IT202100009626A1 - Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica - Google Patents

Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica Download PDF

Info

Publication number
IT202100009626A1
IT202100009626A1 IT102021000009626A IT202100009626A IT202100009626A1 IT 202100009626 A1 IT202100009626 A1 IT 202100009626A1 IT 102021000009626 A IT102021000009626 A IT 102021000009626A IT 202100009626 A IT202100009626 A IT 202100009626A IT 202100009626 A1 IT202100009626 A1 IT 202100009626A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
station
electrochemical cell
rotation
axis
drum
Prior art date
Application number
IT102021000009626A
Other languages
English (en)
Inventor
Pasqualino Alongi
Original Assignee
Manz Italy Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manz Italy Srl filed Critical Manz Italy Srl
Priority to IT102021000009626A priority Critical patent/IT202100009626A1/it
Priority to EP22717276.4A priority patent/EP4324037A1/en
Priority to PCT/IB2022/053517 priority patent/WO2022219576A1/en
Priority to CA3215626A priority patent/CA3215626A1/en
Priority to US18/555,142 priority patent/US20240204230A1/en
Publication of IT202100009626A1 publication Critical patent/IT202100009626A1/it

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?UNITA' IMPILATRICE E METODO DI IMPILAMENTO PER FORMARE UNA PILA DI CELLE ELETTROCHIMICHE DI UNA BATTERIA ELETTRICA?
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione ? relativa ad una unit? impilatrice e ad un metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica. ARTE ANTERIORE
Una batteria elettrica parallelepipeda (planare) comprende una pila di celle elettrochimiche (ovvero di dispositivi in grado di convertire energia elettrica in energia chimica o viceversa) sovrapposte una sull?altra.
Ciascuna cella elettrochimica che ? parte di una pila ? tipicamente composta da quattro strati sovrapposti: un primo stato che costituisce un catodo, un secondo strato che costituisce un separatore, un terzo strato che costituisce un anodo, ed un quarto che costituisce un ulteriore separatore (e quindi analogo al secondo strato). Nella pila tutte le celle elettrochimiche sono tra loro identiche tranne l?ultima cella (ovvero la cella terminale o cella pi? esterna) che viene messa per ultima sulla sommit? della pila e che ? conformata diversamente essendo priva del primo strato che costituisce un catodo (cio? l?ultima cella ? composta da solo tre strati sovrapposti: separatore, anodo e nuovamente separatore).
Le domande di brevetto US20200185753A1 e EP2879223A1 descrivono alcuni esempi di una unit? impilatrice per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica. DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione ? fornire una unit? impilatrice ed un metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica, i quali macchina e metodo permettano di operare ad una elevata velocit? operativa (tipicamente misurata come numero di pile formate nell?unit? di tempo) garantendo nel contempo una elevata qualit? di lavorazione.
Secondo la presente invenzione vengono forniti una unit? impilatrice ed un metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
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 illustra un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
? la figura 1 ? una vista schematica e prospettica di una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica;
? la figura 2 ? una vista schematica ed in sezione trasversale di una cella elettrochimica della pila della figura 1;
? la figura 3 ? una vista schematica ed in sezione trasversale di una cella elettrochimica terminale (esterna) della pila della figura 1;
? la figura 4 ? vista schematica e con l?eliminazione di particolari per chiarezza di una unit? impilatrice che ? atta a formare la pila della figura 1 ed ? realizzata in accordo con la presente invenzione;
? la figura 5 ? una vista schematica di un tamburo di alimentazione dell?unit? impilatrice della figura 4; e ? le figure 6 e 7 sono due diverse viste schematiche di un convogliatore di trasferimento dell?unit? impilatrice della figura 4 con in evidenza rispettivi sistemi di attuazione a camme.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE
Nella figura 1, con il numero 1 ? indicata nel suo complesso una pila di celle 2 elettrochimiche (ovvero di dispositivi in grado di convertire energia elettrica in energia chimica e/o viceversa) di una batteria elettrica.
Ovvero la batteria elettrica comprende la pila 1 di celle 2 elettrochimiche a cui vengono collegati dei terminali elettrici e dei circuiti elettronici di controllo e gestione.
A titolo di esempio, una pila 1 pu? essere composta da 25-35 celle 2 elettrochimiche sovrapposte una sull?altra.
Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, ciascuna cella 2 elettrochimica che ? parte di una pila 1 ? tipicamente composta da quattro strati 3-6 sovrapposti (come illustrato nella figura 2): un primo stato 3 che costituisce un catodo, un secondo strato 4 che costituisce un separatore, un terzo strato 5 che costituisce un anodo, ed un quarto 6 che costituisce un ulteriore separatore (e quindi analogo al secondo strato 4). Nella pila 1 tutte le celle 2 elettrochimiche sono tra loro identiche tranne l?ultima cella 2 elettrochimica (ovvero la cella 2 elettrochimica terminale o cella 2 elettrochimica pi? esterna illustrata nella figura 3) che viene messa per ultima sulla sommit? della pila 1 e che ? conformata diversamente essendo priva del primo strato 3 che costituisce un catodo (cio? l?ultima cella 2 elettrochimica ? composta da solo tre strati 4, 5 e 6 sovrapposti: separatore, anodo e nuovamente separatore).
Nella figura 4 ? illustrata nel suo complesso una macchina 7 per la produzione di batterie elettriche comprendenti ciascuna una pila 1 di celle 2 elettrochimiche.
La macchina 7 comprende una unit? A di produzione (di tipo noto ed illustrata schematicamente) in cui viene realizzato un nastro 8 continuo di celle 2 elettrochimiche disposte una di seguito all?altra senza soluzione di continuit?; nel nastro 8 si possono trovare sia celle 2 elettrochimiche standard (ovvero provviste di tutti e quattro gli strati 3-6), sia celle 2 elettrochimiche terminali o esterne (ovvero prive dello strato 3 che costituisce un catodo) in quanto l?unit? A di produzione ? atta a produrre entrambe (per produrre una cella 2 elettrochimica terminale ? sufficiente inibire l?alimentazione dello strato 3 che costituisce un catodo). Inoltre, la macchina 7 comprende una unit? B impilatrice che riceve il nastro 8 dall?unit? A di produzione, taglia trasversalmente il nastro 8 per separare le singole celle 2 elettrochimiche dal nastro 8 (ovvero per ?singolarizzare? le celle 2 elettrochimiche), e quindi impila le celle 2 elettrochimiche per formare le pile 1. Infine, la macchina 7 comprende una unit? C di lavorazione (di tipo noto ed illustrata schematicamente) che riceve le pile 1 dall?unit? B impilatrice ed esegue delle lavorazioni finali sulle pile 1.
L?unit? B impilatrice comprende un rullo 9 di alimentazione che ? montato girevole per ruotare con una legge di moto continua (ovvero con una legge di moto che prevede di avanzare ad una velocit? costante senza alternare fasi di moto e fasi di sosta) attorno ad un asse 10 di rotazione orizzontale e perpendicolare al piano del foglio.
