ES3034487T3 - Press roll device and press method - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de rodillo de presión, en el que una celda unitaria (U) pasa entre un rodillo superior (21) y un rodillo inferior (11), según la presente invención comprende: el rodillo inferior (11); el rodillo superior (21); un soporte inferior (10) en el que está montado el rodillo inferior (11) y que está fijo en movimiento; un soporte superior (20) en el que está montado el rodillo superior (21) y que está restringido por un soporte (30) para ascender y descender por el soporte (30); y un tope (60) dispuesto entre el soporte inferior (10) y el soporte superior (20) de modo que el rodillo inferior (11) y el rodillo superior (21) están separados entre sí, en donde un elemento de amortiguación (61) que amortigua un impacto cuando el soporte superior (20) está asentado está montado en el tope (60). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de rodillo de prensa y método de prensa
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un dispositivo de rodillo de prensado que aplica una presión a una unidad de celda para prensar la unidad de celda cuando se fabrica la unidad de celda en la cual se apilan electrodos (un electrodo positivo y un electrodo negativo) y separadores y, más en particular, a un dispositivo de rodillo de prensado en el cual, cuando un electrodo y un separador entran en el dispositivo de rodillo de prensado en un estado apilado, el electrodo y el separador entran en el dispositivo de rodillo de prensado en un estado en el cual un rodillo superior y un rodillo inferior están espaciados entre sí para minimizar el daño del electrodo y el separador.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias son recargables, a diferencia de las baterías primarias y, asimismo, la posibilidad de tamaño compacto y alta capacidad es alta. Por consiguiente, de manera reciente, se están llevando a cabo numerosos estudios sobre las baterías secundarias. A medida que el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles aumentan, aumenta rápidamente la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía. Dicha batería secundaria está configurada de modo tal que un conjunto de electrodos se incorpora en una caja de batería (por ejemplo, una bolsa, una lata, y similares). El conjunto de electrodos montado en la caja de batería es cargable y descargable repetidamente debido a una estructura en la cual se apilan repetidamente un electrodo positivo/un separador/un electrodo negativo. El conjunto de electrodos se fabrica de varias maneras. Sin embargo, en general, el conjunto de electrodos puede fabricarse en una manera en la cual, después de que la unidad de celda se prepare con antelación, múltiples unidades de celda se apilan para fabricar el conjunto de electrodos.
El proceso de fabricación de la unidad de celda comprende un proceso de laminación para unir un separador a un electrodo. En el proceso de laminación, un electrodo negativo, un separador y un electrodo positivo, cada uno de los cuales se enrolla en forma de rodillo, se desenrollan continuamente para su suministro. Aquí, dos o más separadores se suministran normalmente de forma continua, y el electrodo positivo y el electrodo negativo se suministran para apilarse entre los separadores y en los separadores más superiores. Es decir, cada uno del electrodo positivo y el electrodo negativo se corta en un tamaño predeterminado y luego se coloca de modo tal que los electrodos positivos y los electrodos negativos se apilan de manera alterna con los separadores entre los mismos.
Asimismo, los separadores se conectan continuamente entre sí para pasar a través del dispositivo de laminación en el estado en el cual el electrodo positivo y el electrodo negativo se apilan de manera alterna entre los separadores. En el dispositivo de laminación, se aplican calor y presión para unir el electrodo positivo, el separador y el electrodo negativo entre sí. Asimismo, después de pasar a través del dispositivo de laminación, el separador se corta para fabricarse en unidades de celda individuales.
Aquí, el dispositivo de laminación comprende un dispositivo de rodillo de prensado en el cual el electrodo positivo, el separador y el electrodo negativo pasan entre dos rodillos y, por consiguiente, se prensan.
