IT202000007840A1 - Apparato di avvolgimento e metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?APPARATO DI AVVOLGIMENTO E METODO PER LA PRODUZIONE DI DISPOSITIVI DI ACCUMULO DI ENERGIA ELETTRICA?

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione ? relativa ad un apparato di avvolgimento, ad una macchina e ad un relativo metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica.

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione nella produzione di batterie ricaricabili, cui la descrizione che segue far? esplicito riferimento senza per questo perdere in generalit?.

CONTESTO DELL?INVENZIONE

La produzione di batterie ricaricabili prevede generalmente la sovrapposizione di diversi strati di elettrodi (con polarit? positiva e negativa ? catodo e anodo) intervallati da uno strato di separatore, atto ad evitare eventuali cortocircuiti ed in particolare ad impregnarsi di un elettrolita.

Negli ultimi anni, sono stati sviluppati diversi apparati di avvolgimento per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica. In questi apparati, gli elettrodi ed il separatore vengono solitamente avvolti attorno ad un nucleo di forma oblunga, non circolare, per cui il movimento del materiale in ingresso ? solitamente incostante e disomogeneo a causa della non circolarit? del nucleo.

Sono stati proposti diversi sistemi di compensazione per rendere maggiormente costante e omogeno il movimento del materiale che viene alimentato agli apparati di avvolgitura.

Il documento WO 2018146638 descrive un apparato provvisto di mezzi a manovella ed atto a regolare l?avanzamento e l?avvolgitura di un nastro di materiale in modo uniforme.

Tipicamente, il nastro di materiale da avvolgere comprende degli elettrodi disposti a distanze predefinite (in particolare progressive) per consentire il corretto posizionamento degli elettrodi, in maniera impilata, durante l?avvolgimento; ovvero in modo tale che gli elettrodi siano tra loro affacciati per la massima superficie disponibile, in particolare allineando anche delle linguette terminali (tabs).

Per garantire e mantenere la posizione degli elettrodi durante l?avvolgimento, ovvero per evitare disallineamenti degli elettrodi da impilare a causa degli scossoni generati durante l?avvolgimento, gli elettrodi ed almeno uno strato continuo di separatore sono tra loro laminati, cos? da renderli solidali al separatore stesso garantendone un?adesione robusta.

Tuttavia, il processo di laminazione, indebolisce (comprimendo e scaldando il separatore, solitamente poroso) il separatore, favorendo possibili cortocircuiti causati dalla formazione di dendriti metalliche (in particolare di litio), le quali attraversano il separatore generando una connessione elettrica da due elettrodi di polarit? opposte, generando quindi un corto circuito interno della batteria.

Inoltre, negli apparati di avvolgimento noti, ? spesso complicato aumentare sostanzialmente la velocit? di avvolgimento in quanto i flussi d?aria generati potrebbero compromettere il buon allineamento del materiale da avvolgere sia trasversalmente che longitudinalmente (a causa, ad esempio, dell?elasticit? del separatore.

Negli ultimi anni, si ? tentato di risolvere tale problematica utilizzando degli apparati di avvolgimento compensanti, sia verticalmente che orizzontalmente, la forma non circolare del nucleo e tentando di mantenere la velocit? di alimentazione del nastro del materiale sostanzialmente costante. Tuttavia, questi accorgimenti non consentono di aumentare ulteriormente la velocit? di avvolgimento o di ridurre la formazione di dendriti e quindi aumentare la sicurezza della batteria.

Inoltre, i metodi noti di supporto e introduzione del materiale verso l?apparato di avvolgimento presentano numerosi svantaggi, in quanto, per non interferire con la rotazione dell?apparato di avvolgimento, il materiale viene solitamente supportato in maniera fissa fino in prossimit? dell?apparato, lasciando per gli ultimi centimetri il materiale sospeso, sfruttando la laminazione pregressa per mantenere la posizione degli elettrodi.

Scopo della presente invenzione ? realizzare un apparato di avvolgimento, una macchina ed un relativo metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica, i quali permettano di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell?arte nota e siano, nel contempo, di facile ed economica realizzazione.

SOMMARIO

In accordo con la presente invenzione vengono forniti un apparato di avvolgimento, una macchina ed un metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

- la figura 1 ? una vista prospettica di una prima parte di una macchina automatica per la produzione di dispositivi di accumulo comprendente una prima forma di attuazione di un apparato di avvolgimento ed un apparato di supporto;

- la figura 2 ? una vista prospettica e schematica dell?apparato di avvolgimento della figura 1;

- la figura 3 ? una vista laterale e schematica dell?apparato di avvolgimento della figura 2;

- la figura 4 ? una vista prospettica e schematica di una seconda forma di attuazione di un apparato di avvolgimento;

- la figura 5 ? una vista laterale di una seconda parte di una macchia automatica comprendente una coppia di apparati di avvolgimento contrapposti;

- la figura 6 ? una vista prospettica e schematica di un dettaglio di una diversa forma di attuazione della seconda parte di macchina della figura 5;

- la figura 7 ? una vista prospettica e schematica dell?apparato di supporto della figura 1;

- la figura 8 ? una vista prospettica e schematica di un dettaglio dell?apparato di supporto della figura 7;

- la figura 9 ? una vista frontale e schematica delle diverse fasi di avvolgimento e supporto di un metodo per la produzione di dispositivi di accumulo;

- la figura 10 ? una vista in pianta e schematica delle fasi della figura 9.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Nella figura 1, con 1 ? indicato nel suo complesso un apparato di avvolgimento per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica. In particolare, l?apparato 1 di avvolgimento ? configurato per avvolgere almeno un materiale 2 di forma planare (ad esempio, un nastro, una striscia, un foglio, un film, eccetera). Pi? precisamente, l?apparato 1 ? compreso all?interno di una macchina automatica per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica, in particolare configurata per produrre batterie ricaricabili (ad esempio batterie a ioni di litio, al litio metallico, ecc.). La figura 1 illustra una prima parte di detta macchina automatica.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come indicato schematicamente nella figura 1, il materiale 2 ? un materiale multicomponente, in particolare comprendente almeno un elettrodo E e/o almeno un separatore S per elettrodi (di per s? noto e quindi non ulteriormente descritto). Pi? precisamente, il materiale 2 comprende almeno due strati di elettrodo E e due strati di separatore S, rispettivamente intervallati tra loro.

