de silicio) no basados en grafito.
Además, el separador 14 puede estar hecho de un material aislante y un material flexible. En este caso, el separador 14 puede estar hecho, por ejemplo, de una película de resina a base de poliolefina, como polietileno o polipropileno, con microporos.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el primer electrodo 11, el separador 14, y el segundo electrodo 12 se apilan en la mesa 110 de apilado en la forma en la que el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 se disponen alternativamente entre los separadores 14 plegados.
También, haciendo referencia a la figura 1, la mesa 110 de apilado puede moverse en las direcciones izquierda y derecha para plegar el separador 14 en forma de zigzag.
La figura 4 es una vista lateral que ilustra a modo de ejemplo una parte principal del aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención, la figura 5 es una vista en sección transversal de un vástago de tornillo y un bloque de tuerca en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención, y la figura 6 es una vista en perspectiva conceptual que ilustra un estado en el que un separador se pliega en zigzag sobre una mesa de apilado en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 1, la unidad 120 de suministro de separador suministra el separador 14 a la mesa 110 de apilado.
La unidad de suministro de separador comprende un cilindro 121 de enrollado de separador alrededor del cual se enrolla el separador 14. Además, la unidad 120 de suministro de separador puede comprender además un cilindro 122 de soporte que soporta el separador 14 desenrollado del cilindro 121 de enrollado de separador para moverlo a la mesa 110 de apilado.
El cilindro 122 de soporte puede estar dispuesto en un par para soportar ambas superficies del separador 14. En este caso, el par de cilindros 122 de soporte puede estar dispuesto uno al lado de otro en las direcciones izquierda y derecha y estar espaciado una distancia predeterminada hacia arriba desde la mesa 110 de apilado.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 4, la unidad 140 de ajuste de tensión de separador puede ajustar constantemente la tensión del separador 14 suministrado a la mesa 110 de apilado. En este caso, la unidad 140 de ajuste de tensión de separador ajusta una altura de suministro del cilindro 121 de enrollado de separador para ajustar la tensión del separador 14.
Asimismo, la unidad 140 de ajuste de tensión de separador puede comprender un árbol 144 de soporte, en el que está montado el cilindro 121 de enrollado de separador, y puede permitir que el árbol 144 de soporte se mueva, ajustando de este modo la tensión del separador 14.
Además, haciendo referencia a las figuras 4 y 5, la unidad 140 de ajuste de tensión de separador puede comprender además un bloque de tuerca que tiene un lado, en el que el árbol 144 de soporte está montado, y que tiene una superficie circunferencial interna, en la que se forma un orificio 143a de tornillo, un vástago 142 de tornillo que tiene una superficie circunferencial externa en la que se forma una parte 142a de tornillo para atornillarse al orificio 143a de tornillo del bloque 143 de tuerca, y un motor que permite que el vástago 142 de tornillo rote.
El motor 141 puede ser, por ejemplo, un servomotor o un motor paso a paso.
En este caso, haciendo referencia a las figuras 1 y 4, cuando la unidad 140 de ajuste de tensión de separador permite que el motor 141 rote, por ejemplo, en una dirección, el bloque 143 de tuerca puede moverse hacia abajo a lo largo del vástago 142 de tornillo. En este caso, el árbol 144 de soporte montado en el bloque 143 de tuerca puede moverse hacia abajo, y el cilindro 121 de enrollado de separador montado en el árbol 144 de soporte puede moverse hacia abajo para disminuir la altura de suministro.
Cuando la unidad 140 de ajuste de tensión de separador permite que el motor 141 rote, por ejemplo, en la otra dirección, el bloque 143 de tuerca puede moverse hacia arriba a lo largo del vástago 142 de tornillo. En este caso, el árbol 144 de soporte montado en el bloque 143 de tuerca puede moverse hacia arriba, y el cilindro 121 de enrollado de separador montado en el árbol 144 de soporte puede moverse hacia arriba para aumentar la altura de suministro. De este modo, la unidad 140 de ajuste de tensión de separador puede ajustar una dirección de rotación y una velocidad de rotación del motor 141 y permitir que el cilindro 121 de enrollado de separador se mueva en una dirección H vertical, ajustando de este modo la altura de suministro del separador 14.