Il rullo 9 di alimentazione riceve il nastro 8 in una stazione S1 di ingresso dall?unit? A di produzione; preferibilmente, a monte del rullo 9 di alimentazione (ovvero tra il rullo 9 di alimentazione e l?unit? A di produzione) ? disposto un dispositivo 11 compensatore in cui il nastro 8 forma una ansa di lunghezza variabile per mantenere costante una tensione del nastro 8 stesso.
L?unit? B impilatrice comprende un rullo 12 di alimentazione che ? montato girevole per ruotare con una legge di moto continua attorno ad un asse 13 di rotazione orizzontale, ? disposto di fianco al rullo 9 di alimentazione, e riceve il nastro 8 dal rullo 9 di alimentazione in corrispondenza di una stazione S2 di trasferimento. Al rullo 12 di alimentazione ? accoppiato un dispositivo 14 di taglio (dotato, nella forma di attuazione illustrata, di due diversi coltelli) che ? configurato per separare una singola cella 2 elettrochimica dal nastro 8 continuo; quindi in corrispondenza del rullo 12 di alimentazione il nastro 8 continuo viene singolarizzato e diventa una successione di singole celle 2 elettrochimiche tra loro separate. Le singole celle 2 elettrochimiche lasciano il rullo 12 di alimentazione in corrispondenza di una stazione S3 di presa come verr? meglio descritto in seguito.
La fasatura del nastro 8 continuo rispetto al dispositivo 14 di taglio per assicurare che il taglio trasversale del nastro 8 avvenga sempre nella posizione corretta viene eseguita mediante dei sensori ottici (tipicamente telecamere) che, rilevando la posizione di determinati riferimenti, determinano l?esatta posizione (fase) del nastro 8 continuo e quindi possono regolare di conseguenza l?avanzamento del nastro 8 continuo.
Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nella figura 5, il tamburo 12 di alimentazione comprende due sedi 15 aspiranti, ciascuna delle quali ? montata sul tamburo 12 di alimentazione per essere mobile rispetto al tamburo 12 di alimentazione stesso, ed ? configurata per trattenere una singola cella 2 elettrochimica (inizialmente ancora collegata al resto del nastro 8 continuo e successivamente separata dal resto del nastro 8 continuo da un taglio trasversale eseguito dal dispositivo 14 di taglio). In particolare, ciascuna sede 15 aspirante ? mobile rispetto al tamburo 12 di alimentazione per spostarsi (con una corsa massima limitata dell?ordine di millimetri) lungo una direzione D di allineamento parallela all?asse 13 di rotazione. Il tamburo 12 di alimentazione comprende inoltre un dispositivo 16 sensore per rilevare una posizione della cella 2 elettrochimica portata da una sede 15 aspirante; ovvero il dispositivo 16 sensore permette di verificare il corretto allineamento della cella 2 elettrochimica portata da una sede 15 aspirante. Infine, il tamburo 12 di alimentazione comprende un dispositivo 17 attuatore (ad esempio un motore elettrico passo-passo) che ? configurato per spostare ciascuna sede 15 aspirante rispetto al tamburo 12 di alimentazione e lungo la direzione D di allineamento in funzione di un rilevamento eseguito dal dispositivo 16 sensore e per disporre (se necessario) la cella 2 elettrochimica portata dalla sede 15 aspirante in una posizione desiderata (ovvero per allineare correttamente la cella 2 elettrochimica correggendo eventuali errori di posizione).
Preferibilmente, il dispositivo 16 sensore comprende una telecamera che inquadra la periferia del tamburo 12 di alimentazione e quindi rileva otticamente la posizione effettiva di una cella 2 elettrochimica portata da una sede 15 aspirante; a tale proposito, sulla superficie esterna della sede 15 aspirante potrebbero essere stampate delle tacche di riferimento visibili che definiscono la posizione desiderata della cella 2 elettrochimica e fornisco al dispositivo 16 sensore dei riferimenti visibili per valutare il corretto posizionamento della cella 2 elettrochimica. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 5, ciascuna sede 15 aspirante ? mobile rispetto al tamburo 12 solo lungo una singola direzione D di allineamento parallela all?asse 13 di rotazione. Secondo una diversa forma di attuazione, ciascuna sede 15 aspirante ? mobile rispetto al tamburo 12 anche lungo una ulteriore direzione di allineamento circonferenziale (ovvero perpendicolare alla direzione D di allineamento). Secondo una ulteriore forma di attuazione, ciascuna sede 15 aspirante ? mobile rispetto al tamburo 12 anche ruotando attorno ad un asse di allineamento perpendicolare alla direzione D di allineamento (e quindi perpendicolare all?asse 13 di rotazione).
Secondo quanto illustrato nella figura 4, l?unit? B impilatrice comprende tre contenitori 18 di formazione (ma il loro numero complessivo potrebbe ovviamente essere diverso), ciascuno dei quali ? configurato per ricevere in successione le singole celle 2 elettrochimiche che si dispongono via via una sull?altra per formare la pila 1 all?interno del contenitore 18 di formazione stesso. In particolare, ciascun contenitore 18 di formazione presenta la forma di una scatola che ? aperta ad una estremit? (attraverso la quale le singole celle 2 elettrochimiche vengono progressivamente inserite nel contenitore 18 di formazione) ed ? delimitata da una parete di fondo piana e mobile e da una parete laterale rettangolare e fissa; mano a mano che singole celle 2 elettrochimiche vengono inserite in un contenitore 18 di formazione, la parete di fondo (che inizialmente ? in posizione completamente sollevata) si abbassa aumentando il volume interno del contenitore 18 di formazione e mantenendo sempre sullo stesso piano la posizione in cui inserire la cella 2 elettrochimica successiva.
L?unit? B impilatrice comprende un tamburo 19 che supporta i tre contenitori 18 di formazione ed ? montato girevole attorno ad un asse 20 di rotazione (parallelo all?asse 10 di rotazione e quindi orizzontale) per spostare ciascun contenitore 18 di formazione lungo un percorso P1 di trasferimento di forma circolare che attraversa una stazione S4 di rilascio in cui ciascun contenitore 18 di formazione fermo in sosta riceve in successione le celle 2 elettrochimiche. In particolare, ciascun contenitore 18 di formazione ? rigidamente montato sul tamburo 19 mediante un corrispondete braccio di supporto privo di cerniere; di conseguenza, ciascun contenitore 18 di formazione segue pedissequamente il movimento di rotazione del tamburo 19 senza mai compiere alcun movimento rispetto al tamburo 19 stesso. Il tamburo 19 viene portato in rotazione attorno all?asse 20 di rotazione da un dispositivo 21 attuatore (normalmente un motore elettrico dedicato) con una legge di moto a passo (ovvero una legge di moto che prevede un ciclico alternarsi di fasi di moto e di fasi di sosta). La rotazione del tamburo 19 sposta ciascun contenitore 18 di formazione lungo il percorso P1 di trasferimento ed attraverso: la stazione S4 di rilascio (in cui ciascun contenitore 18 di formazione fermo in sosta riceve in successione le celle 2 elettrochimiche), attraverso una stazione S5 di legatura (in cui una pila 1 completa viene sottoposta ad una legatura per serrare e stabilizzare la pila 1 stessa) ed infine attraverso una stazione S6 di trasferimento (in cui una pila 1 formata e legata lascia il corrispondente contenitore 18 di formazione verso l?unit? C di lavorazione). Ovvero, il dispositivo 21 attuatore sposta ciascun contenitore 18 di formazione vuoto nella stazione S4 di rilascio e mantiene il contenitore 18 di formazione nella stazione S4 di rilascio fino ad un completamento della pila 1 all?interno del contenitore 18 di formazione stesso.
