ES3031875T3 - Automatic electrode supply apparatus for manufacture of secondary battery and automatic electrode supply method using the same. - Google Patents

Automatic electrode supply apparatus for manufacture of secondary battery and automatic electrode supply method using the same.

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ES3031875T3
ES3031875T3 ES20886922T ES20886922T ES3031875T3 ES 3031875 T3 ES3031875 T3 ES 3031875T3 ES 20886922 T ES20886922 T ES 20886922T ES 20886922 T ES20886922 T ES 20886922T ES 3031875 T3 ES3031875 T3 ES 3031875T3
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Young Soo Lee
Jin Soo Lee
Seung Bae Lee
Hong Ju Hwang
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Abstract

La presente invención se refiere a un aparato automático de suministro de electrodos que suministra electrodos automáticamente en diversos procesos de fabricación de una batería secundaria, y a un método de suministro automático de electrodos que lo utiliza. El aparato comprende una primera unidad de empalme de mandril con un electrodo móvil y una segunda unidad de empalme de mandril con un electrodo de reserva. Ambas unidades de empalme de mandril incluyen un sensor EPC para medir la posición de los bordes del electrodo móvil y del electrodo de reserva, a fin de evitar defectos como la desalineación o la fractura de los electrodos debido a una diferencia de posición entre ambos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de suministro de electrodos automático para la fabricación de baterías secundarias y método de suministro de electrodos automático que utiliza el mismo
Sector de la técnica
Esta solicitud reivindica el beneficio de la prioridad de la solicitud de patente coreana n. ° 2019-0145198 presentada el 13 de noviembre de 2019.
La presente invención se refiere a un aparato para suministrar automáticamente un electrodo en diversos procesos de fabricación de una batería secundaria y a un método de suministro de electrodos automático, y más particularmente a un aparato capaz de suministrar sucesivamente un electrodo, incluyendo el aparato una pluralidad de unidades de empalme de mandriles configuradas cada una para suministrar un electrodo, y a un método de suministro de electrodos automático que utiliza el mismo.
Antecedentes de la invención
Con el desarrollo tecnológico de los dispositivos móviles, como los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles, las videocámaras y las cámaras digitales, y el aumento de la demanda de los mismos, se ha investigado activamente sobre las baterías secundarias, que son capaces de cargarse y descargarse. Además, las baterías secundarias, que son fuentes de energía que sustituyen a los combustibles fósiles causantes de la contaminación atmosférica, se han aplicado a un vehículo eléctrico (EV), a un vehículo eléctrico híbrido (HEV) y a un vehículo eléctrico híbrido enchufable (P-HEV), y, por tanto, cada vez es más necesario desarrollar baterías secundarias.
Una batería secundaria de este tipo incluye un conjunto de electrodo en el que los electrodos y los separadores están apilados alternativamente y una carcasa configurada para recibir el conjunto de electrodo. El conjunto de electrodo, que es un elemento generador de energía configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo y un electrodo negativo están apilados en el estado en el que un separador está interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, se clasifica como un conjunto de electrodo de tipo enrollado, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo de tipo lámina larga y un electrodo negativo de tipo lámina larga, a los que se aplican materiales activos, se enrollan en el estado en el que un separador se interpone entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, o un conjunto de electrodo de tipo apilado, que está configurado para tener una estructura en la que una pluralidad de electrodos positivos que tienen un tamaño predeterminado y una pluralidad de electrodos negativos que tienen un tamaño predeterminado se apilan secuencialmente en el estado en el que los separadores se interponen respectivamente entre los electrodos positivos y los electrodos negativos.
Un conjunto de electrodo de tipo apilado/plegado, que está configurado para tener una estructura en la que monocélulas, cada una de las cuales tiene una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo de un tamaño unitario predeterminado, o bicélulas, cada una de las cuales tiene una estructura de electrodo positivo (electrodo negativo)/separador/electrodo negativo (electrodo positivo)/separador/electrodo positivo (electrodo negativo), se pliegan utilizando una película de separación continua que tiene un gran longitud, se ha desarrollado un conjunto de electrodo con una estructura mejorada, que es una combinación del conjunto de electrodo de tipo enrollado y del conjunto de electrodo de tipo apilado.