Como resultado, la altura de suministro del separador 14 puede ajustarse a través de la unidad 140 de ajuste de tensión de separador para minimizar o prevenir la aparición de arrugas en el separador 14 cuando la mesa 110 de apilado se mueve a izquierda y derecha.
El medidor 130 de tensión puede medir la tensión en el separador 14 dispuesto entre la mesa 110 de apilado y el cilindro 121 de enrollado de separador. En este caso, el medidor 130 de tensión puede estar situado en el cilindro 122 de soporte de la unidad 120 de suministro de separador.
Además, el medidor 130 de tensión puede medir la fuerza aplicada al cilindro 122 de soporte por el separador 14 para medir un valor de tensión del separador 14 cuando el separador 14 se pliega en zigzag en la mesa 110 de apilado mientras el separador 14 pasa entre el par de cilindros 122 de soporte.
Además, el medidor 130 de tensión puede proporcionarse como, por ejemplo, un sensor de posición de bailarín. (El sensor de posición de bailarín puede utilizar un DSP-P1 fabricado por Montalvo y acoplar un transmisor sincro a un cilindro bailarín (cilindro de soporte) para convertir una cantidad de desplazamiento desde una posición de centro de movimiento en una señal eléctrica, emitiendo de este modo la señal convertida para medir la tensión).
Haciendo referencia a las figuras 1, 4, y 6, la unidad 150 de control puede controlar la unidad 140 de ajuste de tensión de separador según el valor de tensión del separador 14, que es medido por el medidor 130 de tensión, para ajustar la tensión del separador 14.
Asimismo, la unidad 150 de control puede determinar el valor de tensión del separador 14 que se medirá a intervalos de tiempo de 0,01 segundos o menos para ajustar la velocidad de rotación del motor 141 de la unidad 140 de ajuste de tensión de separador, ajustando de este modo la altura de suministro del cilindro 121 de enrollado de separador. En este caso, la unidad 150 de control puede ajustar la velocidad de rotación del motor 141 en una dirección y la velocidad de rotación del motor 141 en la otra dirección en la unidad 140 de ajuste de tensión de separador para permitir que el cilindro 121 de enrollado de separador se mueva, ajustando de este modo la altura de suministro del separador 14.
Además, la unidad 150 de control puede comprender una memoria (no mostrada) en la que se almacena un valor de referencia de tensión. Por tanto, la unidad 150 de control puede comparar el valor de referencia de tensión almacenado en la memoria con el valor de tensión medido por el medidor 130 de tensión para controlar la unidad 140 de ajuste de tensión de separador, ajustando de este modo la altura de suministro del separador 14.
En este caso, por ejemplo, la unidad 150 de control puede permitir que el cilindro 121 de enrollado de separador se mueva hacia arriba cuando el valor de tensión del separador 14 es menor que el valor de referencia de tensión almacenado en la memoria y permitir que el cilindro 121 de enrollado de separador se mueva hacia abajo cuando el valor de tensión del separador 14 es mayor que el valor de referencia de tensión almacenado en la memoria.
Por tanto, la unidad 150 de control puede medir la tensión del separador 14 a través del medidor 130 de tensión para ajustar la altura de suministro del separador 14 a través de la unidad 140 de ajuste de tensión de separador de manera que el separador 14 tenga una tensión constante cuando el separador 14 se apila en la mesa 110 de apilado. Como resultado, haciendo referencia a las figuras 1 y 6, la unidad 150 de control puede controlar la unidad 140 de ajuste de tensión de separador en intervalos de tiempo de 0,01 segundos o menos para evitar que se produzca una sección L2 de aparición de arrugas debido a un cambio en la tensión del separador 14 y también mantener constantemente la tensión del separador 14 cuando la mesa 110 de apilado se mueve a izquierda y derecha, minimizando de este modo significativamente la dispersión de la propiedad humectante y la permeabilidad al aire del conjunto 10 de electrodo.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 6, la plantilla 160 de fijación puede presionar el electrodo 13 y el separador 14 siempre que el electrodo 13 y el separador 14 se apilen en la mesa 110 de apilado para fijar el electrodo 13 y el separador 14 a la mesa 110 de apilado.