Con referencia a la FIG. 1 que ilustra un estado (a) en el cual un rodillo superior y un rodillo inferior contactan entre sí y un estado (b) en el cual el rodillo superior y el rodillo inferior están espaciados entre sí en el dispositivo de rodillo de prensado según la técnica relacionada, el dispositivo de rodillo de prensado según la técnica relacionada comprende un rodillo 2a superior y un rodillo 1a inferior, que se disponen verticalmente cuando un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo pasan a través del dispositivo de rodillo de prensado en el estado de estar apilados. El rodillo 1a inferior se monta, de manera giratoria, en un soporte 1 inferior, y el rodillo 2a superior se monta, de manera giratoria, en un soporte 2 superior. Aquí, el soporte 1 inferior se fija en movimiento, pero el soporte 2 superior se conecta a un motor 4 a través de una ménsula 3 y un tornillo 5 para ascender y descender según una dirección de rotación del motor 4.
Sin embargo, en dicha estructura, es difícil mantener una distancia constante entre el rodillo 2a superior y el rodillo 1a inferior debido a la vibración (y un impacto) generada por dispositivos mecánicos durante el proceso de laminación. Además, cuando ocurre la desviación en el espesor, existe el riesgo de daño o deformación debido a una presión excesiva aplicada al electrodo positivo y al electrodo negativo, que se encuentran apilados.
Con el fin de resolver los problemas de más arriba, si el rodillo 2a superior y el rodillo 1a inferior están espaciados demasiado lejos uno del otro, la presión para el prensado se reduce para deteriorar la fuerza de unión.
Técnica anterior adicional se describe en los documentos WO 2019/187994 A, JP 2011 079224 A y EP 2860001 A1.
Explicación de la invención
Problema técnico
Por lo tanto, un objeto principal de la presente invención es proveer un dispositivo de rodillo de prensado que sea capaz de resolver o al menos mejorar los problemas anteriores que pueden ocurrir en el dispositivo de rodillo de prensado según la técnica relacionada.
Solución técnica
Un dispositivo de rodillo de prensado, en el cual una unidad de celda pasa entre un rodillo superior y un rodillo inferior, según la presente invención que se provee precisamente en las reivindicaciones, para lograr el objeto anterior comprende:
el rodillo inferior; el rodillo superior; un soporte inferior sobre el que se monta el rodillo inferior y que se fija en movimiento; un soporte superior sobre el que se monta el rodillo superior y que está restringido por una ménsula para ascender y descender por la ménsula; y un tope dispuesto entre el soporte inferior y el soporte superior de modo tal que el rodillo inferior y el rodillo superior estén espaciados entre sí, en donde un miembro de amortiguación que amortigua un impacto cuando se asienta el soporte superior se monta sobre el tope, en donde el tope tiene forma de barra que se erige verticalmente desde el soporte inferior y es expansible y contraíble en una dirección longitudinal para ajustar una distancia espaciada entre el soporte inferior y el soporte superior.
Aquí, el soporte superior puede comprender una parte de cabezal que sobresale de una superficie superior del soporte superior, la parte de cabezal puede comprender una porción de cuerpo que sobresale verticalmente de la superficie superior del soporte superior y una porción de expansión cuyo diámetro aumenta en un extremo superior de la porción de cuerpo, y la parte de cabezal puede acoplarse de modo tal que la separación de la porción de expansión se restringe por una porción de sujeción de la ménsula, en donde, en un estado en el cual la ménsula está fijada, el soporte superior puede ascender y descender en el estado en el cual la parte de cabezal está restringida dentro de un rango en el cual una superficie inferior de la porción de sujeción contacta con la superficie superior del soporte superior, o una superficie superior de la porción de sujeción contacta con la porción de expansión.
Cuando el soporte superior se asienta sobre el tope, puede ocurrir un espacio entre la porción de sujeción y la porción de expansión y entre la porción de sujeción y la superficie superior del soporte superior.
La ménsula puede conectarse a un motor para ascender y descender según una dirección de rotación del motor. El tope puede comprender: una parte fija dispuesta, de manera fija, sobre el soporte inferior; y una parte deslizante que es deslizable para ascender y descender en la dirección longitudinal desde la parte fija.
Efectos ventajosos
En la presente invención que se provee precisamente en las reivindicaciones, con la configuración descrita más arriba, el tope que es capaz de ascender y descender se dispone entre el soporte inferior y el soporte superior para mantener de manera más fácil y fiable la distancia entre el rodillo superior y el rodillo inferior, y el tope es ajustable en longitud para ajustar la distancia entre el rodillo superior y el rodillo inferior.