In corrispondenza della stazione S5 di legatura ? disposto un dispositivo 22 legatore che ? configurato per eseguire la legatura di una pila 1 portata da un contenitore 18 di formazione fermo in sosta nella stazione S5 di legatura.
L?unit? B impilatrice comprende un convogliatore 23 di trasferimento che supporta e movimenta una pluralit? di teste 24 di presa (otto teste 24 di presa nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, ma il loro numero potrebbe essere diverso), ciascuna delle quali ? atta a ricevere e trattenere (tipicamente mediante aspirazione) una singola cella 2 elettrochimica. Il convogliatore 23 di trasferimento avanza ciclicamente ciascuna testa 24 di presa lungo un percorso P2 di trasferimento circolare che attraversa la stazione S3 di presa (configurata per alimentare una singola cella 2 elettrochimica alla testa 24 di presa) e quindi che attraversa la stazione S4 di rilascio (disposta lungo il percorso P2 di trasferimento a valle della stazione S3 di presa e configurata per fare rilasciare alla testa 24 di presa una singola cella 2 elettrochimica nel contenitore 18 di formazione fermo in sosta nella stazione S4 di rilascio stessa).
Il convogliatore 23 di trasferimento comprende un tamburo 25 che ? montato girevole attorno ad un asse 26 di rotazione (parallelo all?asse 10 di rotazione e quindi orizzontale) e supporta le teste 24 di presa per avanzare le teste 24 di presa lungo il percorso P2 di trasferimento di forma circolare. Inoltre, il convogliatore 23 di trasferimento comprende un dispositivo 27 attuatore (tipicamente un motore elettrico dedicato) che porta in rotazione il tamburo 25 attorno all?asse 26 di rotazione con una legge di moto continua (ovvero con una legge di moto che prevede di avanzare ad una velocit? costante senza alternare fasi di modo e fasi di sosta).
Secondo quanto meglio illustrato nelle figure 5 e 6, il convogliatore 23 di trasferimento comprende una pluralit? di bracci 28, ciascuno dei quali ad una estremit? interna ? incernierato al tamburo 25 per ruotare, rispetto al tamburo 25, attorno ad un asse 29 di rotazione parallelo all?asse 26 di rotazione e ad una estremit? esterna supporta una corrispondente testa 24 di presa in modo girevole attorno ad un asse 30 di rotazione parallelo all?asse 29 di rotazione.
? previsto un sistema 31 di attuazione a camme (illustrato nella figura 6) che comanda la rotazione di ciascun braccio 28 attorno al corrispondente asse 29 di rotazione sfruttando il movimento di rotazione del tamburo 25 attorno all?asse 26 di rotazione. Analogamente, ? previsto un sistema 32 di attuazione a camme (illustrato nella figura 7) che ? separato ed indipendente dal sistema 31 di attuazione a camme e comanda la rotazione di ciascuna testa 24 di presa attorno al corrispondete asse 30 di rotazione sfruttando il movimento di rotazione del tamburo 25 attorno all?asse 26 di rotazione.
Secondo quanto illustrato nella figura 6, il sistema 31 di attuazione a camme comprende due camme 33 e 34 fisse che sono disposte attorno all?asse 26 di rotazione ed una serie di carrelli 35, ciascuno dei quali ? solidale ad un corrispondente braccio 28 ed ? provvisto di una coppia rulli 36 segui-camma che si accoppiano alle rispettive camme 33 e 34 fisse.
Secondo quanto illustrato nella figura 7, il sistema 32 di attuazione a camme comprende una camma 37 fissa disposta attorno all?asse 26 di rotazione, una pluralit? di rulli 38 segui-camma che sono accoppiati alla camma 37 fissa, ed una pluralit? di leveraggi 39, ciascuno dei quali trasmette il moto da un corrispondete rullo 38 segui-camma ad una corrispondente testa 24 di presa. In particolare, ciascun leveraggio 39 comprende, tra i vari componenti, un braccio 40 finale che ? incernierato alla corrispondente testa 24 di presa in posizione eccentrica rispetto all?asse 30 di rotazione.
Secondo quanto illustrato nella figura 4, sono previste due stazioni S7 e S8 di controllo che sono disposte una di seguito all?altra lungo il percorso P2 di trasferimento e sono configurate per controllare la conformit? di una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa, ovvero per controllare che la cella 2 elettrochimica risponda alle specifiche nominali.
La stazione S7 di controllo comprende un dispositivo 41 di controllo ottico (normalmente comprendente una telecamera) che esegue un controllo ottico di una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa. Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il dispositivo 41 di controllo ottico acquisisce (almeno) una immagine digitale della cella 2 elettrochimica e tale immagine digitale viene analizzata per determinare le caratteristiche esteriori (visibili) della cella 2 elettrochimica.
La stazione S8 di controllo comprende un dispositivo 42 di controllo che esegue un controllo elettrico di una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa; in particolare, il dispositivo 42 di controllo esegue una misura di resistivit? (conducibilit?) elettrica. Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il dispositivo 42 di controllo ottico comprende (almeno) un elettrodo 43 a puntale ed un dispositivo 44 attuatore che sposta l?elettrodo 43 a puntale tra una posizione di passaggio (illustrata nella figura 4) in cui l?elettrodo 43 a puntale ? relativamente lontano da una testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S8 di controllo ed una posizione operativa (non illustrata) in cui l?elettrodo 43 a puntale ? a contatto con una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S8 di controllo. Ad esempio, il dispositivo 44 attuatore comprende un pentalatero che ad una estremit? supporta l?elettrodo 43 a puntale. La legge di moto impressa dal dispositivo 44 attuatore all?elettrodo 43 a puntale permette di mantenere per un certo tempo l?elettrodo 43 a puntale accoppiato ad una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S8 di controllo; contestualmente, la testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S8 di controllo si mantiene affacciata al puntale mediante una combinazione di una rotazione (comandata dal sistema 31 di attuazione a camme) del corrispondente braccio 28 attorno all?asse 29 di rotazione e di una rotazione (comandata dal sistema 32 di attuazione a camme) della testa 24 di presa attorno all?asse 30 di rotazione.