In alcune forme di attuazione non limitative, il materiale 2 comprende una o pi? strisce continue di separatore S sulle (e/o tra le) quali sono disposte una pluralit? di piastre (blanks) di elettrodo E (positivo e/o negativo). In particolare, il materiale 2 comprende due strisce continue di separatore S tra le quali sono disposte una pluralit? di piastre di elettrodo E con una stessa prima polarit? (positiva o negativa). Pi? precisamente, in una delle porzioni esterne (superiore o inferiore) dei due strati di separatore S, sono disposte una pluralit? di piastre di elettrodo E con una stessa seconda polarit? opposta alla prima (negativa o positiva).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la suddetta macchina automatica comprende un sistema di alimentazione (non illustrati, ad esempio di tipo noto) configurato per alimentare (in particolare almeno parzialmente a velocit? costante) il materiale 2, da avvolgere, lungo un piano FP di alimentazione (pi? precisamente lungo in percorso CP di convogliamento ? figure 1, 3 e 7). In particolare, tali mezzi di alimentazione comprendono una bobina di svolgimento per ogni strato continuo (oppure discontinuo, se tagliato durante il processo) compreso dal materiale 2 (ad esempio due bobine di svolgimento nel caso di due separatori intervallati da piastre di elettrodo, oppure quattro bobine di svolgimento nel caso di due strati di separatore intervallati da due strati di elettrodo continui e con polarit? opposte), o ancora una bobina di separatore nel caso in cui vengano utilizzati elementi intermedi come halfcells (sovrapposizione di uno strato di elettrodo con uno di separatore), fullcells (sovrapposizione di due elettrodi con interposto un separatore), monocells (sovrapposizione di due elettrodi e due separatori in maniera alternata), o bicells (sovrapposizione di tre elettrodi e due separatori in maniera alternata), o loro combinazioni.

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure da 1 a 3, l?apparato 1 di avvolgimento comprende un supporto 3 ed un dispositivo 4 attuatore.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il supporto 3 comprende al suo interno una serie di ingranaggi (non illustrata) ad asse variabile. Pertanto, variando la posizione dell?asse di rotazione di tali ingranaggi viene consentito l?avvolgimento di diversi formati.

Vantaggiosamente, l?apparato 1 di avvolgimento comprende anche un dispositivo 4 attuatore, il quale comprende a sua volta (figure 2 e 3) un motore 5 elettrico (ad esempio brushless) ed un elemento 6 di trasmissione del moto. Pi? precisamente, l?elemento 6 di trasmissione del moto ? un albero di trasmissione.

Come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 1, l?apparato 1 comprende inoltre un nucleo 7 di forma allungata, sul quale avvolgere il materiale 2 (multicomponente) formando un avvolto 8 comprendente una pluralit? di elettrodi E (tra loro impilati). Il nucleo 7 ? disposto (montato meccanicamente) girevolmente a bordo del supporto 3 ed ? (configurato per essere) azionato in rotazione dal dispositivo 4 attuatore (ovvero dal motore 5 tramite l?elemento 6 di trasmissione) attorno ad un asse A1 di rotazione.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?elemento 6 di trasmissione del moto ? configurato per trasmettere almeno parte del moto del motore 5 elettrico al nucleo 7.

In alcuni casi non limitativi, il nucleo 7 ? costituito da una spina rigida (metallica) piatta. In particolare, tale spina rigida presenta un profilo piatto, in particolare con gli spigoli arrotondati, in modo da accompagnare l?avvolgimento del materiale 2 senza rovinarlo a causa di un profilo acuminato.

In altri casi non limitativi, il nucleo 7 ? costituito dalla prima cella (ovvero dall?unit? comprendente la prima piastra di elettrodo E lungo il percorso CP di convogliamento) di una strip, ovvero la quantit? di materiale 2 necessaria per formare un avvolto completo per la produzione, ad esempio, di una batteria. Attorno alla prima cella vengono avvolte le successive per formare l?avvolto 8 completo. In tal modo, durante il processo produttivo, si evita di dover rimuovere la spina metallica; tale operazione generalmente comporta il rischio di rovinare il prodotto finale.

Ovviamente, il nucleo 7 pu? avere una qualunque forma (poliedrica, ellittica, ovale, romboidale, laminare, ecc.) che consenta l?avvolgimento.

Vantaggiosamente, l?apparato 1 comprende (almeno) un elemento 9, 9? di tenuta, configurato per assumere, durante l?avvolgimento:

- almeno una configurazione di chiusura (illustrata ad esempio nelle non limitative forme di attuazione delle figure da 1 a 3), nella quale l?elemento 9, 9? di tenuta mantiene almeno una porzione 10 di materiale 2 (in particolare di separatore S ? o di elettrodo E) a contatto con l?avvolto 8, evitando movimenti relativi tra la porzione 10 del materiale 2 mantenuta ed una superficie 11 laterale (illustrata superiormente nella figura 1 ed opposta ad una superficie 12 illustrata inferiormente nella figura 1; tali superfici sono intercambiabili) del nucleo 7; ed

- una configurazione di apertura (illustrata ad esempio nella figura 5, nella figura 6 e nelle fasi b, c e d delle figure 9 e 10), nella quale l?elemento 9 di tenuta permette l?avvolgimento del materiale 2 sulla superficie 11 (o sulla superficie 12) laterale del nucleo 7.

In altre parole, durante la configurazione di chiusura, l?elemento 9, 9? di tenuta ? a contatto e supporta lo strato esterno dell?avvolto 8 in modo da evitare movimenti indesiderati degli elettrodi E al suo interno (specialmente se non laminati sul separatore S); mentre nella configurazione di apertura, l?elemento 9, 9? di tenuta si allontana (ovvero ? configurato per allontanarsi) dall?avvolto 8 (in particolare radialmente dall?asse A1 di rotazione) permettendo l?alimentazione di un ulteriore strato di materiale 2 attorno al nucleo 7 per completare l?avvolto 8.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, nella configurazione di chiusura, l?elemento 9, 9? di tenuta ? configurato per spingere la porzione 10 di materiale verso (contro) la superficie 11, 12 laterale del nucleo 7 (ovvero verso il nucleo 7).

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 1-3 e 7, l?apparato 1 di avvolgimento comprende anche un dispositivo attuatore 13, configurato per portare in rotazione il supporto 3 attorno ad un asse A2 di rotazione, in particolare (diverso e) parallelo all?asse A1 di rotazione. In particolare, il supporto 3 ? meccanicamente collegato al dispositivo 13 attuatore.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 5, il dispositivo 13 attuatore comprende un motore elettrico, in particolare un motore coppia (in altre parole, un motore con elevato numero di poli che non necessita di un riduttore per la trasmissione del moto). Pi? precisamente, il dispositivo 13 attuatore ? un motore coppia con rotore passante (ovvero forato da parte a parte).

Vantaggiosamente, l?elemento 6 di trasmissione attraversa almeno parzialmente (in particolare, da parte a parte) ad un rotore del dispositivo 13 attuatore. In tal modo, ? possibile trasmettere il moto del dispositivo 4 attuatore (ovvero del motore 5) all?interno del supporto 3, in particolare al nucleo 7.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?elemento 6 di trasmissione ed il rotore del dispositivo 13 attuatore sono tra loro coassiali, in particolare sono concentrici.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 4 attuatore ed il dispositivo 13 attuatore sono configurati per essere movimentati in maniera indipendente l?uno dall?altro. In particolare, la macchina automatica (o l?apparato 1) comprende almeno una unit? di controllo configurata per controllare in modo indipendente tra loro i dispositivi 4 e 13 attuatori. Pi? precisamente, la unit? di controllo comanda i dispositivi 4 e 13 attuatori tramite delle camme elettroniche, ad esempio sulla base della posizione di un asse master virtuale.