Aquí, cuando el soporte superior se asienta sobre el tope, el soporte superior puede asentarse de modo tal que ocurre un espacio entre la porción de sujeción y la porción de expansión y entre la porción de sujeción y la superficie superior del soporte superior. Por consiguiente, el tope soporta solo las cargas del soporte superior y del rodillo superior para minimizar el daño del electrodo cuando el electrodo pasa a través de los mismos. Es decir, en la estructura según la técnica relacionada, la fuerza de fijación entre el soporte superior y el motor puede actuar como la presión sobre el electrodo. Sin embargo, en la presente invención, la presión inicial aplicada al electrodo puede reducirse y, si fuera necesario, la presión transmitida por el motor puede añadirse.
Asimismo, el miembro de amortiguación que amortigua el impacto cuando el soporte superior se asienta puede montarse sobre el tope para evitar que la durabilidad se deteriore debido al impacto.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista que ilustra un estado (a) en el cual un rodillo superior y un rodillo inferior contactan entre sí y un estado (b) en el cual el rodillo superior y el rodillo inferior están espaciados uno del otro en un dispositivo de rodillo de prensado según la técnica relacionada.
La FIG. 2 es una vista que ilustra un estado en el cual un soporte superior desciende al lado más inferior en un dispositivo de rodillo de prensado según la presente invención.
La FIG. 3 es una vista que ilustra un estado en el cual el soporte superior asciende en la FIG. 2.
La FIG. 4 es una vista lateral que ilustra un estado en el cual un miembro de amortiguación se monta sobre un tope. La FIG. 5 es una vista que ilustra un estado en el cual una parte deslizante asciende desde una parte fija del tope para aumentar en longitud del tope.
La FIG. 6 es una vista que compara el dispositivo de rodillo de prensado (izquierda) según la técnica relacionada con el dispositivo de rodillo de prensado (derecha) según la presente invención.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo, una realización preferida de la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos anexos de manera tal que la idea técnica de la presente invención pueda llevarse a cabo fácilmente por una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la cual pertenece la invención. La presente invención puede, sin embargo, realizarse en diferentes formas y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones establecidas en la presente memoria.
Con el fin de ilustrar claramente la presente invención, partes que no están relacionadas con la descripción se omiten, y los mismos o similares componentes se denotan mediante los mismos numerales de referencia a lo largo de la memoria descriptiva.
La presente invención se refiere a un dispositivo de rodillo de prensado, que se provee en un dispositivo de laminación para fabricar una unidad de celda de modo tal que la unidad de celda pasa entre un rodillo superior y un rodillo inferior. En lo sucesivo, una realización de la presente invención se describirá con mayor detalle con referencia a los dibujos anexos.
Realización
La presente invención provee un dispositivo de rodillo de prensado para pasar una unidad de celda entre un rodillo 21 superior y un rodillo 11 inferior como una realización.
La FIG. 2 es una vista que ilustra un estado en el cual un soporte 20 superior desciende al lado más inferior en un dispositivo de rodillo de prensado según la presente invención, y la FIG. 3 es una vista que ilustra un estado en el cual el soporte 20 superior asciende en la FIG. 2.
Con referencia a las FIGS. 2 y 3, el dispositivo de rodillo de prensado de la presente invención comprende un soporte 20 superior y un soporte 10 inferior a los cuales se acoplan, respectivamente, un rodillo 21 superior y un rodillo 11 inferior.
Cada uno del rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior está hecho de un material que tiene rigidez que es suficiente para aplicar una presión apropiada a un electrodo y un separador y tiene una forma cilíndrica. Asimismo, el soporte 20 superior y el soporte 10 inferior se montan de modo tal que el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior roten en centros de ambas superficies de los soportes 20 y 10 superior e inferior, respectivamente.