? prevista una stazione S9 di scarto che ? disposta lungo il percorso P2 di trasferimento a valle della stazione S8 di controllo ed ? configurata per prelevare una cella 2 elettrochimica difettosa (ovvero riconosciuta come difettosa dai controlli eseguiti nelle stazioni S7 ed S8 di controllo) portata da una testa 24 di presa per togliere la cella 2 elettrochimica difettosa dalla testa 24 di presa ed avviare la testa 24 di presa difettosa verso un convogliatore 45 di espulsione degli scarti. La stazione S9 di scarto comprende una testa 46 di presa aspirante atta a ricevere e trattenere una cella 2 elettrochimica, ed un dispositivo 47 attuatore che supporta la testa 46 di presa ed ? configurato per spostare la testa 46 di presa tra la stazione S9 di scarto in cui la testa 46 di presa preleva una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S9 di scarto ed una stazione S10 di espulsione in corrispondenza di un ingresso del convogliatore 45 di espulsione.
Ad esempio, il dispositivo 47 attuatore comprende un quadrilatero articolato deformabile che ad una estremit? supporta la testa 46 di presa. La legge di moto impressa dal dispositivo 47 attuatore alla testa 46 di presa permette di mantenere per un certo tempo la testa 46 di presa accoppiata ad una cella 2 elettrochimica portata da una testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S9 di scarto; contestualmente, la testa 24 di presa che transita attraverso la stazione S9 di scarto si mantiene affacciata alla testa 46 di presa mediante una combinazione di una rotazione (comandata dal sistema 31 di attuazione a camme) del corrispondente braccio 28 attorno all?asse 29 di rotazione e di una rotazione (comandata dal sistema 32 di attuazione a camme) della testa 24 di presa attorno all?asse 30 di rotazione.
Secondo una preferita (ma non vincolante) forma di attuazione illustrata nella figura 4, l?unit? B di impilamento comprende una stazione S11 di scambio che ? disposta lungo il percorso P2 di trasferimento (a valle della stazione S9 di scarto), ed un magazzino 48 che ? disposto in corrispondenza della stazione S11 di scambio ed ? atto ad immagazzinare temporaneamente una cella 2 elettrochimica in modo tale che ciascuna testa 24 di presa portante una cella 2 elettrochimica attraversando la stazione S11 di scambio possa cedere la cella 2 elettrochimica al magazzino 48 oppure ciascuna testa 24 di presa vuota attraversando la stazione S11 di scambio possa prelevare una cella 2 elettrochimica dal magazzino 48.
Secondo una preferita (ma non vincolante) forma di attuazione illustrata nella figura 4, l?unit? B di impilamento comprende una stazione S12 di scambio che ? disposta lungo il percorso P2 di trasferimento (a valle della stazione S11 di scambio), ed un magazzino 49 che ? disposto in corrispondenza della stazione S12 di scambio ed ? atto ad immagazzinare temporaneamente una cella 2 elettrochimica (terminale) in modo tale che ciascuna testa 24 di presa portante una cella 2 elettrochimica terminale attraversando la stazione S12 di scambio possa cedere la cella 2 elettrochimica terminale al magazzino 49 oppure ciascuna testa 24 di presa vuota attraversando la stazione S12 di scambio possa prelevare una cella 2 elettrochimica terminale dal magazzino 49.
I due magazzini 48 e 49 sono tra loro strutturalmente identici e ciascuno di essi comprende un tamburo 50 che ? montato girevole attorno ad un asse 51 di rotazione parallelo all?asse 26 di rotazione e presenta una pluralit? di sedi 52 aspiranti che sono uniformemente distribuite attorno all?asse 51 di rotazione e sono atte ad alloggiare rispettive celle 2 elettrochimiche; ? previsto un dispositivo 53 attuatore che porta in rotazione il tamburo 50 attorno all?asse 51 di rotazione con una legge di moto a passo per variare la sede 52 aspirante affacciata alla stazione S11 di scambio. Preferibilmente, ciascun tamburo 50 presenta una sezione trasversale poligonale (esagonale nella non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure allegate) in modo tale che la superfice laterale del tamburo 50 sia formata da una successione di pareti piane ciascuna delle quali costituisce una corrispondente sede 52 aspirante. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascun tamburo 50 presenta una sezione trasversale circolare e di conseguenza le sedi 52 aspiranti non sono pi? piane ma sono di forma cilindrica.
Infine, la macchina 7 comprende una unit? 54 di controllo che sovraintende al funzionamento di tutta la macchina 7 e quindi al funzionamento delle tre unit? A, B e C che compongono la macchina 7.
In uso, il magazzino 48 viene utilizzato sempre e solo per stoccare delle celle 2 elettrochimiche standard (ovvero provviste di tutti e quattro gli strati 3-6), mentre il magazzino 49 viene utilizzato sempre e solo per stoccare celle 2 elettrochimiche terminali o esterne (ovvero prive dello strato 3 che costituisce un catodo).
In uso, l?unit? A di produzione viene ciclicamente pilotata per produrre una sequenza di celle 2 elettrochimiche terminali o esterne (ovvero prive dello strato 3 che costituisce un catodo) che vengono quindi tutte immagazzinate nel magazzino 49 (ovviamente non pi? di sei celle 2 elettrochimiche terminali o esterne in quanto il magazzino 49 ha al massimo sei sedi 52 aspiranti nella non limitativa forma di attuazione illustrata nelle figure allegate); in altre parole, quando necessario (tipicamente ogni tre-sei pile 1 prodotte), l?unit? A di produzione viene pilotata per produrre una sequenza di celle 2 elettrochimiche terminali o esterne che vengono tutte stoccate nel magazzino 49.
In uso, il magazzino 48 viene normalmente mantenuto mezzo pieno (ovvero mezzo vuoto) in modo tale che abbia sempre la possibilit? sia di ricevere una cella 2 elettrochimica da una testa 24 di presa che attraversa la stazione S11 di scambio, sia di cedere una cella 2 elettrochimica ad una testa 24 di presa che attraversa la stazione S11 di scambio.
Vengono di seguito descritte le modalit? con cui l?unit? B di impilamento realizza una pila 1 di celle 2 elettrochimiche in un contenitore 18 di formazione inizialmente vuoto e fermo in sosta nella stazione S4 di rilascio.
Inizialmente, il tamburo 19 compie un passo di rotazione per spostare un contenitore 18 di formazione vuoto dalla stazione S6 di trasferimento (in cui il contenitore 18 di formazione ha rilasciato una pila 1 formata e legata) alla stazione S4 di rilascio.