Además, la plantilla 160 de fijación puede presionar una superficie superior del primer electrodo 11 apilado en el lado más superior de la mesa 110 de apilado cuando el primer electrodo 11 se apila en la mesa 110 de apilado y presionar una superficie superior del segundo electrodo 12 apilado en el lado más superior de la mesa 110 de apilado cuando el segundo electrodo 12 se apila en la mesa 110 de apilado.
Además, la plantilla 160 de fijación puede estar dotada de cuatro piezas para presionar cuatro partes de esquina de cada uno del primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12.
Además, la plantilla 160 de fijación puede comprender primeras plantillas 161 y 162 que presionan uno de los lados del primer electrodo 11 y del segundo electrodo 12 o segundas plantillas 163 y 164 que presionan los otros lados del primer electrodo 11 y del segundo electrodo 12. En este caso, las primeras plantillas 161 y 162 y las segundas plantillas 163 y 164 pueden presionar alternativamente el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 cuando el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 están apilados.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, una primera unidad 170 de suministro de electrodo puede suministrar el primer electrodo 11 a la mesa 110 de apilado.
Además, la primera unidad 170 de suministro de electrodo puede comprender además un primer cilindro 171 de electrodo alrededor del cual se enrolla el primer electrodo 11 en forma de lámina, un primer elemento 172 de corte que corta el primer electrodo 11 a un intervalo predeterminado para obtener un primer electrodo 11 de un tamaño predeterminado cuando se desenrolla el primer electrodo 11 enrollado alrededor del primer cilindro 171 de electrodo en forma de lámina, una primera cinta 173 transportadora que permite el desplazamiento del primer electrodo 11 cortado por el primer elemento 172 de corte, y un primer cabezal 174 de suministro de electrodo que absorbe al vacío el primer electrodo 11 transferido por la primera cinta 173 transportadora para apilar el primer electrodo 11 en la mesa 110 de apilado. En este caso, el primer elemento 172 de corte puede cortar el primer electrodo 11 que tiene la forma de lámina de modo que una primera lengüeta 11a de electrodo sobresale de un extremo del primer electrodo 11 cuando se corta el primer electrodo 11.
Una segunda unidad 180 de suministro de electrodo puede suministrar el segundo electrodo 12 a la mesa 110 de apilado.
Además, la segunda unidad 180 de suministro de electrodo puede comprender además un segundo cilindro 181 de electrodo alrededor del cual se enrolla el segundo electrodo 12 en forma de lámina, un segundo elemento 182 de corte que corta el segundo electrodo 12 a un intervalo predeterminado para obtener un segundo electrodo 12 que tiene un tamaño predeterminado cuando se desenrolla el segundo electrodo 12 enrollado alrededor del segundo cilindro 181 de electrodo en forma de lámina, una segunda cinta 183 transportadora que permite el desplazamiento del segundo electrodo 12 cortado por el segundo elemento 182 de corte, y un segundo cabezal 184 de suministro de electrodo que absorbe al vacío el segundo electrodo 12 transferido por la segunda cinta 183 transportadora para apilar el segundo electrodo 12 en la mesa 110 de apilado. En este caso, el segundo elemento 182 de corte puede cortar el segundo electrodo 12 que tiene la forma de lámina de modo que una segunda lengüeta 12a de electrodo sobresale de un extremo del segundo electrodo 12 cuando se corta el segundo electrodo 12.
En lo sucesivo, se describirá un funcionamiento del aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 6, el separador 14 enrollado alrededor del cilindro 121 de enrollado de separador puede desenrollarse para pasar entre el par de cilindros 122 de soporte de separador y luego suministrarse a la mesa 110 de apilado. Luego, la mesa 110 de apilado puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha para plegar el separador 14 en forma de zigzag. Además, cuando la mesa 110 de apilado se mueve a izquierda y derecha, el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12, que se suministran desde la primera unidad 170 de suministro de electrodo y la segunda unidad 180 de suministro de electrodo se apilan entre los separadores 14 plegados.