Es decir, el soporte 10 inferior se fija en movimiento de modo tal que el rodillo 11 inferior se monta para poder rotar. Por otro lado, asimismo, el rodillo 21 superior se monta sobre el soporte 20 superior para poder rotar. Aquí, el soporte 20 superior está restringido en comportamiento y separación por una ménsula 30 y también puede ascender y descender por la ménsula 30.
Asimismo, un tope 60 se dispone entre el soporte 10 inferior y el soporte 20 superior de modo tal que el rodillo 11 inferior y el rodillo 21 superior están espaciados entre sí.
En la presente invención, una parte 22 de cabezal sobresale de una superficie superior del soporte 20 superior. La parte 22 de cabezal comprende una porción 23 de cuerpo que sobresale verticalmente de la superficie superior del soporte 20 superior y una porción 24 de expansión cuyo diámetro aumenta en un extremo superior de la porción 23 de cuerpo. Asimismo, la ménsula 30 está provista de una porción 31 de sujeción que mira a un lado inferior, y la parte 22 de cabezal se acopla de modo tal que la separación de la porción 24 de expansión se restringe por la porción 31 de sujeción de la ménsula 30. Según se ilustra en los dibujos, la ménsula 30 tiene un espacio en el cual la parte 22 de cabezal se aloja, y la porción 31 de sujeción soporta la parte 22 de cabezal de modo tal que la parte 22 de cabezal no se separa hacia abajo cuando la parte 22 de cabezal entra en el espacio.
Aquí, en un estado en el cual la ménsula 30 se fija, el soporte 20 superior puede ascender y descender en el estado en el cual la parte 22 de cabezal está restringida dentro de un rango en el cual una superficie inferior de la porción 31 de sujeción contacta con la superficie superior del soporte 20 superior, o una superficie superior de la porción 31 de sujeción contacta con la porción 24 de expansión. Es decir, el rango del ascenso y descenso es proporcional a una longitud de la porción 23 de cuerpo.
Cuando el soporte 20 superior se asienta sobre el tope 60 según la longitud del tope 60 en el estado en el cual la altura de la ménsula 30 se fija, la porción 31 de sujeción se dispone de modo tal que ocurre un espacio entre la porción 31 de sujeción y la porción 24 de expansión y entre la porción 31 de sujeción y la superficie superior del soporte 20 superior.
Es decir, en el caso de la disposición anterior, cuando el electrodo y el separador pasan a través del rodillo 21 superior y del rodillo 11 inferior, solo los pesos del rodillo 21 superior y del soporte 20 superior actúan como una presión. Asimismo, cuando la ménsula 30 desciende para permitir que la porción 31 de sujeción prense la superficie superior del soporte 20 superior, la fuerza transmitida a través de la ménsula 30 se añade además para actuar como una presión sobre el electrodo y el separador.
La ménsula 30 se configura para ascender y descender por el motor 40. El motor 40 y la ménsula 30 se conectan entre sí a través de un tornillo 50 que convierte la fuerza giratoria del motor 40 en un movimiento ascendente y descendente de la ménsula 30. Por consiguiente, la ménsula 30 asciende y desciende según la dirección de rotación del motor 40. En aras de la referencia, en lugar del motor 40, la ménsula 30 puede configurarse para ascender y descender por una presión neumática o hidráulica. Sin embargo, es preferible que la ménsula 30 se configure para ascender y descender por la rotación del motor 40 para controlar, de manera más precisa y rápida, una velocidad de rotación.
Además, cuando el soporte 20 superior se asienta en el tope 60, un miembro 61 de amortiguación se monta en el tope 60 para suprimir la ocurrencia de ruido de impacto y mejorar la durabilidad mecánica. Es decir, como se ilustra en la FIG. 4, que ilustra un estado en el cual el miembro 61 de amortiguación se monta en un extremo superior del tope 60, el miembro 61 de amortiguación para amortiguar un impacto se provee además en uno o más extremos del extremo superior y el extremo inferior del tope 60.