Contestualmente, il tamburo 25 del convogliatore 23 di trasferimento continua a spostare le teste 24 di presa lungo il percorso P2 di trasferimento per attraversare ciclicamente: la stazione S3 di presa in cui le teste 24 di presa ricevono le celle 2 elettrochimiche standard e singolarizzate (ed eventualmente correttamente allineate) dal tamburo 12 di alimentazione, le stazioni S7 e S8 di controllo in cui le celle 2 elettrochimiche standard vengono controllate, la stazione S9 di scarto in cui una eventuale cella 2 elettrochimica standard difettosa viene scartata, attraverso le stazioni S11 ed S12 di scambio, ed infine attraverso la stazione S4 di rilascio in cui le celle 2 elettrochimiche standard vengono rilasciate in successione dentro al contenitore 18 di formazione fermo in sosta per formare la pila 1. Quando la pila 1 ? quasi completa, una testa 24 di presa viene fatta arrivare vuota alla stazione 12 di scambio (o perch? non ha prelevato una cella 2 elettrochimica standard nella stazione S3 di presa o perch? ha ceduto la cella 2 elettrochimica standard al magazzino 48 nella stazione S11 di scambio) in modo tale da potere ricevere nella stazione 12 di scambio una cella 2 elettrochimica terminale o esterna dal magazzino 49 e quindi arrivare alla stazione S3 di presa con la cella 2 elettrochimica terminale o esterna che viene rilasciata nel contenitore 18 di formazione fermo in sosta e quindi completare la formazione di una pila 1.
E? importante osservare che una testa 24 di presa pu? venire fatta arrivare vuota alla stazione 12 di scambio perch? non ha prelevato una cella 2 elettrochimica standard nella stazione S3 di presa; ovviamente in questo caso i tamburi 9 e 12 di alimentazioni (che si trovano a valle della stazione S3 di presa) devono venire adeguatamente rallentati (o anche fermati per un istante) in modo tale da ?saltare un giro?, ovvero evitare di fare arrivare alla stazione S3 di presa una cella 2 elettrochimica standard che non viene prelevata dalla testa 24 di presa. Generalmente ? sufficiente rallentare solo i tamburi 9 e 12 di alimentazione (che sono piccoli e quindi presentano una inerzia ridotta) in quanto il dispositivo 11 compensatore permette di compensare la (temporanea) differenza di velocit? tra l?unit? A di produzione ed i tamburi 9 e 12 di alimentazione.
Il magazzino 48 contenente le celle 2 elettrochimiche standard permette di disaccoppiare quanto avviene nella stazione S3 di presa da quanto avviene a valle della stazione S3 di presa ed in particolare nella stazione S9 di scarto; in questo modo, indipendentemente dal fatto che una cella 2 elettrochimica standard venga o meno giudicata difettosa e quindi scartata nella stazione S9 di scarto, ? sempre possibile scegliere di avere a valle della stazione S9 di scarto una testa 24 di presa vuota (perch? ha lasciato la propria cella 2 elettrochimica standard al magazzino 48) oppure una testa 24 di presa piena (perch? ha prelevato una cella 2 elettrochimica standard al magazzino 48).
Analogamente, il magazzino 49 contenente le celle 2 elettrochimiche terminali o esterne permette di disaccoppiare quanto avviene nella stazione S3 di presa da quanto avviene a valle della stazione S3 di presa ed in particolare nella stazione S9 di scarto; in questo modo, indipendentemente dal fatto che una cella 2 elettrochimica terminale o esterna venga o meno giudicata difettosa e quindi scartata nella stazione S9 di scarto, ? sempre possibile avere a valle della stazione S9 di scarto una testa 24 di presa contenente una cella 2 elettrochimica terminale o esterna al momento giusto (ovvero per completare una pila 1 in formazione nel contenitore 18 di formazione); infatti, ? sempre possibile liberare (svuotare) una testa 24 di presa lasciando la cella 2 elettrochimica standard inizialmente portata dalla testa 24 di presa nel magazzino 48 e quindi fare prelevare immediatamente dopo dalla testa 24 di presa una cella 2 elettrochimica terminale o esterna dal magazzino 49.
In sostanza, grazie alla presenza del magazzino 49, non ? pi? necessario formare una singola cella 2 elettrochimica terminale o esterna nella posizione supposta corretta con il rischio che uno scarto imprevisto ed imprevedibile (e del tutto causale) di celle 2 elettrochimiche standard o della stessa cella 2 elettrochimica terminale o esterna non facciano arrivare una cella 2 elettrochimica terminale o esterna nella stazione S3 di presa al momento giusto (ovvero quando si deve ?chiudere? una pila 1 quasi completa); infatti, grazie alla presenza del magazzino 49, ? possibile disaccoppiare la produzione delle celle 2 elettrochimiche terminali o esterne dalla formazione delle pile 1, ovvero ? possibile dedicare delle finestre temporali alla produzione di un gruppo di celle 2 elettrochimiche terminali o esterne che vengono temporaneamente stoccate nel magazzino 49 per venire utilizzate una alla volta quando necessario ed esattamente quando necessario.
In altre parole, per realizzare le pile 1 di celle 2 elettrochimiche le teste 24 di presa vengono avanzate ciclicamente lungo il percorso P2 di trasferimento per ricevere nella stazione S3 di presa singole celle 2 elettrochimiche e successivamente per rilasciare le singole celle 2 elettrochimiche in un contenitore 18 di formazione fermo in sosta nella stazione S4 di rilascio. Ciascuna pila 1 ? composta da una pluralit? di celle 2 elettrochimiche standard e da una singola cella 2 elettrochimica terminale che ? disposta per ultima sulla sommit? della pila 1 e conclude la formazione della pila 1; quindi nel magazzino 49 vengono preventivamente immagazzinate una serie di celle 2 elettrochimiche terminali e, quando la pila 1 in formazione nel contenitore 18 di formazione ha ricevuto tutte le celle 2 elettrochimiche standard, la testa 24 di presa viene avanzata vuota attraverso la stazione S12 di scambio per ricevere dal magazzino 49 una cella 2 elettrochimica terminale (in modo ?just in time?) che viene immediatamente dopo rilasciata nel contenitore 18 di formazione fermo in sosta nella stazione S4 di rilascio.