Además, también se ha desarrollado un conjunto de electrodo de tipo laminado/apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las células unitarias, en cada una de las cuales los electrodos y los separadores están apilados y laminados alternativamente, se apilan para mejorar la procesabilidad de un conjunto de electrodo de tipo apilado convencional y para satisfacer la demanda de baterías secundarias que tienen diversas formas.
Un electrodo positivo utilizado para un conjunto de electrodo de este tipo se fabrica aplicando una mezcla de un material activo de electrodo positivo, un agente conductor y un aglutinante a un colector de corriente de electrodo positivo, como una lámina metálica, y secando la mezcla. Puede añadirse además un agente de relleno según sea necesario.
Además, se fabrica un electrodo negativo aplicando un material de electrodo negativo a un colector de corriente de electrodo negativo, como una lámina metálica, y secando el material de electrodo negativo. Los componentes descritos anteriormente en relación con el electrodo positivo pueden incluirse opcionalmente según sea necesario. Existe una necesidad creciente de un aparato capaz de suministrar de forma estable y sucesiva un electrodo en un proceso de fabricación de conjuntos de electrodos y electrodos con el fin de mejorar la productividad de un proceso de fabricación de baterías secundarias y reducir una tasa de defectos de proceso.
El documento KR 1479724 A divulga un sistema de producción de electrodos de baterías secundarias que incluye una pluralidad de carretes de electrodos configurados para almacenar un material de electrodo en un estado bobinado con el fin de suministrar sucesivamente el material de electrodo, una parte de desbobinado configurada para suministrar sucesivamente el material de electrodo desde la pluralidad de carretes de electrodos, un sensor de control de posición de línea (LPC) o un sensor de control de posición de borde (EPC), y medios de ajuste de serpenteo configurado para alinear la posición del material de electrodo de manera que el material de electrodo se desplace a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada. Sin embargo, la publicación de la patente anterior se refiere únicamente a un sistema capaz de producir un electrodo a partir de un material de electrodo a alta velocidad y no divulga un aparato capaz de suministrar sucesivamente un electrodo en varios procesos para la producción de una batería secundaria. Por consiguiente, existe una necesidad urgente de desarrollar una tecnología para ello.
Técnica anterior adicional se describe en los documentos KR 101 819 729 B1, KR 102 043 024 B1 y KR 2015 0049474 A.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato para suministrar automáticamente un electrodo en sucesión en varios procesos de fabricación de una batería secundaria y un método de suministro de electrodos automático.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de suministro de electrodos automático y un método de suministro de electrodos automático capaces de prevenir la distorsión o el defecto de fractura de un electrodo debido a la desviación de posición entre un electrodo en desplazamiento y un electrodo de reserva en los procesos anteriores.
Solución técnica
Para lograr el objeto anterior, la presente invención proporciona un aparato de suministro de electrodos automático que incluye una primera unidad de empalme de mandriles que incluye una parte de empalme que tiene un electrodo en desplazamiento situado en la misma y una segunda unidad de empalme de mandriles que incluye una parte de empalme que tiene un electrodo de reserva situado en la misma, en el que cada una de las unidades de empalme de mandriles primera y segunda incluye un sensor de control de posición de borde, EPC, configurado para medir la posición del borde de uno correspondiente del electrodo en desplazamiento y del electrodo de reserva, en el que el sensor EPC puede evitar la distorsión o el defecto de fractura del electrodo debido a la desviación de posición entre el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva, y en el que el sensor EPC comprende un controlador configurado para compensar la posición del borde del electrodo.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, la parte de empalme puede incluir una placa de empalme y un cortador de electrodos y puede ser móvil en una dirección paralela a una superficie del suelo.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, la placa de empalme puede incluir una placa superior y una placa inferior, teniendo cada una de la placa superior y la placa inferior un orificio de succión, configurado para succionar un electrodo con el fin de fijar el electrodo, formado en la superficie de la misma en contacto con el electrodo, y un rebaje de incisión proporcionado entre la placa superior y la placa inferior, estando el rebaje de incisión configurado para permitir que el cortador de electrodos se desplace en el mismo.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, cada una de las unidades de empalme de mandriles primera y segunda puede incluir además un elemento de soporte inferior configurado para soportar la unidad de empalme de mandriles, un elemento de soporte superior situado encima del elemento de soporte inferior, estando el elemento de soporte superior configurado para soportar la parte de empalme, y un árbol rotatorio situado entre el elemento de soporte inferior y el elemento de soporte superior, estando el árbol rotatorio configurado para hacer rotar el elemento de soporte superior.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, el elemento de soporte superior puede incluir una parte horizontal y una parte vertical.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, la unidad de empalme de mandriles puede incluir además un elemento de soporte de parte de empalme situado en la parte vertical del elemento de soporte superior, estando el elemento de soporte de parte de empalme configurado para soportar la parte de empalme.