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure da 1 a 3, il supporto 3 ? configurato per ruotare attorno all?asse A2 ed il nucleo 7 ? configurato per ruotare attorno ad un asse A1. In particolare, l?asse A1 e l?asse A2 sono non coassiali tra loro. Pi? in particolare, l?asse A1 e l?asse A2 sono tra loro paralleli. In dettaglio, l?asse A1 e l?asse A2 sono perpendicolari al percorso CP di convogliamento e paralleli al piano FP di alimentazione.

Vantaggiosamente ma non necessariamente e come illustrato nelle non limitative forme di attuazione delle figure da 1 a 3, il supporto 3 ? asimmetrico. Pi? precisamente, presenta un volume maggiore a supporto del nucleo 7, ovvero in corrispondenza dell?asse A1 di rotazione. In tal modo, ? possibile ridurre la massa totale del supporto 3. In particolare, il supporto 3 comprende una contromassa disposta in posizione opposta, rispetto all?asse A2, dell?asse A1. La contromassa ha la funzione di bilanciare l?inerzia del supporto 7 ed evitare delle vibrazioni che sarebbero generate dalla distribuzione asimmetrica della massa (evitando le vibrazioni, si riduce, ovviamente, anche l?usura).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il nucleo 7 ? meccanicamente accoppiato (montato, supportato o afferrato) dal supporto 3 in modo da compiere un moto di avvolgimento orbitale. In particolare, con ?moto orbitale? si intende che il nucleo 7 ? configurato per compiere un moto di rotazione ed un moto di rivoluzione. Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 1-3 e 7, il dispositivo 13 attuatore movimenta (il supporto 3, e quindi) il nucleo 7 attorno all?asse A2, determinando il moto di rivoluzione del nucleo 7 attorno a tale asse. Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 1-3 e 7, il dispositivo 4 attuatore movimenta il nucleo 7 attorno all?asse A1, determinando il moto di rotazione del nucleo 7 attorno a tale asse.

Pertanto, il moto orbitale con il quale viene movimentato il nucleo 7 comprende una rotazione attorno all?asse A1 ed una rivoluzione attorno all?asse A2, tra loro, in uso, (sempre) paralleli.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?apparato 1 comprende anche un dispositivo 15 attuatore, configurato per azionare l?elemento o gli elementi 9, 9? di tenuta.

Nelle non limitative forme di attuazione delle figure da 1 a 6, il dispositivo 15 attuatore comprende almeno una camma 16 meccanica. In particolare, la camma 16 meccanica comprende (ovvero determina) un profilo MP di moto (preferibilmente chiuso e continuo) disposto lungo un piano trasversale (sostanzialmente perpendicolare) all?asse A1 di rotazione. Pi? precisamente, la camma 16 meccanica ? attraversata trasversalmente dall?asse A2 di rotazione, in particolare centralmente. Nelle non limitative forme di attuazione delle figure allegate, la camma 16 meccanica comprende un profilo 17 interno ed un profilo 18 esterno, i quali delimitano il profilo MP di moto (inciso sulla camma meccanica stesa).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 15 attuatore comprende inoltre almeno un rullo 19 seguicamma ed un sistema 20 di trasmissione del moto configurato per trasmettere almeno parzialmente il moto (pi? precisamente la dislocazione radiale dall?asse A1 di rotazione) del rullo 19 seguicamma all?uno o pi? elementi 9, 9? di tenuta. In uso, il rullo 19 seguicamma scorre in uno spazio compreso tra il profilo 17 interno ed il profilo 18 esterno, ovvero il rullo seguicamma 19 seguicamma percorre il profilo MP di moto.

In alcuni casi non limitativi e non illustrati, al fine di soddisfare maggiori esigenze di regolazione, il dispositivo 15 attuatore comprende almeno una camma 16 comprendente a sua volta una pluralit? di profili seguiti da almeno un rispettivo rullo seguicamma.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la variazione (radiale) del profilo MP di moto determina il movimento di ciascun elemento 9, 9? di tenuta. In altre parole, l?apertura e la chiusura dell?elemento 9, 9? di tenuta ? determinata dal discostarsi del profilo MP di moto da un profilo di forma circolare.

Secondo alcune forme di attuazione non limitative e non illustrate, il sistema 15 attuatore comprende almeno un motore e/o almeno un?utenza pneumatica.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione delle figure da 1 a 3, il sistema 20 di trasmissione del moto comprende dei manovellismi 21 (bracci, pulegge, ecc.- o dei cinematismi). Inoltre, il sistema 20 di trasmissione del moto comprende un elemento 22 di trasmissione configurato per convertire il movimento lineare radiale del rullo 19 seguicamma in movimento rotativo (ad esempio un sistema pignone e cremagliera, come quelli illustrati nelle figure 1-4 e 6).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nelle non limitative forme di attuazione delle figure allegate, l?apparato 1 comprende due elementi 9, 9? di tenuta, disposti da parti opposte rispetto al nucleo 7.

In particolare, l?elemento 9 di tenuta si affaccia sulla superficie 11 laterale del nucleo 7, mentre l?elemento 9? di tenuta si affaccia sulla superficie 12 laterale del nucleo 7.

Nelle non limitative forme di attuazione delle figure 4 e 6, gli elementi aventi un corrispettivo nella forma di attuazione della figura 1 sono riportati con lo stesso numero a cui ? stato addizionato rispettivamente il valore 100 ed il valore 200. In altre parole, la camma 16 ? indicata come 116 nella forma di attuazione della figura 4 e come 216 nella forma di attuazione della figura 6 (in maniera concorde agli altri riferimenti). Tutte le osservazioni relative alla forma di attuazione delle figure da 1 a 3 risultano valide, mutatis mutandis, per le forme di attuazione delle figure 4 e 6.

In alcuni casi non limitativi, come quelli illustrati nelle figure da 1 a 3, gli elementi 9 e 9? di tenuta sono configurati per essere azionati indipendentemente l?uno dall?altro, in particolare tramite dispositivo 15 attuatore, pi? precisamente comprendente la camma 16 meccanica ed un rullo 19, 19? (figura 2) seguicamma per ciascun elemento 9, 9? di tenuta. In particolare, i rulli 19, 19? sono disposti, in uso, da lati opposti della camma 16, ovvero da lati opposti dell?asse A1 di rotazione. In questi casi, ciascuno degli elementi 9, 9? di tenuta ? movimentato dal rispettivo rullo 19, 19? seguicamma tramite dei rispettivi manovellismi 21 e dei rispettivi elementi 22 di trasmissione.