En más detalle, haciendo referencia a las figuras 1 y 2, cuando la mesa 110 de apilado se mueve hacia un lado izquierdo, el primer electrodo 11 se suministra desde la primera unidad 170 de suministro de electrodo a la mesa 110 de apilado para apilarse, y entonces, la plantilla 160 de fijación puede presionar el primer electrodo 11 para fijarse a la mesa 110 de apilado. A continuación, cuando la mesa 110 de apilado se desplaza hacia un lado derecho, el separador 14 enrollado alrededor del cilindro 121 de enrollado de separador se desenrolla para disponerse en una parte superior del primer electrodo 11 apilado en la mesa 110 de apilado, y a continuación, cuando el segundo electrodo 12 se suministra desde la segunda unidad 180 de suministro de electrodo a la mesa 110 de apilado y se apila de modo que el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 se disponen entre los separadores 14, la plantilla 160 de fijación puede presionar el segundo electrodo 12 para que se fije a la mesa 110 de apilado. A continuación, la mesa 110 de apilado puede moverse alternativamente a izquierda y derecha, y el separador 14 puede plegarse en forma de zigzag de modo que el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 se dispongan entre los separadores 14 plegados para fabricar el conjunto 10 de electrodo.
En este caso, cuando la mesa 110 de apilado se mueve a izquierda y derecha, el medidor 130 de tensión puede medir la tensión del separador 14 dispuesto entre el cilindro 121 de enrollado de separador y la mesa 110 de apilado, y la unidad 140 de ajuste de tensión de separador puede ajustar la altura de suministro del separador 14 mientras el cilindro 121 de enrollado de separador se mueve verticalmente según el valor de tensión medido. Por tanto, la altura de suministro del separador 14 puede ajustarse para ajustar constantemente la tensión del separador 14.
A continuación se describirá un aparato para fabricar un conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención.
La figura 7 es una vista frontal que ilustra a modo de ejemplo un aparato para fabricar un conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 7, un aparato 200 para fabricar un conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención es un aparato para fabricar un conjunto 10 de electrodo apilando alternativamente un electrodo 13 y un separador 14 en una mesa 110 de apilado y comprende una unidad 120 de suministro de separador que suministra el separador 14 a la mesa 110 de apilado, una unidad 240 de ajuste de tensión de separador que ajusta constantemente la tensión del separador 14 suministrado a la mesa 110 de apilado, un medidor 130 de tensión que mide la tensión del separador 14, una unidad 150 de control que controla la unidad 240 de ajuste de tensión de separador, y una plantilla 160 de fijación que fija el electrodo 13 y el separador 14 a la mesa 110 de apilado (véase la figura 6).
Cuando el aparato 200 para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención se compara con el aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior de la presente invención, esta realización es diferente de la realización anterior en la configuración de la unidad 240 de ajuste de tensión de separador. Por tanto, los contenidos de esta realización, que están duplicados con aquellos según la realización anterior, serán descritos brevemente, y también, se describirán principalmente diferencias entre los mismos.
La figura 8 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de ajuste de tensión de separador en el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención.
En más detalle, haciendo referencia a las figuras 7 y 8, en el aparato 200 para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización de la presente invención, la unidad 240 de ajuste de tensión de separador puede ajustar constantemente la tensión del separador 14 suministrado a la mesa 110 de apilado. En este caso, la unidad 240 de ajuste de tensión de separador puede ajustar una altura de suministro de un cilindro 121 de enrollado de separador para ajustar la tensión del separador 14.
Además, la unidad 240 de ajuste de tensión de separador puede comprender un árbol 244 de soporte en el que está montado el cilindro 121 de enrollado de separador, un bloque 243 de tuerca que tiene un lado en el que está montado el árbol 244 de soporte y que tiene una superficie circunferencial interior en la que está formado un orificio de tornillo, un vástago 242 de tornillo que tiene una superficie circunferencial exterior en la que está formada una parte de tornillo para atornillarse al orificio de tornillo del bloque 243 de tuerca, y un motor 241 que permite que el vástago 242 de tornillo rote. En este caso, el motor 241 puede proporcionarse como, por ejemplo, un servomotor o un motor paso a paso.
Además, la unidad 240 de ajuste de tensión de separador puede comprender además una base 246, un riel 247 guía proporcionado en una superficie de la base 246, una parte 245 de guía de bloque que está acoplada de forma deslizante al riel 247 guía y a la que está fijado el otro lado de un bloque 243 de tuerca, y partes 248 y 249 de soporte primera y segunda fijadas a la base 246 para soportar de forma rotatoria lados superior e inferior de un vástago 242 de tornillo.
La base 246 puede proporcionar un cuerpo de soporte sobre el que se soportan las partes respectivas de la unidad 240 de ajuste de tensión de separador.