Di conseguenza, vengono prodotte, periodicamente ed insieme (ovvero una di seguita all?altra), una serie di celle 2 elettrochimiche terminali che vengono avanzate tutte insieme (ovvero una di seguita all?altra) verso la stazione S3 di presa per venire prese dalle teste 24 di presa e quindi rilasciate nel magazzino 49 (in questo modo il magazzino 49 viene riempito di celle 2 elettrochimiche terminali da usare successivamente una alla volta in vista della formazione di future pile 1). Quindi, vengono prodotte senza interruzione una serie di celle 2 elettrochimiche standard sufficienti alla produzione di pi? pile 1 in quanto per completare ciascuna pila 1 viene utilizzata una corrispondente cella 2 elettrochimica terminale immagazzinata nel magazzino 49 (ovvero predisposta in precedenza per trovarsi al posto giusto al momento giusto). Di conseguenza, vengono prodotte senza interruzione un numero di celle 2 elettrochimiche standard che ? sostanzialmente un multiplo intero del numero di celle 2 elettrochimiche terminali immagazzinate nel magazzino 49. In effetti il numero di celle 2 elettrochimiche standard prodotte viene leggermente aumentato rispetto all?esatto multiplo intero del numero di celle 2 elettrochimiche terminali immagazzinate nel magazzino 49 per tenere conto dei possibili scarti (utilizzando una media di scarti); se in corso di impilamento si osserva che il numero di scarti ? diverso dal previsto (ovvero diverso alla media) si pu? riprogrammare il numero di celle 2 elettrochimiche standard da produrre e/o si pu? utilizzare il magazzino 48 per immagazzinare celle 2 elettrochimiche standard eccedenti o per ricevere celle 2 elettrochimiche standard mancanti.
Come detto in precedenza, ? possibile immagazzinare nel magazzino 48 una cella 2 elettrochimica standard portata da una testa 24 di presa per rendere vuota la testa 24 di presa stessa quando si deve rilasciare, nella stazione S4 di rilascio, una cella 2 elettrochimica terminale; ovvero la testa 24 di presa viene svuotata dalla cella 2 elettrochimica standard nel magazzino 48 per permettere alla testa 24 di presa vuota di prelevare subito dopo una cella 2 elettrochimica terminale dal magazzino 49.
Ovviamente, di quando in quando, una cella 2 elettrochimica standard viene prelavata dal magazzino 48 per evitare il completo riempimento del magazzino 48 stesso avanzando una testa 24 di presa vuota attraverso la stazione S11 di scambio (associata al magazzino 48). Una testa 24 di presa viene avanzata vuota attraverso la stazione S11 di scambio perch? una cella 2 elettrochimica standard prelevata dalla testa 24 di presa nella stazione S3 di presa ? stata scartata a monte della stazione S11 di scambio; in alternativa una testa 24 di presa viene avanzata vuota attraverso la stazione S11 di scambio perch? la testa 24 di presa non ha ricevuto alcuna cella 2 elettrochimica standard nella stazione S3 di presa (ad esempio perch? il gruppo di alimentazione disposto a monte della stazione S3 di presa ? stato rallentato per evitare che la testa 24 di presa riceva alcuna cella 2 elettrochimica standard nella stazione S3 di presa).
Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ? assente il magazzino 48 ed ? quindi presente solo il magazzino 49 che viene utilizzato sempre e solo per stoccare celle 2 elettrochimiche terminali o esterne (ovvero prive dello strato 3 che costituisce un catodo), oppure per stoccare sia celle 2 elettrochimiche standard (ovvero provviste di tutti e quattro gli strati 3-6), sia celle 2 elettrochimiche terminali o esterne (ovvero prive dello strato 3 che costituisce un catodo). Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, sono assenti entrambi i magazzini 48 e 49.
E? importante osservare che lungo tutto il percorso P2 di trasferimento, ciascuna testa 24 di presa compie continuamente una serie di movimenti rispetto al tamburo 25 che sono dovuti ad una combinazione di una rotazione attorno all?asse 29 di rotazione (comandata dal sistema 31 di attuazione a camme) e di una contemporanea rotazione attorno all?asse 30 di rotazione (comandata dal sistema 32 di attuazione a camme); questi movimenti di ciascuna testa 24 di presa rispetto al tamburo 25 permettono alla testa 24 di presa di interagire nelle stazioni S3, S7, S8, S9, S11, S12 ed S4 con modalit? ottimali anche operando a grande velocit?; ad esempio, prima di approcciare una stazione S3, S7, S8, S9, S11, S12 o S4, il braccio 28 di una testa 24 di presa pu? ruotare attorno al corrispondente asse 29 di rotazione per anticipare il movimento di avanzamento del tamburo 25 (ovvero nello stesso verso di rotazione del tamburo 25) e quindi nella stazione S3, S7, S8, S9, S11, S12 o S4 il braccio 28 pu? ruotare in verso contrario (ovvero opposto al verso di rotazione del tamburo 25) per mantenere (per un breve periodo) la test 24 di presa ferma o quasi ferma.
Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
L?unit? B di impilamento sopra descritta presenta numerosi vantaggi.
In primo luogo, l?unit? B di impilamento sopra descritta permette di operare ad una elevata velocit? operativa (tipicamente misurata come numero di pile 1 formate nell?unit? di tempo) soprattutto grazie alla legge di moto continua del convogliatore 23 di trasferimento.
Inoltre, l?unit? B di impilamento sopra descritta permette di garantire una elevata qualit? di lavorazione assicurando sia un accurato controllo di conformit? di ciascuna singola cella 2 elettrochimica, sia un posizionamento molto preciso di ciascuna singola cella 2 elettrochimica in un contenitore 18 di formazione al momento di realizzare una pila 1.
Infine, l?unit? B di impilamento sopra descritta permette scartare tutte e sole le celle 2 elettrochimiche difettose, ovvero permette sempre di utilizzare tutte le celle 2 elettrochimiche conformi alle specifiche annullando lo scarto di celle 2 elettrochimiche conformi alle specifiche; questo risultato viene ottenuto grazie alla presenza dei magazzini 48 e 49 che permettono di disaccoppiare l?atto di formazione delle pile 1 dall?atto di produzione delle celle 2 elettrochimiche avendo quindi la possibilit? di compensare la presenza imprevista ed imprevedibile (e del tutto causale) di celle 2 elettrochimiche difettose da scartare.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE
1 pila
2 cella elettrochimica
3 strato
4 strato
5 strato
6 strato
7 macchina
8 nastro
9 rullo di alimentazione
10 asse di rotazione
11 dispositivo compensatore
12 rullo di alimentazione
13 asse di rotazione
14 dispositivo di taglio
15 sede aspirante
16 dispositivo sensore
17 dispositivo attuatore
18 contenitore di formazione
19 tamburo
20 asse di rotazione
21 dispositivo attuatore
22 dispositivo legatore
convogliatore di trasferimento testa di presa
tamburo
asse di rotazione dispositivo attuatore braccio
asse di rotazione
asse di rotazione
sistema di attuazione a camme sistema di attuazione a camme camma fissa
camma fissa
carrelli
rullo segui-camma
camma fissa
rullo segui-camma
leveraggio
braccio
dispositivo di controllo dispositivo di controllo elettrodo a puntale dispositivo attuatore convogliatore di espulsione testa di presa
dispositivo attuatore
48 magazzino
49 magazzino
50 tamburo
51 asse di rotazione
52 sedi aspiranti
53 dispositivo attuatore 54 unit? di controllo
A unit? di produzione
B unit? di impilamento
C unit? di lavorazione
S1 stazione di ingresso
S2 stazione di trasferimento S3 stazione di presa
S4 stazione di rilascio
S5 stazione di legatura
S6 stazione di trasferimento S7 stazione di controllo S8 stazione di controllo S9 stazione di scarto
S10 stazione di espulsione S11 stazione di scambio
S12 stazione di scambio
D direzione di allineamento P1 percorso di trasferimento P2 percorso di trasferimento

Claims (18)

R I V E N D I C A Z I O N I
1) Unit? (B) impilatrice per formare una pila (1) di celle (2) elettrochimiche di una batteria elettrica; l?unit? (B) impilatrice comprende:
un contenitore (18) di formazione configurato per ricevere in successione le singole celle (2) elettrochimiche che si dispongono via via una sull?altra per formare la pila (1);
almeno una prima testa (24) di presa atta a ricevere e trattenere una cella (2) elettrochimica;
un convogliatore (23) di trasferimento che supporta la prima testa (24) di presa per avanzare ciclicamente la prima testa (24) di presa stessa lungo un primo percorso (P2) di trasferimento;
una stazione (S3) di presa che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento ed ? configurata per alimentare una singola cella (2) elettrochimica alla prima testa (24) di presa; ed
una stazione (S4) di rilascio che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento a valle della prima stazione (S3) di presa ed ? configurata per fare rilasciare alla prima testa (24) di presa una singola cella (2) elettrochimica nel contenitore (18) di formazione;
l?unit? (B) impilatrice ? caratterizzata dal fatto che il convogliatore (23) di trasferimento comprende un primo tamburo (25) che ? montato girevole attorno ad un primo asse (26) di rotazione per spostare la prima testa (24) di presa lungo il primo percorso (P2) di trasferimento di forma circolare.
2) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 1 e comprendente un primo dispositivo (27) attuatore che porta in rotazione il primo tamburo (25) attorno al primo asse (26) di rotazione con una legge di moto continua.
3) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il convogliatore (23) di trasferimento comprende:
un primo braccio (28) che ad una estremit? interna ? incernierato al primo tamburo (25) per ruotare, rispetto al primo tamburo (25), attorno ad un secondo asse (29) di rotazione parallelo al primo asse (26) di rotazione e ad una estremit? esterna supporta la prima testa (24) di presa; ed un primo sistema (31) di attuazione a camme che comanda la rotazione del primo braccio (28) attorno al secondo asse (29) di rotazione sfruttando il movimento di rotazione del primo tamburo (25) attorno al primo asse (26) di rotazione.
4) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 3, in cui:
la prima testa (24) di presa ? incernierata al primo braccio (28) per ruotare, rispetto al primo braccio (28), attorno ad un terzo asse (30) di rotazione parallelo al secondo asse (29) di rotazione; ed
? previsto un secondo sistema (32) di attuazione a camme che ? separato ed indipendente dal primo sistema (31) di attuazione a camme e comanda la rotazione della prima testa (24) di presa attorno al terzo asse (30) di rotazione sfruttando il movimento di rotazione del primo tamburo (25) attorno al primo asse (26) di rotazione.
5) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 4, in cui il secondo sistema (32) di attuazione a camme comprende un secondo braccio (40) che ? incernierato alla prima testa (24) di presa in posizione eccentrica rispetto al terzo asse (30) di rotazione.
6) Unit? (B) impilatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 e comprendente:
almeno una stazione (S7, S8) di controllo che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento ed ? configurata per controllare la conformit? di una cella (2) elettrochimica portata dalla prima testa (24) di presa; ed una stazione (S9) di scarto che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento a valle della stazione (S7, S8) di controllo ed ? configurata per prelevare una cella (2) elettrochimica portata dalla prima testa (24) di presa.
7) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 6 e comprendente:
una seconda testa (46) di presa che ? disposta in corrispondenza della stazione (S9) di scarto ed ? atta a ricevere e trattenere una cella (2) elettrochimica; ed un secondo dispositivo (47) attuatore che supporta la seconda testa (46) di presa ed ? configurato per spostare la seconda testa (46) di presa tra la stazione (S9) di scarto in cui la seconda testa (46) di presa preleva una cella (2) elettrochimica portata dalla prima testa (24) di presa ed una stazione (S10) di espulsione.
8) Unit? (B) impilatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7 e comprendente:
una prima stazione (S11) di scambio che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento; ed
un primo magazzino (48) che ? disposto in corrispondenza della prima stazione (S11) di scambio ed ? atto ad immagazzinare temporaneamente una cella (2) elettrochimica in modo tale che la prima testa (24) di presa portante una cella (2) elettrochimica attraversando la prima stazione (S11) di scambio possa cedere la cella (2) elettrochimica al primo magazzino (48) oppure la prima testa (24) di presa vuota attraversando la prima stazione (S11) di scambio possa prelevare una cella (2) elettrochimica dal primo magazzino (48).
9) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 8, in cui il primo magazzino (48) comprende:
un secondo tamburo (50) che ? montato girevole attorno ad un quarto asse (51) di rotazione parallelo al primo asse (26) di rotazione e presenta una pluralit? di prime sedi (52) aspiranti che sono uniformemente distribuite attorno al quarto asse (51) di rotazione e sono atte ad alloggiare rispettive celle (2) elettrochimiche; ed
un terzo dispositivo (53) attuatore che porta in rotazione il secondo tamburo (50) attorno al quarto asse (51) di rotazione con una legge di moto a passo per variare la prima sede (52) aspirante affacciata alla prima stazione (S11) di scambio.
10) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 8 o 9 e comprendente:
una seconda stazione (S12) di scambio che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento a valle della prima stazione (S11) di scambio; ed
un secondo magazzino (49) che ? disposto in corrispondenza della seconda stazione (S12) di scambio ed ? preferibilmente identico al primo magazzino (48).
11) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 10, in cui il primo magazzino (48) viene utilizzato per immagazzinare celle (2) elettrochimiche standard ed il secondo magazzino (49) viene utilizzato per immagazzinare celle (2) elettrochimiche terminali da disporre sulla sommit? di una pila (1) a chiusura della pila (1) stessa.
12) Unit? (B) impilatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11 e comprendente un terzo tamburo (19) che supporta il contenitore (18) di formazione ed ? montato girevole attorno ad un quinto asse (20) di rotazione per spostare il contenitore (18) di formazione lungo un secondo percorso (P1) di trasferimento di forma circolare che attraversa la stazione (S4) di rilascio.
13) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 12 e comprendente un quarto dispositivo (21) attuatore che porta in rotazione il terzo tamburo (19) attorno al quarto asse (51) di rotazione con una legge di moto a passo per spostare un contenitore (18) di formazione vuoto nella stazione (S4) di rilascio e mantenere il contenitore (18) di formazione nella stazione (S4) di rilascio fino ad un completamento della pila (1) all?interno del contenitore (18) di formazione stesso.