In altri casi non limitativi, come quelli illustrati nelle figure da 4 e 6, gli elementi 109, 209 e 109?, 209? di tenuta sono configurati per essere azionati in maniera contrapposta, ovvero che alla configurazione di chiusura di uno degli elementi di tenuta (ad esempio l?elemento 9) corrisponda la configurazione di apertura dell?elemento di tenuta opposto (ad esempio l?elemento 9?) e viceversa. In particolare, gli elementi 109, 209 e 109?, 209? sono azionabili tramite il dispositivo 115, 215 attuatore, pi? precisamente comprendente la camma 116, 216 meccanica ed un rullo 119, 219 (figura 4 o 6) seguicamma unico per entrambi gli elementi 109 e 109? o 209 e 209? di tenuta. In particolare, ciascun apparato 1 comprende un singolo elemento 131, 222 di trasmissione (in sostituzione degli elementi 22) provvisto di due cremagliere e due pignoni disposti da lati opposti rispetto all?asse A1. In questi casi, ciascuna coppia di elementi 109 e 109? o 209 e 209? di tenuta ? movimentato dal rispettivo rullo 119, 219 seguicamma tramite dei rispettivi cinematismi 121 e/o dei rispettivi elementi 131, 222 di trasmissione.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nelle non limitative forme di attuazione delle figure allegate, ciascun elemento 9, 9? di tenuta comprende almeno un elemento 23, 23? distale.

Nelle non limitative forme di attuazione delle figure da 1 a 3, ciascun elemento 23, 23? distale comprende a sua volta almeno un braccio 24, 24? ed un componente 25, 25? di contatto, il quale ? disposto in una porzione finale dell?elemento 23, 23? distale, ovvero in corrispondenza dell?avvolto 8. Ciascun componente 25, 25? di contatto ? configurato per spingere, nella configurazione di chiusura dell?elemento 9, 9? di tenuta, la porzione 10 del materiale 2 verso il nucleo 7 (in particolare verso la superficie 11 o 12 laterale). In particolare, il componente 25, 25? di contatto ? un rullo 26 (figura 1) configurato per rotolare sulla porzione 10 del materiale 2 che corrisponde alla parte esterna dell?avvolto 8. In tal modo, ? possibile evitare di danneggiare un materiale 2 particolarmente fragile o sottile tramite una pressione con un elevato livello di attrito durante il contatto. Pi? in particolare, l?elemento 9, 9? di tenuta comprende inoltre un dispositivo 27 elastico (ad esempio una molla) configurato per regolare almeno parzialmente la pressione con la quale il componente 25, 25? di contatto spinge la porzione 10 di materiale e/o per compensare l?aumento di spessore dell?avvolto 8 dovuto all?avvolgimento del materiale 2.

In alcuni casi non limitativi, come quello illustrato nella forma di attuazione della figura 4, ciascun elemento 109, 109? di tenuta comprende una pluralit? di elementi 123 123? distali, in particolare configurati per essere movimentati simultaneamente dal dispositivo 15 attuatore. In altri casi non limitativi e non illustrati, gli elementi distali appartenenti ad uno stesso elemento di tenuta sono configurati per essere movimentati in maniera differita gli uni dagli altri, in modo mantenere progressivamente il materiale 2 attorno che forma lo strato esterno dell?avvolto 8, in particolare, man mano che il materiale 2 avvolge il nucleo 7.

Secondo una non limitativa forma di attuazione, l?apparato 1 di avvolgimento comprende un dispositivo 29 di presa configurato per afferrare il nucleo 7 durante l?avvolgimento e rilasciarlo una volta che l?avvolto 8 ? stato completato. In particolare, come illustrato nella non limitativa forma di attuazione delle figure da 1 a 3, il dispositivo 29 di presa comprende degli elementi 30 di presa aventi una estremit? (opposta al supporto 3) di dimensioni ridotte, preferibilmente ma non necessariamente decrescenti (pi? precisamente sotto ai cinque millimetri, in particolare sotto al millimetro). In tal modo, ? possibile estrarre con facilit? gli elementi 30 di presa da un avvolto 8 completo.

Ovviamente, gli elementi di presa possono assumere diverse conformazioni, ad esempio possono presentare delle discontinuit?, come illustrato nella forma di attuazione della figura 6, in modo da ridurre l?attrito nel rilasciare il nucleo 7 una volta completato l?avvolto 8.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?apparato 1 comprende un apposito sistema attuatore per movimentare gli elementi di presa, in particolare un?utenza pneumatica. Pi? precisamente, gli elementi 30 di presa sono movimentati verticalmente (ovvero perpendicolarmente al piano FP di alimentazione) in modo da aprirsi e chiudersi in funzione della fase del processo di avvolgimento. Pi? precisamente, gli elementi 20 saranno tra loro distanziati, ovvero aperti, nella fase di avanzamento prodotto, ovvero al completamento di un avvolto 8, per liberare l?avvolto 8 completo e ricevere un nuovo nucleo 7 (ad esempio la prima cella di una strip, come illustrato nella figura 6), mentre saranno chiusi dall?inizio alla fine della effettiva fase di avvolgitura (durante la quale il nucleo 7 ruota).

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 5, ? illustrata una seconda parte di una macchina automatica per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica. In particolare, tale parte comprende una coppia di apparati 1 di avvolgimento contrapposti.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il materiale 2 viene avvolto tramite i due apparati 1 disposti specularmente tra loro, in modo da guidare (in particolare, da afferrare con gli elementi di presa) da entrambi i lati il nucleo 7, specialmente nel caso in cui esso sia la prima cella di una strip.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, tali apparati comprendono, ciascuno, un telaio 32, il quale supporta il rispettivo dispositivo 13 attuatore (ovvero il motore coppia 14).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 5, l?apparato 1 comprende (ciascuno o in coppia con un apparato contrapposto) un dispositivo 33 attuatore configurato per movimentare il telaio 32 lungo almeno una direzione VD verticale, in particolare trasversale (perpendicolare), al piano FP di alimentazione (ed al percorso CP di convogliamento). In tal modo, ? possibile compensare, durante l?avvolgimento, l?accumulo del materiale 2 avvolto attorno al nucleo 7. In altre parole, durante l?avvolgimento, lo spessore dell?avvolto 8 aumenta costantemente ogni mezzo giro del nucleo 7 (in particolare, aumenta dello spessore del materiale 2) e pertanto il dispositivo 22 attuatore compensa tale aumento mantenendo il materiale 2 in ingresso sul piano FP di alimentazione (in particolare mantenendo un punto EP di ingresso sul piano FP di alimentazione). Pi? precisamente, il dispositivo 33 attuatore comprende un sistema 35 di sollevamento (ad esempio un sistema pignone cremagliera) configurato per movimentare il telaio 32 nella direzione VD verticale.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 5, l?apparato 1 comprende (ciascuno o in coppia con un apparato contrapposto) un dispositivo 36 attuatore configurato per movimentare il telaio 32 lungo almeno una direzione TD trasversale, in particolare perpendicolare al percorso CP di convogliamento e sostanzialmente parallela al piano FP di alimentazione. Ad esempio, il dispositivo 36 attuatore comprende un motore elettrico M ed una vite senza fine per trasformare il moto rotatorio del motore M in un movimento lineare. In tal modo, ? possibile estrarre gli elementi di presa una volta completato un avvolto 8, consentendo anche all?apparato 1 di essere regolabile per un cambio nella larghezza del formato da produrre.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 1 e delle figure 9 e 10, la macchina per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica comprende un apparato 50 di supporto (illustrato singolarmente e in dettaglio nelle figure 7 e 8).