El riel 247 guía puede proporcionarse en un par para fijarse una superficie de la base 246 en una dirección paralela a cada uno. En este caso, el riel 247 guía puede disponerse en paralelo al vástago 242 de tornillo.
La guía 245 de bloque puede guiarse por el riel 247 guía para moverse verticalmente a lo largo de una superficie exterior del riel 247 guía.
La primera parte 248 de soporte puede soportar de manera rotatoria la parte superior del vástago 242 de tornillo, y la segunda parte 249 de soporte puede soportar de manera rotatoria la parte inferior del vástago 242 de tornillo.
Como resultado, el aparato 200 para fabricar el conjunto de electrodo según la otra realización de la presente invención puede comprender además la base 246, el riel 247 guía, y la parte 245 de guía de bloque para permitir que el árbol 244 de soporte sobre el que está montado el cilindro 121 de enrollado de separador se mueva verticalmente con mayor precisión a través del bloque 243 de tuerca. Es decir, cuando el bloque 243 de tuerca sobre el que está montado el árbol 244 de soporte se mueve verticalmente a lo largo del vástago 242 de tornillo, el bloque 243 de tuerca puede moverse a lo largo del riel 247 guía a través de la parte de guía de bloque, y cuando el vástago 242 de tornillo rota, puede impedirse que el bloque 243 de tuerca rote y mantenerse constantemente en la cantidad de movimiento vertical. De este modo, la unidad 240 de ajuste de tensión de separador puede ajustar de forma estable una altura de suministro del cilindro 121 de enrollado de separador para mantener de forma más constante la tensión del separador 14.
A continuación, se describirá un conjunto de electrodo según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 3, un conjunto de electrodo según una realización de la presente invención puede ser el conjunto de electrodo fabricado mediante cada uno de los aparatos para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior y el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización.
Así, en esta realización, se omitirán los contenidos duplicados con aquellos del aparato para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior y el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización. Un conjunto 10 de electrodo puede ser un elemento de generación de energía que puede cargarse/descargarse y tiene una forma en la que un primer electrodo 11, un separador 14 y un segundo electrodo 12 se apilan alternativamente para combinarse entre sí.
A continuación, se describirá una batería secundaria según una realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección transversal de una batería secundaria según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 9, una batería 1 secundaria según una realización de la presente invención comprende un conjunto 10 de electrodo y una carcasa 20 de batería que aloja el conjunto 10 de electrodo.
La batería secundaria según una realización de la invención presente puede ser la batería 1 secundaria fabricada a través de cada uno del aparato para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior y el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización. Por tanto, en la presente realización, se omitirán o describirán brevemente los contenidos duplicados con los del aparato para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior y el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según otra realización, asimismo, solo se describirán las diferencias entre los mismos.
En más detalle, el conjunto 10 de electrodo puede ser el conjunto de electrodo fabricado mediante el aparato para fabricar el conjunto de electrodo según la realización anterior. Por tanto, un electrodo 13 y un separador 14 pueden apilarse alternativamente, y el separador 14 puede plegarse en forma de zigzag de modo que el electrodo 13 se disponga entre los separadores 14 plegados.
En este caso, el electrodo 13 puede comprender un primer electrodo 11 y un segundo electrodo 12, y de este modo, el primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12 pueden estar dispuestos alternativamente entre los separadores 14 plegados.
Una carcasa 20 de batería puede comprender una parte de alojamiento en la que se aloja el conjunto 10 de electrodo.
La presente invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a realizaciones a modo de ejemplo. Además, el alcance de protección de la presente invención queda definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para fabricar un conjunto de electrodo, en el que un electrodo (13) y un separador (14) se apilan alternativamente en una mesa (110) de apilado, y el separador (14) se pliega en forma de zigzag de modo que el electrodo se dispone entre los separadores doblados para fabricar el conjunto de electrodo, comprendiendo el aparato:
una unidad (120) de suministro de separador configurada para suministrar el separador a la mesa (110) de apilado; y una unidad (140) de ajuste de tensión de separador configurada para ajustar constantemente la tensión del separador (14) suministrado a la mesa de apilado,
en el que la unidad (120) de suministro de separador comprende un cilindro (121) de enrollado de separador alrededor del cual se enrolla el separador (14), y
la unidad (140) de ajuste de tensión de separador configurada para ajustar una altura de suministro del cilindro (121) de enrollado de separador para ajustar la tensión del separador (14).