Además, en el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención, el sensor EPC puede fijarse a la parte vertical del elemento de soporte superior o al elemento de soporte de parte de empalme.
Además, la presente invención proporciona un método de suministro de electrodos automático que incluye (i) la preparación de un electrodo en desplazamiento en una placa de empalme de una primera unidad de empalme de mandriles, (ii) la preparación de un electrodo de reserva en una placa de empalme de una segunda unidad de empalme de mandriles, (iii) la rotación de la segunda unidad de empalme de mandriles para mover la placa de empalme que tiene el electrodo de reserva preparado en la misma para orientarse hacia la placa de empalme que tiene el electrodo en desplazamiento preparado en la misma, (iv) la medición de la posición del borde del electrodo de reserva utilizando un sensor EPC, (v) el cálculo de la desviación de posición entre el borde del electrodo en desplazamiento y el borde del electrodo de reserva, (vi) el movimiento de la placa de empalme que tiene el electrodo de reserva preparado en la misma para corregir la desviación de posición, y (vii) la laminación de la placa que tiene el electrodo de reserva succionado en la misma y la placa que tiene el electrodo en desplazamiento succionado en la misma entre sí para conectar el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva entre sí.
Además, en el método de suministro de electrodos automático según la presente invención, la etapa (i) puede incluir permitir que la placa de empalme succione el electrodo en desplazamiento y cortar la parte del electrodo en desplazamiento succionado bajo la placa superior utilizando el cortador de electrodos.
Además, en el método de suministro de electrodos automático según la presente invención, la etapa (ii) puede incluir la fijación de una cinta de conexión a una superficie del extremo del electrodo de reserva y permitir que el electrodo de reserva que tiene la cinta de conexión fijada al mismo sea succionado a la parte inferior de la placa de empalme de la segunda unidad de empalme de mandriles.
Asimismo, el método de suministro de electrodos automático según la presente invención puede incluir además (viii) separar los electrodos conectados de las placas de empalme después de la etapa (vii).
Efectos ventajosos
Un aparato de suministro de electrodos automático y un método de suministro de electrodos automático según la presente invención tienen la ventaja de que se utiliza una pluralidad de unidades de empalme de mandriles que tienen la misma función y estructura para suministrar sucesivamente un electrodo, por lo que es posible suministrar sucesivamente un electrodo al tiempo que se minimiza la pérdida del tiempo de producción en diversos procesos de fabricación de una batería secundaria.
Además, el aparato de suministro de electrodos automático y el método de suministro de electrodos automático según la presente invención tienen la ventaja de que se utiliza un sensor EPC para medir la desviación de posición y la desviación de posición medida se corrige, por lo que es posible evitar la distorsión o el defecto de fractura de un electrodo debido a la desviación de posición entre un electrodo en desplazamiento y un electrodo de reserva, lo que puede producirse cuando el electrodo se suministra sucesivamente.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista esquemática de un aparato de suministro de electrodos automático según una primera realización preferida de la presente invención.
La FIG. 2 es una vista esquemática de una placa de empalme de la presente invención.
La FIG. 3 es una vista esquemática de un aparato de suministro de electrodos automático según una segunda realización preferida de la presente invención.
La FIG. 4 es una vista esquemática que muestra un método de suministro automático de un electrodo utilizando el aparato de suministro de electrodos automático según la presente invención.