Asimismo, en la presente invención, el tope 60 puede expandirse y contraerse en una dirección longitudinal para ajustar una distancia entre el soporte 20 superior y el soporte 10 inferior. Es decir, como se ilustra en la FIG. 5, que ilustra un estado en el cual el tope 60 aumenta en longitud debido al ascenso de una parte 63 deslizante desde la parte 62 fija del tope 60, el tope 60 de la presente invención puede comprender una parte 62 fija y una parte 63 deslizante.
La parte 62 fija tiene una forma de barra que se erige verticalmente desde el soporte 10 inferior y se acopla, de manera fija, al soporte 10 inferior. Asimismo, la parte 63 deslizante se configura para poder deslizarse para ascender y descender en la dirección longitudinal desde la parte 62 fija. La parte 63 deslizante y la parte 62 fija pueden configurarse de modo tal que la parte 63 deslizante asciende y desciende inyectando aire comprimido en un espacio interior entre la parte 63 deslizante y la parte 62 fija o montando un engranaje de cremallera y un engranaje de piñón en el espacio interior para permitir que el engranaje de cremallera y el engranaje de piñón roten por un motor.
En el dispositivo de rodillo de prensado de la presente invención que tiene la configuración anterior, como se ilustra en la FIG. 6, en la cual se comparan el dispositivo de rodillo de prensado (izquierda) según la técnica relacionada y el dispositivo de rodillo de prensado (derecha) según la presente invención, cuando una unidad de celda U pasa a través del rodillo 21 superior y del rodillo 11 inferior, puede proveerse un espacio libre en el cual el soporte 20 superior es capaz de ascender para evitar que un electrodo provisto en la unidad de celda U se dañe y separe de su posición regular.
En un método de prensado para prensar una unidad de celda U, se permite que la unidad de celda U pase entre un rodillo 21 superior y un rodillo 11 inferior. El método de prensado comprende una etapa en la que se permite que la unidad de celda U pase entre el rodillo 11 inferior montado en un soporte 10 inferior que se fija en el movimiento y el rodillo 21 superior montado en un soporte 20 superior que es capaz de ascender y descender en un estado en el cual se restringe la separación de la ménsula 30.
Aquí, cuando la unidad de celda U pasa entre el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior, el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior están espaciados una distancia predeterminada uno del otro. Es decir, en el método según la técnica relacionada, el rodillo superior y el rodillo inferior pueden contactar entre sí, y cuando el electrodo de la unidad de celda pasa, una carga se concentra en porciones de borde del electrodo negativo y el electrodo positivo, que se apilan en la unidad de celda, para provocar el daño del electrodo positivo y el electrodo negativo o la separación de cada uno del electrodo positivo y el electrodo negativo de la posición asentada de los mismos. Sin embargo, aquí, dado que el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior están espaciados uno de otro, puede reducirse una cantidad de impacto que se aplica inicialmente al electrodo negativo y al electrodo positivo.
Aquí, dado que el soporte 20 superior se restringe por la ménsula 30 y es capaz de ascender y descender dentro de un rango predeterminado (por un espacio que ocurre entre la porción de sujeción y la porción de expansión y entre la porción de sujeción y la superficie superior del soporte superior), la presión aplicada a la unidad de celda actúa como autopeso de cada uno del soporte 20 superior y del rodillo 21 superior.
Cuando la unidad de celda que tiene un espesor predeterminado pasa entre el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior, solo los autopesos del soporte 20 superior y del rodillo 21 superior pueden actuar como la presión aplicada a la unidad de celda. Si la unidad de celda que tiene un espesor mayor que el espesor predeterminado pasa entre el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior, la fuerza aplicada desde la ménsula 30 además de los autopesos del soporte 20 superior y del rodillo 21 superior puede actuar como la presión aplicada a la unidad de celda.
Por lo tanto, existe una etapa de montaje de un tope 60 entre el soporte 10 inferior y el soporte 20 superior antes de que la unidad de celda pase entre los mismos de modo tal que el rodillo 11 inferior y el rodillo 21 superior estén espaciados uno del otro.