Secondo la non limitativa forma di attuazione delle figure 1, 7 ed 8, l?apparato 50 di supporto comprende un elemento 51 di supporto, mobile linearmente lungo il percorso CP di convogliamento (ovvero lungo il piano FP di alimentazione) attraverso il quale viene alimentato (in particolare a velocit? costante) il materiale 2 (da avvolgere) e configurato per muoversi in modo intermittente lungo una corsa ST (stroke) predefinita (figura 10) supportando in maniera continuativa il materiale 2.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?apparato 50 di supporto comprende inoltre un dispositivo 52 attuatore, in particolare comprendete un motore 53 elettrico, ad esempio di tipo brushless. In particolare, nella non limitativa forma di attuazione delle figure 7 e 8, il motore 53 elettrico ? disposto (montato) a bordo dell?elemento 51 di supporto.

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 7 e 8, l?apparato 50 di supporto comprende un rullo 54, montato a bordo di detto elemento 51 di supporto e configurato per essere azionato in rotazione ad una velocit? variabile dal sistema 52 attuatore (ovvero dal motore 53 elettrico).

L?apparato 50 di supporto comprende inoltre un rullo 55, contrapposto al rullo 54 e disposto dalla parte opposta rispetto al percorso CP di convogliamento (ed al piano FP di alimentazione) in maniera tale da far transitare il materiale 2 tra il rullo 54 ed il rullo 55.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il sistema 52 attuatore (ovvero il motore 53 elettrico) ? configurato per variare la velocit? almeno del rullo 54 compensando il movimento intermittente dell?elemento 51 di supporto e mantenendo sostanzialmente una condizione di (puro) rotolamento tra il rullo 54 ed il materiale 2, in altre parole, evitando slittamenti tra il rullo 54 ed il materiale 2.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?apparato 50 di supporto comprende inoltre un dispositivo 56 attuatore, configurato per azionare in maniera intermittente l?elemento 51 di supporto lungo la corsa ST predefinita.

Secondo alcune forme di attuazione non limitative, come quella illustrata nella figura 7, il sistema 56 attuatore comprende un motore 57 elettrico lineare, configurato per movimentare l?elemento di supporto lungo la corsa ST predefinita.

Secondo altre forme di attuazione non limitative e non illustrate, il sistema 56 attuatore comprende un cilindro idraulico, un cilindro penumatico, un cilindro elettroidraulico, una vita senza fine, o altri sistemi di movimentazione lineare.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il rullo 54 ed il rullo 55 sono disposti verticalmente uno sopra l?altro. In particolare, il rullo 54 ed il rullo 55 si trovano in una posizione distale sporgente dal resto dell?apparato 50 di supporto. In tal modo ? possibile supportare il materiale fino in prossimit? del nucleo 7 anche durante l?avvolgimento (durante il quale il nucleo 7 ruota).

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 7 ed 8, l?apparato 50 di supporto comprende anche un rullo 58 ed un rullo 59 opposto al rullo 58. In particolare, il rullo 54 ed il rullo 58 sono tra loro collegati da un elemento 60 trasmissione del moto (allungato), in particolare una cinghia o una catena. Pi? in particolare, il rullo 55 ed il rullo 59 sono tra loro collegati da un elemento 61 di trasmissione del moto (allungato), in particolare una cinghia o una catena.

In alcuni casi non limitativi, il rullo 54 ed il rullo 55 sono configurati per muoversi alla stessa velocit?, essendo collegati da un sistema di trasmissione del moto. In particolare, il rullo 54 ed il rullo 55 si muovono in direzioni opposte per consentire al materiale di scorrere tra loro senza inceppi e minimizzando l?attrito.

In altri casi non limitativi, come quello illustrato nella figura 8, il rullo 55, ovvero il rullo disposto dal lato del materiale 2 il cui strato esterno comprende un separatore continuo, ? un rullo folle.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il rullo 54 ed il rullo 55 (cos? come il rullo 58 ed il rullo 59) hanno la stessa dimensione, in particolare inferiore ai 20 mm, pi? precisamente inferiore ai 15 mm, pi? in particolare inferiore agli 8 mm. In tal modo, l?apparato di supporto riesce ad avvicinarsi al nucleo 7 in rotazione avendo il tempo di ritrarsi ogni mezzo giro del detto nucleo, in particolare continuando a supportare il materiale 2 da avvolgere.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 8, l?apparato 50 di supporto comprende una ulteriore copia di rullo 58? e 59?, in particolare collegati ad i rulli 58 e 59.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, tutti i rulli 54, 55, 58, 59, 58? e 59? sono della stessa dimensione. In tal modo, sono tra loro facilmente collegabili tramite degli elementi 60, 61, 60?, 61? di trasmissione del moto, quali, ad esempio, catene e cinghie. I rulli 54, 55, 58, 59, 58? e 59? sono movimentati per l?azione degli elementi 60, 61, 60?, 61? di trasmissione del moto su delle pulegge 62 (in particolare dentate) configurate per garantire un movimento sincrono dei rulli disposti dalla stessa parte del materiale 2 o di tutti i rulli. In particolare, le boccole 62 sono calettate su un albero centrale dei rulli 54, 55, 58, 59, 58? e 59?.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 8, l?apparato di supporto comprende un elemento 63 di trasmissione (ad esempio una cinghia) del moto del sistema 52 attuatore, ovvero dal motore 53 elettrico, al rullo 58 (contrapposto al rullo 59), il quale ? disposto in una posizione arretrata dell?apparato 50 di supporto rispetto a rullo 54 disposto in una posizione distale.

In accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornito un metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica utilizzante un apparato 1 di avvolgimento secondo quanto precedentemente descritto e/o un apparato 50 di supporto secondo quanto precedentemente descritto.

In alcuni casi non limitativi, il metodo comprende una fase di alimentazione, durante la quale un sistema di alimentazione secondo quanto precedentemente descritto alimenta il materiale 2 verso l?apparato 1 di avvolgimento.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende una fase di avvolgimento, durante la quale il materiale 2 (multicomponente) viene avvolto sul nucleo 7 di forma allungata per formare l?avvolto 8 comprendente una pluralit? di elettrodi E tra loro impilati.

In particolare, il metodo comprende una fase di chiusura, durante la quale almeno un elemento 9, 9? di tenuta ? nella configurazione di chiusura e mantiene almeno una porzione 10 del materiale 2 a contatto con il resto dell?avvolto 8, evitando movimenti relativi tra la porzione 10 di materiale e la superficie 11 o 12 laterale del nucleo 7. Pi? precisamente, il metodo comprende anche una fase di apertura, durante la quale l?elemento 9, 9? di tenuta ? nella configurazione aperta e permette l?avvolgimento del materiale 2 sulla rispettiva superficie 11 o 12 laterale del nucleo 7.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di chiusura e la fase di apertura sono almeno parzialmente contemporanee alla fase di avvolgimento. In particolare, la fase di chiusura compensa il fatto che il materiale 2 non sia precedentemente laminato e che quindi gli elettrodi E non siano solidali al separatore S. Pi? precisamente, durante la fase di chiusura, l?elemento 9, 9? supporta il materiale 2 appena entrato nell?avvolto 8 evitando che l?elettrodo ad esso adagiato si sposti in maniera indesiderata.