Realización preferente de la invención
En la presente solicitud, debe entenderse que los términos “comprende”, “tiene”, “incluye”, etc. especifican la presencia de características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes o combinaciones de los mismos mencionadas, pero no excluyen la presencia o adición de una u más características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes o combinaciones de los mismos adicionales.
Además, en la totalidad de los dibujos se utilizarán los mismos números de referencia para referirse a partes que realizan funciones u operaciones similares. En el caso de que en la memoria descriptiva se mencione que una parte está conectada a otra parte, no solo puede que la parte esté directamente conectada a la otra parte, sino también, que la parte esté indirectamente conectada a la otra parte a través de una parte adicional. Además, que se incluya un determinado elemento no significa que se excluyan otros elementos, sino que significa que tales elementos pueden incluirse adicionalmente a menos que se mencione lo contrario.
A continuación, se describirá un aparato de suministro de electrodos automático y un método de suministro de electrodos automático según la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 1 es una vista esquemática de un aparato de suministro de electrodos automático según una primera realización preferida de la presente invención.
Haciendo referencia a la FIG. 1, el aparato de suministro de electrodos automático según la primera realización preferida de la presente invención incluye una primera unidad 1000 de empalme de mandriles, en la que se encuentra un electrodo A en desplazamiento, y una segunda unidad 2000 de empalme de mandriles, en la que se encuentra un electrodo B de reserva.
La primera unidad 1000 de empalme de mandriles incluye medios 1100 de accionamiento inferiores dispuestos haciendo tope contra una superficie del suelo, estando los medios de accionamiento inferiores configurados para soportar la primera unidad 1000 de empalme de mandriles, un elemento 1200 de soporte inferior situado sobre los medios 1100 de accionamiento inferiores, un elemento 1400 de soporte superior situado por encima del elemento 1200 de soporte inferior, y un árbol 1300 rotatorio situado entre el elemento 1200 de soporte inferior y el elemento 1400 de soporte superior, estando el árbol rotatorio configurado para hacer rotar el elemento 1400 de soporte superior.
Además, la primera unidad 1000 de empalme de mandriles incluye un elemento 1500 de soporte de parte de empalme situado en el elemento 1400 de soporte superior, medios 1600 de accionamiento de parte de empalme situados en el elemento 1500 de soporte de parte de empalme, estando los medios de accionamiento de parte de empalme configurados para accionar una parte 1700 de empalme, estando la parte 1700 de empalme situada en los medios 1600 de accionamiento de parte de empalme, estando la parte 1700 de empalme configurada para succionar un electrodo, un sensor 1800 de control de posición de borde (EPC), y un soporte 1900 de rollos de bobinado situado en el elemento 1400 de soporte superior, estando el soporte de rollos de bobinado configurado para sostener un rollo de bobinado de electrodo.
Se describirán en detalle los componentes respectivos de la primera unidad 1000 de empalme de mandriles. En primer lugar, los medios 1100 de accionamiento inferiores pueden realizarse mediante un ensamblado de una guía de movimiento lineal (LM) y un servomotor de manera que la primera unidad 1000 de empalme de mandriles pueda moverse de manera rectilínea en una dirección. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello. Puede utilizarse cualquiera de los diversos dispositivos conocidos capaces de realizar un movimiento rectilíneo alterno. Además, el elemento 1400 de soporte superior incluye una parte 1410 horizontal y una parte 1420 vertical. El soporte 1900 de rollos de bobinado está situado en la parte 1410 horizontal, y un rodillo 1010 de guía configurado para transferir un electrodo de tipo rollo está fijado a la parte vertical.
Los medios 1600 de accionamiento de parte de empalme pueden realizarse mediante un ensamblado de una guía LM, una cremallera y un piñón, y medios de accionamiento, tales como un servomotor o un actuador, de manera que la parte 1700 de empalme puede moverse de manera alterna rectilíneamente sobre el elemento 1500 de soporte de parte de empalme. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello. Puede utilizarse cualquiera de los diversos dispositivos conocidos capaces de realizar un movimiento rectilíneo alterno.
Además, la parte 1700 de empalme incluye un cortador 1710 de electrodos configurado para cortar un electrodo y una placa 1720 de empalme configurada para succionar el electrodo.