2. El aparato según la reivindicación 1, que comprende además un medidor (130) de tensión configurado para medir la tensión de una parte del separador (140), que está dispuesto entre la mesa (110) de apilado y el cilindro (121) de enrollado de separador.
3. El aparato según la reivindicación 2, en el que la unidad (120) de suministro de separador comprende además un cilindro (122) de soporte configurado para soportar el separador (14) que se desenrolla del cilindro (121) de enrollado de separador para desplazarse a la mesa (110) de apilado, y
el medidor (130) de tensión se proporciona en el cilindro (122) de soporte.
4. El aparato según la reivindicación 3, en el que el cilindro (122) de soporte se proporciona en un par para soportar ambas superficies del separador (14), y
el medidor (130) de tensión está configurado para medir la fuerza aplicada al par de cilindros (122) de soporte por el separador (14) para medir un valor de tensión del separador (14) cuando el separador pasa entre el par de cilindros (122) de soporte para plegarse en zigzag en la mesa (110) de apilado.
5. El aparato según la reivindicación 4, en el que la mesa (110) de apilado está configurada para moverse hacia la izquierda y hacia la derecha para plegar el separador (14) en forma de zigzag, y
el par de cilindros (122) de soporte están dispuestos en paralelo entre sí en dirección izquierda y derecha de manera que están espaciados una distancia predeterminada hacia arriba desde la mesa (110) de apilado.
6. El aparato según la reivindicación 2, que comprende además una unidad (150) de control configurada para controlar la unidad (140) de ajuste de tensión de separador según el valor de tensión del separador (14), que se mide por el medidor (130) de tensión, para ajustar la tensión del separador (14).
7. El aparato según la reivindicación 1, que comprende además una plantilla (160) de fijación configurada para presionar el electrodo (13) y el separador (14) siempre que el electrodo (13) y el separador (14) están apilados en la mesa (110) de apilado para fijar el electrodo (13) y el separador (14) a la mesa (110) de apilado.
8. El aparato según la reivindicación 1, en el que la unidad (140) de ajuste de tensión de separador comprende un árbol (144) de soporte, en el que está montado el cilindro (121) de enrollado de separador, configurado para ajustar la tensión del separador (14) mientras se mueve el árbol (144) de soporte.
9. El aparato según la reivindicación 8, en el que la unidad de ajuste de tensión de separador comprende:
un bloque (143) de tuerca que tiene un lado en el que está montado el árbol (144) de soporte y que tiene una superficie circunferencial interior en la que está formado un orificio (143a) de tornillo;
un vástago (142) de tornillo que tiene una superficie circunferencial exterior en la que está formada una parte (142a) de tornillo para acoplarse mediante tornillo al orificio (143a) de tornillo del bloque (143) de tuerca; y
un motor (141) configurado para permitir que el vástago (142) de tornillo rote4,
en el que, cuando el vástago (142) de tornillo rota por el motor (141), el bloque (143) de tuerca está configurado para moverse linealmente a lo largo del vástago (142) de tornillo para permitir que el árbol (144) de soporte se mueva verticalmente.
10. El aparato según la reivindicación 9, que comprende además:
un medidor (130) de tensión configurado para medir la tensión de una parte del separador (14), que está dispuesta entre la mesa (110) de apilado y el cilindro (121) de enrollado de separador; y
una unidad (150) de control configurada para ajustar la tensión del separador (14) a través de la unidad (140) de ajuste de tensión de separador según un valor de tensión del separador (14), que se mide por el medidor (130) de tensión.
11. El aparato según la reivindicación 9, en el que la unidad (140) de ajuste de tensión de separador comprende además:
una base (246);
un riel (247) guía proporcionado en una superficie de la base (246); y
una parte (245) de guía del bloque que está acoplada de forma deslizante al riel (247) guía y a la que está fijado el otro lado del bloque (243) de tuerca.
12. El aparato según la reivindicación 11, en el que la unidad (140) de ajuste de tensión de separador comprende además partes (248, 249) de soporte primera y segunda fijadas a la base (246) para soportar de forma rotatoria los lados superior e inferior del vástago (242) de tornillo.
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