Nella non limitativa forma di attuazione delle figure 9 e 10, viene illustrata una sequenza a-e delle posizioni assunte dall?apparato 1 di avvolgimento e dall?apparato 50 di supporto durante mezzo giro del nucleo 7. In particolare, durante questo mezzo giro del nucleo, viene avvolta attorno al nucleo 7 una quantit? di materiale 2 pari alla larghezza dell?avvolto 8 lungo il percorso CP di convogliamento quando l?avvolto 8 stesso si trova in posizione parallela al piano FP di alimentazione.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, durante un giro completo del nucleo 7 attorno all?asse A1 vengono eseguite almeno parzialmente (in particolare totalmente) sia la fase di apertura sia la fase di chiusura. In particolare, come illustrato nelle sequenze delle figure 9 e 10, durante mezzo giro del nucleo 7 attorno all?asse A1 vengono eseguite almeno parzialmente (in particolare totalmente) sia la fase di apertura sia la fase di chiusura.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, durante la fase di alimentazione, il sistema di alimentazione alimenta il materiale 2 lungo il piano di alimentazione FP, in particolare ad una velocit? VM.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il metodo comprende inoltre una fase di supporto, comprendente a sua volta una sottofase AS di accompagnamento, durante la quale l?apparato 50 di supporto, movimentato tramite il sistema 56 attuatore ad una velocit? VS, sostiene il materiale lungo il piano FP di convogliamento fino a giungere in prossimit? del nucleo 7. In particolare, con la dicitura ?in prossimit?? si intende, in questo caso, che la distanza tra l?apparato 50 di supporto (in particolare il rullo 54) ed il nucleo 7 ? inferiore agli 80 mm, pi? precisamente inferiore ai 50 mm, in dettaglio inferiore ai 20 mm.

Vantaggiosamente, la distanza tra l?apparato 50 di supporto (in particolare tra il rullo 54) ed il nucleo 7 ? variabile, in particolare viene variata in funzione della posizione angolare del nucleo 7.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di supporto comprende anche una sottofase RS di recupero, durante la quale l?apparato 50 di supporto arretra (lungo il percorso CP di convogliamento) evitando una collisione con il nucleo 7 in rotazione. Pi? precisamente, l?apparato 50 di supporto viene movimentato in maniera intermittente dal motore 57 (lineare) supportando ogni elettrodo E oppure ogni (mono-, half-, full-, bi-) cella comprendente pi? elettrodi E.

In particolare, la porzione distale dell?apparato 50 di supporto comprendente i rulli 54 e 55 entra ed esce dallo spazio di lavoro del nucleo 7 supportando gli elettrodi da introdurre nell?avvolto in modo da mantenere la loro posizione relativa rispetto al materiale 2 (in particolare al separatore S). Con la dicitura ?spazio di lavoro? (workspace) si intende l?insieme di punti (ad esempio il volume) occupato da un oggetto, in questo caso dal nucleo 7, durante le operazioni che svolge (ad esempio, il suddetto moto orbitale). In altre parole, lo ?spazio di lavoro? ? il volume spaziale all?interno del quale l?oggetto lavora.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il rullo 54 (insieme al rullo 58 e 58? tramite gli elementi 60 e 60? di trasmissione) ? azionato dal sistema 52 attuatore (ovvero dal motore 53 elettrico) in modo da muoversi ad una velocit? VR.

Secondo alcune preferite forme di attuazione non limitative, la velocit? VS e la velocit? VR sono (almeno parzialmente) variabili, mentre, in particolare, la velocit? VM ? (almeno parzialmente costante). Pi? precisamente, la velocit? VR del rullo 54 e di quelli ad esso collegati varia tra la sottofase AS di accompagnamento e la sottofase RS di recupero. Secondo alcune forme di attuazione non limitative, tale variazione comprende una variazione di verso.

Secondo alcune preferite ma non limitative forme di attuazione, la velocit? VR a cui viene comandato il rullo 54 (ed i rulli ad esso collegati) dal sistema 52 attuatore corrisponde alla differenza tra la velocit? VM del materiale 2 e la velocit? VS dell?apparato 50 di supporto lungo il percorso CP di convogliamento. In particolare, secondo tali forme di attuazione, la velocit? VR del rullo 54 ? la velocit? tangenziale del rullo 54, ovvero la velocit? ? angolare del detto rullo 54 moltiplicata per il raggio R del rullo 54.

Pi? precisamente, tale velocit? pu? essere espressa dalla formula:

in cui

In tal modo, ? possibile compensare il movimento intermittente dell?apparato 50 di supporto lungo il percorso di convogliamento mantenendo a contatto i rulli 54, 55 (e quelli ad essi collegati) con il materiale 2 senza danneggiare il materiale 2 stesso. In altre parole, rispetto ad un sistema di riferimento inerziale, la velocit? VR tangenziale del rullo 54 ? sempre sostanzialmente uguale alla velocit? VM del materiale 2. In tal modo, viene mantenuto uno stato di sostanziale puro rotolamento tra il materiale ed il rullo 54, il quale, in particolare, entra a contatto con gli elettrodi E. Pertanto, si tende a evitare che il rullo 54 slitti sul materiale 2 rischiando di danneggiarlo, ad esempio generando dei solchi sul coating degli elettrodi E (generalmente comprendente polveri compresse).

In alcuni casi non limitativi, durante almeno parte della sottofase AS di accompagnamento, il rullo 54 ed i rulli ad esso collegati sono fermi. In particolare, considerando le equazioni precedentemente descritte, questo avviene nel momento in cui l?apparato 50 di supporto ed il materiale 2 hanno la stessa velocit?.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nelle figure 9 e 10, la fase di avvolgimento comprende una prima sottofase (illustrata nelle fasi a, b e c della sequenza delle figure 9 e 10) in cui il nucleo 7 viene movimentato da una posizione orizzontale (fase a) parallela al piano FP di alimentazione ad una posizione verticale (fase c), in particolare sostanzialmente perpendicolare al piano FP di alimentazione.

In particolare, la fase di avvolgimento comprende una seconda sottofase (illustrata nelle fasi c, d ed e delle figure 9 e 10), in cui il nucleo 7 viene movimentato dalla posizione verticale (fase c) alla posizione orizzontale (fase e), in particolare sostanzialmente sul piano FP di alimentazione. Pi? precisamente la prima e la seconda fase dividono a met? mezzo giro del nucleo 7 durante la fase di avvolgimento.

In alcuni casi non limitativi, la fase AS di accompagnamento ? almeno parzialmente, in particolare totalmente, contemporanea alla prima sottofase. In tal modo, l?apparato 50 di supporto sostiene il materiale 2 mantenendo in posizione gli elettrodi E nonostante il movimento in allontanamento di un punto EP di ingresso del materiale nell?avvolto 8.