La FIG. 2 es una vista esquemática de una placa 1720 de empalme según una primera realización preferida de la presente invención.
La placa 1720 de empalme se describirá en detalle con referencia a la FIG. 2. La placa 1720 de empalme incluye una placa 1721 superior, una placa 1722 inferior, un rebaje 1723 de incisión proporcionado entre la placa 1721 superior y la placa 1722 inferior, estando el rebaje de incisión configurado para permitir que el cortador 1710 de electrodos, que está configurado para cortar un electrodo, se mueva en el mismo, y orificios 1724 de succión formados en la placa superior y la placa inferior.
A continuación, el sensor 1800 EPC, que es un sensor configurado para medir la posición del borde de un electrodo con el fin de determinar el grado de desviación de la posición del electrodo, puede fijarse a la parte 1420 vertical del elemento de soporte superior o al elemento 1500 de soporte de parte de empalme. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello. El sensor EPC puede medir la posición del borde de un electrodo, y puede estar situado en otra parte de la unidad de empalme de mandriles dentro de un rango en el que no se perturbe el funcionamiento de otros dispositivos.
Además, el sensor EPC incluye: un detector configurado para medir una posición;
un amplificador configurado para amplificar una señal detectada; y
un controlador configurado para calcular la desviación de posición con respecto a un valor medido y para controlar el dispositivo con el fin de corregir la posición en base a ello.
Puede utilizarse cualquiera de los diversos tipos de sensores EPC ya conocidos.
La segunda unidad 2000 de empalme de mandriles es un dispositivo que tiene la misma estructura y función que la primera unidad 1000 de empalme de mandriles. En consecuencia, puede hacerse referencia a la descripción de la primera unidad 1000 de empalme de mandriles y se omitirá una descripción detallada de los componentes respectivos de la segunda unidad de empalme de mandriles.
La FIG. 3 es una vista esquemática de un aparato de suministro de electrodos automático según una segunda realización preferida de la presente invención.
Haciendo referencia a la FIG. 3, la FIG. 3 es idéntica a la FIG. 1 excepto en que el electrodo B de reserva está situado en la primera unidad 1000 de empalme de mandriles y el electrodo A en desplazamiento está situado en la segunda unidad 2000 de empalme de mandriles.
Es decir, en esta construcción, la primera unidad 1000 de empalme de mandriles y la segunda unidad 2000 de empalme de mandriles, que tienen la misma estructura, se utilizan alternativamente para suministrar sucesivamente un electrodo a un proceso de fabricación, y se minimiza una pérdida de tiempo necesaria para introducir el electrodo de reserva.
El aparato de suministro de electrodos automático según la realización de la presente invención se ha descrito anteriormente. A continuación, se describirá un método de suministro automático de un electrodo utilizando el aparato de suministro de electrodos automático.
Un método de suministro de electrodos automático según una realización de la presente invención incluye (i) una etapa de preparación de un electrodo A en desplazamiento en la placa 1720 de empalme de la primera unidad 1000 de empalme de mandriles, (ii) una etapa de preparación de un electrodo B de reserva en la placa 2720 de empalme de la segunda unidad 2000 de empalme de mandriles, (iii) una etapa de rotación de la segunda unidad de empalme de mandriles para mover la placa 2720 de empalme, en la que se ha preparado el electrodo de reserva, hasta una posición en la que la placa 2720 de empalme está orientada hacia la placa 1720 de empalme, en la que se ha preparado el electrodo en desplazamiento, (iv) una etapa de medición de la posición del borde del electrodo de reserva utilizando el sensor 2800 EPC, (v) una etapa de cálculo de la desviación de posición entre los bordes del electrodo en desplazamiento y del electrodo de reserva, (vi) una etapa de desplazamiento de la placa de empalme que tiene el electrodo de reserva preparado en la misma para corregir la desviación de posición, (vii) una etapa de laminación de la placa que tiene el electrodo de reserva succionado en la misma y la placa que tiene el electrodo en desplazamiento succionado en la misma entre sí para conectar el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva entre sí, y (viii) una etapa de separación de los electrodos conectados de las placas de empalme.