Con la configuración como se describe más arriba, el tope 60 que es capaz de ascender y descender puede disponerse entre el soporte 10 inferior y el soporte 20 superior para mantener, de manera más fácil y fiable, la distancia entre el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior, y el tope 60 puede ser ajustable en longitud para ajustar la distancia entre el rodillo 21 superior y el rodillo 11 inferior.
Aquí, cuando el soporte 20 superior se asienta sobre el tope 60, el soporte 20 superior se asienta de modo tal que ocurre un espacio entre la porción 31 de sujeción y la porción 24 de expansión y entre la porción 31 de sujeción y la superficie superior del soporte 20 superior. Por consiguiente, el tope 60 soporta solo las cargas del soporte 20 superior y del rodillo 21 superior para minimizar el daño del electrodo cuando el electrodo pasa a través de los mismos. Es decir, en la estructura según la técnica relacionada, la fuerza de fijación entre el soporte superior y el motor actúa como la presión sobre el electrodo. Sin embargo, en la presente invención, la presión inicial aplicada al electrodo se reduce y, si fuera necesario, la presión transmitida al motor puede añadirse.
Asimismo, el miembro 61 de amortiguación que amortigua el impacto cuando el soporte 20 superior se asienta se monta en el tope 60 para evitar que la durabilidad se deteriore debido al impacto.
Claims (5)
1. Un dispositivo de rodillo de prensado para laminar unidades de celda (U), en el cual una unidad de celda (U) pasa entre un rodillo (21) superior y un rodillo (11) inferior, el dispositivo de rodillo de prensado comprendiendo:
un rodillo (11) inferior;
un rodillo (21) superior;
un soporte (10) inferior sobre el que se monta el rodillo (11) inferior y que se fija en movimiento;
un soporte (20) superior sobre el que se monta el rodillo (21) superior y que se restringe por una ménsula (30) para ascender y descender por la ménsula (30); y
un tope (60) dispuesto entre el soporte (10) inferior y el soporte (20) superior de modo tal que el rodillo (11) inferior y el rodillo (21) superior están espaciados entre sí,
caracterizado por queun miembro (61) de amortiguación que amortigua un impacto cuando el soporte (20) superior se asienta se monta sobre el tope (60),
en donde el tope (60) tiene una forma de barra que se erige verticalmente desde el soporte (10) inferior y es expansible y contraíble en una dirección longitudinal para ajustar una distancia espaciada entre el soporte (10) inferior y el soporte (20) superior.
2. El dispositivo de rodillo de prensado de la reivindicación 1, en donde el soporte (20) superior comprende una parte (22) de cabezal que sobresale de una superficie superior del soporte (20) superior,
la parte (22) de cabezal comprende una porción (23) de cuerpo que sobresale verticalmente de la superficie superior del soporte (20) superior y una porción (24) de expansión cuyo diámetro aumenta en un extremo superior de la porción (23) de cuerpo, y
la parte (22) de cabezal se acopla de modo tal que la separación de la porción (24) de expansión se restringe por una porción (31) de sujeción de la ménsula (30), en donde, en un estado en el cual la ménsula (30) está fijada, el soporte (20) superior asciende y desciende en el estado en el cual la parte (22) de cabezal está restringida dentro de un rango en el cual una superficie inferior de la porción (31) de sujeción contacta con la superficie superior del soporte (20) superior, o una superficie superior de la porción (31) de sujeción contacta con la porción (24) de expansión.
3. El dispositivo de rodillo de prensado de la reivindicación 2, en donde, cuando el soporte (20) superior se asienta sobre el tope (60), ocurre un espacio entre la porción (31) de sujeción y la porción (24) de expansión y entre la porción (31) de sujeción y la superficie superior del soporte (20) superior.
4. El dispositivo de rodillo de prensado de la reivindicación 2, en donde la ménsula (30) se conecta a un motor (40) para ascender y descender según una dirección de rotación del motor (40).
5. El dispositivo de rodillo de prensado de la reivindicación 1, en donde el tope (60) comprende:
una parte (62) fija dispuesta, de manera fija, en el soporte (10) inferior; y
una parte (63) deslizante que es deslizable para ascender y descender en la dirección longitudinal desde la parte (62) fija.
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