Secondo alcune forme di attuazione non limitative, la fase RS di recupero ? almeno parzialmente, in particolare interamente, contemporanea alla seconda sottofase. In tal modo, l?apparato 50 di supporto sostiene il materiale 2 mantenendo in posizione gli elettrodi E per il maggior tempo possibile prima di tornare indietro evitando un potenziale contatto con l?avvolto 8 che rischierebbe di rovinarlo.

In particolare, durante almeno una parte della fase di avvolgimento, l?apparato di supporto si trova in una posizione, sul piano di alimentazione, a rischio di collisione con il nucleo 7.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 10, l?elemento 9, 9? di tenuta, durante la fase di apertura, si allontana dall?avvolto 8 in modo da evitare una collisione con l?apparato 50 di supporto, come illustrato chiaramente nelle fasi b, c e d della figura 10.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, e come illustrato nella non limitativa forma di attuazione delle figure 9 e 10, ad un ciclo completo del moto di rotazione (ovvero ad una rotazione completa del nucleo 7 attorno all?asse A1) corrispondono due mezzi cicli del moto di rivoluzione (ovvero una rotazione completa del supporto 3 attorno all?asse A2). In tal modo, ? possibile mantenere il punto EP di ingresso del materiale 2 attorno al nucleo 7 ad altezza costante, ovvero sul piano FP di alimentazione, come illustrato nella figura 9.

In particolare, ad un ciclo completo del moto di rotazione del nucleo, corrispondono due fasi di accompagnamento e due fasi di recupero.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, l?unit? di controllo (di tipo noto e non illustrato) ? configurata per controllare sinergicamente l?apparato 1 di avvolgimento e l?apparato 50 di supporto. In tal modo, ? possibile sostenere (evitando quindi che assumano posizioni diverse da quelle desiderate) il materiale 2 per la maggior parte del processo dalla posa degli elettrodi E sul separatore S all?avvolgimento, dopo il quale, generalmente, gli elettrodi E sono stabilmente ancorati al separatore a causa della tensione con cui ? avvolto il materiale attorno al nucleo 7 per formare l?avvolto 8.

In particolare, il metodo ? relativo all?avvolgimento di almeno un elettrodo e/o almeno un separatore. Pi? precisamente, il metodo ? relativo all?avvolgimento di due strati (o serie di celle) di elettrodo con polarit? diversa (anodo e catodo) intervallati da due strati di separatore.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di chiusura dell?elemento 9, 9? di tenuta di un elettrodo E introdotto nell?avvolto 8 ? almeno parzialmente contemporanea alla fase AS di accompagnamento dell?elettrodo E stesso. In altre parole, come illustrato nella fase e della figura 9, l?elemento 9? di tenuta (inferiore) si chiude, ovvero entra a contatto con l?avvolto 8, sostanzialmente mentre (o prima che) l?elettrodo E venga completamente rilasciato dall?apparato 50 di supporto, ovvero esca dai rulli 54 e 55 nella porzione distale.

In uso, il materiale 2 viene alimentato all?apparato 1 sotto forma di nastro, il quale ? diviso in strip di lunghezza desiderata configurate per essere avvolte attorno al nucleo 7. In particolare, il nucleo 7 ruota sia attorno all?asse A1 sia attorno all?asse A2 compiendo il suddetto moto orbitale. Durante tale moto orbitale generato dai dispositivi attuatori 4 e 13, il materiale 2 viene tirato preferibilmente con velocit? e tensione costante al punto EP di ingresso. In particolare, per far s? che il punto EP rimango sul piano FP di alimentazione, ad ogni mezzo giro del nucleo attorno all?asse A1, corrisponde un giro intero del supporto 9 attorno all?asse A2.

Durante tali rotazioni il dispositivo attuatore 33 movimenta il telaio 3 lungo la direzione VD, in particolare di una distanza pari allo spessore del materiale 2 ogni mezzo giro del nucleo 2. Una volta completato l?avvolto, ovvero dopo un certo numero di mezzi giri del nucleo 7, i dispositivi 4 e 13 attuatori si fermano, il materiale 2 viene tagliato, l?avvolto 8 viene chiuso, preferibilmente tramite del nastro adesivo o della colla, e convogliato ad un dispositivo di scarico di per s? noto e non illustrato (in particolare dopo aver aperto gli elementi di presa e liberato l?avvolto 8).

Durante le suddette rotazioni, l?apparato 50 di supporto opera in maniera coordinata con l?apparato 1 di avvolgimento, muovendosi in maniera intermittente per supportare ogni elettrodo E in ingresso all?avvolto 8 evitando spostamenti indesiderati del detto elettrodo E. In particolare, l?apparato 50 di supporto tenta di mantenere la distanza tra il rullo 54 ed il nucleo 7 ad un valore costante, o comunque inferiore ai 25 mm. Allo stesso tempo, il sistema 52 attuatore evita che il rullo 54 ed i rulli 58, 58? ad esso collegati possano rovinare gli elettrodi E o il materiale 2 a causa di uno strisciamento relativo, variando la velocit? VR in modo da compensare il movimento intermittente dell?elemento di supporto lungo la corsa ST.

Bench? l?invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non ? da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni coperte dalle rivendicazioni allegate, quali ad esempio una diversa geometria o composizione del nucleo 7, un diverso tipo di dispositivi 4 e 13, 15, 33, 52, 56 attuatori o un diverso tipo di elementi di trasmissione, un diverso tipo di elementi di tenuta, ecc.

Gli apparati, la macchina ed il metodo sopra descritti comportano numerosi vantaggi.

Innanzitutto, consentono un avanzamento regolare ed uniforme del materiale da avvolgere (sia esso singolo o multistrato) nonostante il nucleo di avvolgitura abbia una forma non circolare, riducendo le oscillazioni tipiche degli apparati con nucleo piatto.

In aggiunta, permettono di avvolgere un materiale 2 non laminato supportando gli elettrodi sia durante l?introduzione all?apparato 1 di avvolgimento, sia durante l?avvolgimento stesso tramite gli elementi 9, 9? di tenuta.

Inoltre, la variazione della velocit? VR sopra descritta permette di proteggere il materiale 2 evitando che i rulli dell?apparato di supporto striscino contro di esso, in particolare contro gli elettrodi E.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione risiede nel rinforzare il processo anche nel caso di un materiale laminato, permettendo di avere un maggiore controllo sul materiale durante l?avvolgitura.