Las etapas respectivas se describirán en detalle con referencia a las FIGS. 1, 3 y 4. En primer lugar, la etapa (i) incluye una etapa de mover la placa 1720 de empalme de la primera unidad 1000 de empalme de mandriles en una dirección hacia el electrodo A en desplazamiento y permitir que la placa succione el electrodo A en desplazamiento utilizando los orificios de succión formados en una superficie de la placa y una etapa de cortar la parte del electrodo en desplazamiento bajo la placa 1721 superior a través del rebaje 1723 de incisión utilizando el cortador 1710 de electrodos para conectar el electrodo B de reserva al electrodo A en desplazamiento succionados por la placa, como se muestra en las FIGS. 4(b) y 4(c).
A continuación, haciendo referencia a la FIG. 4(d), la etapa (ii) incluye una etapa de fijar una cinta C de conexión a una superficie del extremo del electrodo B de reserva para que se conecte al electrodo en desplazamiento y una etapa de permitir que el electrodo de reserva que tiene la cinta de conexión fijada al mismo se succione a la parte inferior de la placa 2720 de empalme de la segunda unidad 2000 de empalme de mandriles.
Además, en la etapa (v), es decir, la etapa de cálculo de la desviación de posición, la desviación de posición se calcula basándose en el valor de la posición del borde del electrodo de reserva medido en la etapa (iv) y el valor de la posición del borde del electrodo en desplazamiento. En este caso, el electrodo en desplazamiento es un electrodo que ya se ha introducido en el proceso antes de la etapa (i). El valor de la posición del borde del electrodo en desplazamiento se mide con frecuencia antes de la introducción en el proceso y durante el proceso para evitar el serpenteo del electrodo en desplazamiento. El valor de la posición del borde del electrodo en desplazamiento puede no medirse adicionalmente mientras se realiza el método de suministro de electrodos automático según la presente invención.
Mientras tanto, no solo el sensor EPC descrito anteriormente, sino también cualquiera seleccionado de entre todos los dispositivos de medición capaces de medir la posición de un borde, como diversos tipos de sensores y cámaras conocidos, pueden utilizarse como el dispositivo configurado para medir la posición de cada uno del electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva.
A continuación, haciendo referencia a la FIG. 4(f), en la etapa (vi), la placa 2720 de empalme que tiene succionado el electrodo de reserva en la misma se mueve finamente en una dirección predeterminada (una dirección que es perpendicular a la dirección en la que se mueve la placa de empalme para succionar el electrodo en desplazamiento y las placas se mueven para laminar el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva entre sí y que es paralela al suelo, es decir, una dirección de eje Y en la FIG. 4), para corregir la desviación de posición.
Después de la etapa (viii), los electrodos conectados se introducen en el proceso de fabricación utilizando un rodillo 3010 de transferencia, por lo que la producción se realiza de forma continua. Haciendo referencia a la FIG. 3, el electrodo de reserva se prepara en la primera unidad 1000 de empalme de mandriles, en la que el electrodo en desplazamiento estaba situado convencionalmente, de manera que el electrodo de reserva se conecta al electrodo en desplazamiento según las etapas (i) a (viii) descritas anteriormente después de que se consuma el electrodo en desplazamiento preparado en la segunda unidad 2000 de empalme de mandriles, por lo que es posible minimizar la pérdida de tiempo en la que se incurre para la sustitución del electrodo.
Mientras tanto, un método de utilización de los medios 1100 o 2100 de accionamiento inferiores para accionar la totalidad de la unidad de empalme de mandriles, un método para proporcionar medios de accionamiento independientes (no mostrados) en el elemento 1500 o 2500 de soporte de parte de empalme para accionar únicamente la parte 1700 o 2700 de empalme, o un método para proporcionar medios de accionamiento independientes (no mostrados) entre el elemento 1500 o 2500 de soporte de parte de empalme y la parte 1420 o 2420 vertical del elemento de soporte superior para accionar simultáneamente el elemento 1500 o 2500 de soporte de parte de empalme y la parte 1700 o 2700 de empalme puede utilizarse como método para mover la placa 1720 o 2720 de empalme en la dirección predeterminada (la dirección del eje Y) con el fin de corregir la desviación de posición. En este caso, cualquiera de los diversos medios de accionamiento conocidos capaces de realizar un movimiento rectilíneo alterno pueden utilizarse como los medios de accionamiento descritos anteriormente.