Infine, la presenza di una porzione distale, cos? come il tipo di movimento di apertura e chiusura degli elementi di tenuta ed il moto intermittente dell?apparato di supporto, consentono di evitare collisioni tra i due apparati 1 e 50 che alternativamente occupano lo spazio di lavoro condiviso.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) di avvolgimento per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica; l?apparato comprende: - un supporto (3); - un primo dispositivo (4) attuatore; - un nucleo (7) di forma allungata sul quale avvolgere un materiale (2) formando un avvolto (8) comprendente una pluralit? di elettrodi (E); il detto nucleo (7) essendo disposto girevolmente sul detto supporto (3) ed configurato per essere azionato in rotazione dal primo dispositivo (4) attuatore attorno ad un primo asse (A1) di rotazione; l?apparato essendo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento (9, 9?) di tenuta, configurato per assumere, durante parte dell?avvolgimento: - almeno una configurazione di chiusura, nella quale l?elemento (9, 9?) di tenuta mantiene almeno una porzione (10) di materiale (2) a contatto con l?avvolto (8), evitando movimenti relativi tra la porzione (10) del materiale (2) mantenuta ed una prima superficie (11, 12) laterale del nucleo (7); ed - una configurazione di apertura, nella quale l?elemento (9, 9?) di tenuta permette l?avvolgimento del materiale (2) sulla prima superficie (11, 12) laterale del nucleo (7).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui, nella configurazione di chiusura, l?elemento (9, 9?) di tenuta ? configurato per spingere la porzione (10) di materiale (2) verso la prima superficie (11, 12) laterale del nucleo (7).
3. 3. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti e comprendente almeno un secondo dispositivo (13) attuatore, configurato per portare in rotazione il detto supporto attorno ad un secondo asse (A2) di rotazione, in particolare parallelo al primo asse (A1) di rotazione.
4. 4. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti e comprendente almeno un terzo dispositivo (15) attuatore, configurato per azionare l?almeno un elemento (9, 9?) di tenuta.
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui il terzo dispositivo (15) attuatore comprende almeno una camma (16) meccanica, in particolare comprendente un profilo (MP) di moto disposto lungo un piano trasversale al primo asse (A1) di rotazione; il terzo dispositivo (15) attuatore comprendente inoltre almeno un rullo (19) seguicamma ed un sistema di trasmissione del moto configurato per trasmettere almeno parzialmente il moto del rullo (19) seguicamma all?almeno un elemento (9, 9?) di tenuta.
6. 6. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti e comprendente almeno un primo elemento (9, 9?) di tenuta ed un secondo elemento (9, 9?) di tenuta, in cui il primo elemento (9, 9?) di tenuta ed il secondo elemento (9, 9?) di tenuta sono tra loro opposti rispetto al nucleo (7).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6 in cui il primo elemento (9, 9?) di tenuta ed il secondo elemento (9, 9?) di tenuta sono configurati per essere azionati indipendentemente l?uno dall?altro, in particolare tramite un terzo dispositivo (15) attuatore comprendente una camma (16) meccanica ed un rullo (19) seguicamma (16) per ciascun elemento (9, 9?) di tenuta.
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 6, in cui il primo elemento (9, 9?) di tenuta ed il secondo elemento (9, 9?) di tenuta sono configurati per essere azionati in maniera contrapposta, ovvero che alla configurazione di chiusura di uno degli elementi (9, 9?) di tenuta corrisponda la configurazione di apertura dell?elemento (9, 9?) di tenuta opposto.
9. 9. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun elemento (9, 9?) di tenuta comprende almeno un elemento (23) distale, comprendente a sua volta un componente (25, 25?) di contatto disposto in una porzione finale dell?elemento (23) distale, in corrispondenza dell?avvolto (8), ed essendo configurato per spingere, nella configurazione di chiusura dell?elemento (9, 9?) di tenuta, la porzione (10) del materiale (2) verso il nucleo (7); in particolare, il componente di contatto ? un rullo (26) configurato per rotolare sulla porzione (10) del materiale (2) che corrisponde alla parte esterna dell?avvolto (8); in particolare, l?elemento (9, 9?) di tenuta comprende inoltre un dispositivo (27) elastico, configurato per regolare almeno parzialmente la pressione con la quale il componente (25, 25?) di contatto spinge la porzione (10) di materiale (2).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui ciascun elemento (9, 9?) di tenuta comprende una pluralit? di elementi distali, in particolare configurati per essere movimentati simultaneamente da un terzo dispositivo (15) attuatore o per essere movimentati in maniera differita gli uni dagli altri.
11. 11. Macchina per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica comprendente un apparato secondo le rivendicazioni da 1 a 10, un sistema di alimentazione, configurato per alimentare un materiale (2) da avvolgere lungo il percorso (CP) di convogliamento; ed un apparato (50) di supporto; l?apparato (50) di supporto comprendente: - un elemento (51) di supporto, mobile linearmente lungo il percorso (CP) di convogliamento attraverso il quale viene alimentato il materiale (2) da avvolgere e configurato per effettuare un movimento intermittente lungo una corsa (ST) predefinita; - un motore (53) elettrico; - un primo rullo (54), montato a bordo di detto elemento (51) di supporto e configurato per essere azionato in rotazione ad una velocit? variabile dal primo motore elettrico; - un secondo rullo (55), contrapposto al primo rullo (54) e disposto dalla parte opposta rispetto al percorso (CP) di convogliamento in maniera tale da far transitare il materiale (2) tra il primo ed il secondo rullo (55); il motore (53) elettrico essendo configurato per variare la velocit? almeno del primo rullo (54) compensando il movimento intermittente dell? elemento (51) di supporto evitando almeno parzialmente slittamenti tra il primo rullo (54) ed il materiale (2).
12. 12. Metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica; il metodo comprendente: - una fase di avvolgimento, durante la quale un materiale (2) viene avvolto (8) su di un nucleo (7) di forma allungata per formare un avvolto (8) comprendente una pluralit? di elettrodi (E); - una fase di chiusura, durante la quale un elemento (9, 9?) di tenuta ? in una configurazione di chiusura e mantiene almeno una porzione (10) del materiale (2) a contatto con il resto dell?avvolto (8), evitando movimenti relativi tra la porzione (10) di materiale (2) ed una prima superficie (11, 12) laterale del nucleo (7); - una fase di apertura, durante la quale l?elemento (9, 9?) di tenuta ? in una configurazione aperta e permette l?avvolgimento del materiale (2) sulla prima superficie (11, 12) laterale del nucleo (7).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui la fase di chiusura e la fase di apertura sono almeno parzialmente contemporanee alla fase di avvolgimento; in particolare, la fase di chiusura compensa il fatto che il materiale (2) non sia precedentemente laminato.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui durante un giro completo del nucleo (7) vengono eseguite almeno parzialmente sia la fase di apertura sia la fase di chiusura; in particolare, durante la fase di apertura, l?elemento (9, 9?) di tenuta viene allontanato dall?avvolto (8), evitando di creare un?interferenza con l?apparato (50) di supporto.
15. 15. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 12 a 14, e comprendente una fase di alimentazione, durante la quale almeno un sistema di alimentazione alimenta il materiale (2).
16. 16. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 12 a 15, e comprendente una fase (AS) di accompagnamento, durante la quale un apparato (50) di supporto sostiene il materiale (2) lungo un piano (FP) di alimentazione e fino a giungere in prossimit? del nucleo (7); ed una fase (RS) di recupero, durante la quale l?apparato (50) di supporto arretra evitando una collisione con il nucleo (7) in rotazione.