Además, es preferible que la corrección de posición se realice en la medida en que sea posible minimizar la distorsión o el defecto de fractura del electrodo debido a la desviación de posición entre el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva.
Concretamente, la tabla 1 a continuación muestra un cambio en el número de defectos en función de la desviación de posición entre el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva en el proceso de conexión del electrodo de reserva mediante el aparato de suministro de electrodos automático después de que se consuma el electrodo en desplazamiento bobinado en el rollo de bobinado del electrodo en desplazamiento.
[Tabla 1]
Como se muestra en la tabla 1 anterior, es preferible que la desviación de posición (la desviación de línea de trayectoria) se corrija a 2,5 mm o menos para evitar la distorsión o el defecto de fractura del electrodo debido a la desviación de posición entre el electrodo en desplazamiento y el electrodo de reserva. Más preferiblemente, puede observarse que se produce un número muy pequeño de defectos debidos a la desviación de posición en el caso en el que la desviación de posición se corrige a menos de 1 mm.
Aunque los detalles específicos de la presente invención se han descrito detalladamente, los expertos en la técnica apreciarán que la descripción detallada de la misma solo divulga realizaciones preferidas de la presente invención y, por tanto, no limita el alcance de la presente invención.
Descripción de símbolos de referencia
1000: Primera unidad de empalme de mandriles
2000: Segunda unidad de empalme de mandriles
1010, 2010: Rodillos de guía
1100, 2100: Medios de accionamiento inferiores
1200, 2200: Elementos de soporte inferiores
1300, 2300: Árboles rotatorios
1400, 2400: Elementos de soporte superiores
1410, 2410: Partes horizontales de elementos de soporte superiores
1420, 2420: Partes verticales de elementos de soporte superiores
1500, 2500: Elementos de soporte de parte de empalme
1600, 2600: Medios de accionamiento de parte de empalme
1700, 2700: Partes de empalme
1710, 2710: Cortadores de electrodos
1720, 2720: Placas de empalme
1721, 2721: Placas superiores
1722, 2722: Placas inferiores
1723, 2723: Rebajes de incisión
1724, 2724: Orificios de succión
1800, 2800: Sensores EPC
1900, 2900: Soportes de rollo de bobinado
3010: Rodillo de transferencia
A: Electrodo en desplazamiento
B: Electrodo de reserva
C: Cinta de conexión

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de suministro de electrodos automático configurado para suministrar automáticamente un electrodo en diversos procesos de fabricación de una batería secundaria, comprendiendo el aparato de suministro de electrodos automático:
una primera unidad (1000) de empalme de mandriles que comprende una parte (1700) de empalme que tiene un electrodo (A) en desplazamiento situado en la misma; y
una segunda unidad (2000) de empalme de mandriles que comprende una parte (2700) de empalme que tiene un electrodo (B) de reserva situado en la misma,
caracterizado porquecada una de las unidades (1000, 2000) de empalme de mandriles primera y segunda comprende un sensor (1800, 2800) de control de posición de borde, EPC configurado para medir la posición de un borde de uno correspondiente del electrodo (A) en desplazamiento y del electrodo (B) de reserva,
en el que el sensor (1800, 2800) EPC puede evitar la distorsión o el defecto de fractura del electrodo debido a la desviación de posición entre el electrodo (A) en desplazamiento y el electrodo (B) de reserva, y en el que el sensor (1800, 2800) EPC comprende un controlador configurado para compensar la posición del borde del electrodo.
2. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 1, en el que la parte (1700, 2700) de empalme comprende una placa (1720, 2720) de empalme y un cortador (1710, 2710) de electrodos, y
en el que la parte (1700, 2700) de empalme es móvil en una dirección paralela a una superficie del suelo.
3. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 2, en el que la placa (1720, 2720) de empalme comprende:
una placa (1721, 2721) superior y una placa (1722, 2722) inferior, teniendo cada una de la placa (1721, 2721) superior y la placa (1722, 2722) inferior orificios (1724, 2724) de succión, configurados para succionar un electrodo (A; B) con el fin de fijar el electrodo (A; B), formados en una superficie de los mismos en contacto con el electrodo (A; B); y
un rebaje (1723; 2723) de incisión proporcionado entre la placa (1721, 2721) superior y la placa (1722, 2722) inferior, estando el rebaje (1723, 2723) de incisión configurado para permitir que el cortador (1710, 2710) de electrodos se desplace en el mismo.
4. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 1, en el que cada una de las unidades de empalme de mandriles primera (1000) y segunda (2000) comprende además:
un elemento (1200, 2200) de soporte inferior configurado para soportar la unidad (1000, 2000) de empalme de mandriles;
un elemento (1400, 2400) de soporte superior situado por encima del elemento (1200, 2200) de soporte inferior, estando el elemento (1400, 2400) de soporte superior configurado para soportar la parte (1700, 2700) de empalme; y
un árbol (1300, 2300) rotatorio situado entre el elemento (1200, 2200) de soporte inferior y el elemento (1400, 2400) de soporte superior, estando el árbol (1300, 2300) rotatorio configurado para hacer rotar el elemento (1400, 2400) de soporte superior.
5. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 4, en el que el elemento (1400, 2400) de soporte superior comprende una parte (1410, 2410) horizontal y una parte (1420, 2420) vertical.
6. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 5, en el que la unidad (1000, 2000) de empalme de mandriles comprende además un elemento (1500, 2500) de soporte de parte de empalme situado en la parte (1420, 2420) vertical del elemento (1400, 2400) de soporte superior, estando el elemento (1500, 2500) de soporte de parte de empalme configurado para soportar la parte (1700, 2700) de empalme.
7. El aparato de suministro de electrodos automático según la reivindicación 6, en el que el sensor (1800, 2800) EPC está fijado a la parte (1420, 2420) vertical del elemento (1400, 2400) de soporte superior o al elemento (1500, 2500) de soporte de parte de empalme.
8. Un método de suministro de electrodos automático para suministrar automáticamente un electrodo utilizando el aparato de suministro de electrodos automático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el método de suministro de electrodos automático:
i) preparar un electrodo (A) en desplazamiento en la placa (1720) de empalme de la primera unidad (1000) de empalme de mandriles;
ii) preparar un electrodo (B) de reserva en la placa (2720) de empalme de la segunda unidad (2000) de empalme de mandriles;
iii) rotar la segunda unidad (2000) de empalme de mandriles para mover la placa (2720) de empalme que tiene el electrodo (B) de reserva preparado en la misma para orientarse hacia la placa (1720) de empalme que tiene el electrodo (A) en desplazamiento preparado en la misma;
iv) medir una posición de un borde del electrodo (B) de reserva utilizando el sensor EPC (2800);
v) calcular la desviación de posición entre un borde del electrodo (A) en desplazamiento y el borde del electrodo (B) de reserva;
vi) mover la placa (2720) de empalme que tiene el electrodo (B) de reserva preparado en la misma para corregir la desviación de posición; y
vii) laminar la placa (2720) que tiene el electrodo (B) de reserva succionado en la misma y la placa (1720) que tiene el electrodo (A) en desplazamiento succionado en la misma entre sí para conectar el electrodo (A) en desplazamiento y el electrodo (B) de reserva entre sí.
9. El método de suministro de electrodos automático según la reivindicación 8, en el que la etapa i) comprende: permitir que la placa (1720) de empalme succione el electrodo (A) en desplazamiento; y
cortar una parte del electrodo (A) en desplazamiento succionado bajo la placa (1721) superior utilizando el cortador de electrodos (1710).
10. El método de suministro de electrodos automático según la reivindicación 8, en el que la etapa ii) comprende: fijar una cinta (C) de conexión a una superficie de un extremo del electrodo (B) de reserva; y
permitir que el electrodo (B) de reserva que tiene fijada la cinta (C) de conexión sea succionado a una parte inferior de la placa (2720) de empalme de la segunda unidad (2000) de empalme de mandriles.
11. El método de suministro de electrodos automático según la reivindicación 8, que comprende además viii) separar los electrodos (A; B) conectados de las placas (1720, 2720) de empalme después de la etapa vii).
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