14) Unit? (B) impilatrice secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13 e comprendente un primo tamburo (12) di alimentazione che ? montato girevole attorno ad un quinto asse (20) di rotazione parallelo al primo asse (26) di rotazione ed avanza una cella (2) elettrochimica attraverso la stazione (S3) di presa per cedere la cella (2) elettrochimica alla prima testa (24) di presa.
15) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 14, in cui il primo tamburo (12) di alimentazione comprende: almeno una seconda sede (15) aspirante che ? montata sul primo tamburo (12) di alimentazione per essere mobile, in particolare almeno parallelamente al quinto asse (20) di rotazione, rispetto al primo tamburo (12) di alimentazione stesso, ed ? configurata per trattenere una singola cella (2) elettrochimica;
un dispositivo (16) sensore per rilevare una posizione della cella (2) elettrochimica portata dalla seconda sede (15) aspirante; ed
un quinto dispositivo (17) attuatore che ? configurato per spostare la seconda sede (15) aspirante rispetto al primo tamburo (12) di alimentazione in funzione di un rilevamento eseguito dal dispositivo (16) sensore e per disporre la cella (2) elettrochimica portata dalla seconda sede (15) aspirante in una posizione desiderata.
16) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 14 o 15 e comprendente un secondo tamburo (9) di alimentazione che ? montato girevole attorno ad un sesto asse (10) di rotazione parallelo al primo asse (26) di rotazione ed avanza una cella (2) elettrochimica verso il primo tamburo (12) di alimentazione.
17) Unit? (B) impilatrice secondo la rivendicazione 14, 15 o 16 e comprendente un dispositivo (14) di taglio che ? accoppiato al primo tamburo (12) di alimentazione ed ? configurato per separare una singola cella (2) elettrochimica da un nastro (8) continuo di celle (2) elettrochimiche.
18) Metodo di impilamento per formare una pila (1) di celle (2) elettrochimiche di una batteria elettrica; il metodo di impilamento comprende le fasi di:
avanzare ciclicamente almeno una prima testa (24) di presa atta a ricevere e trattenere una cella (2) elettrochimica lungo un primo percorso (P2) di trasferimento mediante un convogliatore (23) di trasferimento;
alimentare, in una stazione (S3) di presa che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento, una singola cella (2) elettrochimica alla prima testa (24) di presa; e rilasciare, in una stazione (S4) di rilascio che ? disposta lungo il primo percorso (P2) di trasferimento a valle della prima stazione (S3) di presa, dalla prima testa (24) di presa una singola cella (2) elettrochimica in un contenitore (18) di formazione configurato per ricevere in successione le singole celle (2) elettrochimiche che si dispongono via via una sull?altra per formare la pila (1);
il metodo di impilamento ? caratterizzato dal fatto che il convogliatore (23) di trasferimento comprende un primo tamburo (25) che ? montato girevole attorno ad un primo asse (26) di rotazione per spostare la prima testa (24) di presa lungo il primo percorso (P2) di trasferimento di forma circolare.
IT102021000009626A 2021-04-16 2021-04-16 Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica IT202100009626A1 (it)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000009626A IT202100009626A1 (it) 2021-04-16 2021-04-16 Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica
EP22717276.4A EP4324037A1 (en) 2021-04-16 2022-04-14 Stacking unit and stacking method to form a stack of electrochemical cells of an electric battery
PCT/IB2022/053517 WO2022219576A1 (en) 2021-04-16 2022-04-14 Stacking unit and stacking method to form a stack of electrochemical cells of an electric battery
CA3215626A CA3215626A1 (en) 2021-04-16 2022-04-14 Stacking unit and stacking method to form a stack of electrochemical cells of an electric battery
US18/555,142 US20240204230A1 (en) 2021-04-16 2022-04-14 Stacking unit and stacking method to form a stack of electrochemical cells of an electric battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000009626A IT202100009626A1 (it) 2021-04-16 2021-04-16 Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202100009626A1 true IT202100009626A1 (it) 2022-10-16

Family

ID=76808024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102021000009626A IT202100009626A1 (it) 2021-04-16 2021-04-16 Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240204230A1 (it)
EP (1) EP4324037A1 (it)
CA (1) CA3215626A1 (it)
IT (1) IT202100009626A1 (it)
WO (1) WO2022219576A1 (it)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024116068A1 (en) * 2022-11-29 2024-06-06 Manz Italy S.R.L. Closing unit to close a stack of electrochemical cells for a power storage device, stacking machine provided with the closing unit and relative closing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104624A1 (de) * 2012-05-29 2013-12-05 Ratiotechnik Milde GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Stapeln von Blättern
EP2879223A1 (en) 2013-09-27 2015-06-03 LG Chem, Ltd. Stack apparatus and stack method of unit for secondary battery
US20190363393A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 Fives Cinetic Corp. System and method of assembling a battery cell stack
US20200185753A1 (en) 2018-12-06 2020-06-11 Hyundai Motor Company Cell stacking apparatus and manufacturing system for secondary battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104624A1 (de) * 2012-05-29 2013-12-05 Ratiotechnik Milde GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Stapeln von Blättern
EP2879223A1 (en) 2013-09-27 2015-06-03 LG Chem, Ltd. Stack apparatus and stack method of unit for secondary battery
US20190363393A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 Fives Cinetic Corp. System and method of assembling a battery cell stack
US20200185753A1 (en) 2018-12-06 2020-06-11 Hyundai Motor Company Cell stacking apparatus and manufacturing system for secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
US20240204230A1 (en) 2024-06-20
WO2022219576A1 (en) 2022-10-20
CA3215626A1 (en) 2022-10-20
EP4324037A1 (en) 2024-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101906983B1 (ko) 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체
JP6751154B2 (ja) 電極組立体の製造装置及び方法、並びにそれを用いて製造した電極組立体
US12021198B2 (en) Method and apparatus for assembling electrodes
KR102003728B1 (ko) 각형 이차전지용 고속 스택 제조 장치
CN212676324U (zh) 电芯堆叠生产线
KR101410036B1 (ko) 이차전지용 전극 어셈블리의 제조를 위한 자동화 폴딩 시스템
WO2012000679A1 (de) Verfahren zum stapeln von blättern, insbesondere zur fertigung einer lithium-ionen-batterie
KR102049509B1 (ko) 각형 이차전지의 극판 적층 방법 및 장치
IT202100009626A1 (it) Unita' impilatrice e metodo di impilamento per formare una pila di celle elettrochimiche di una batteria elettrica
KR102003737B1 (ko) 각형 이차전지용 고속 스택 제조 장치
CN115461901A (zh) 制造单元电池的设备和方法
CN113526216A (zh) 至少一个箔或膜状物料幅面的坯料到货栈上的连续堆叠
KR20200113297A (ko) 각형 이차전지용 고속 스택 제조 장치
KR20190098047A (ko) 각형 이차전지용 고속 스택 제조 장치
KR102049516B1 (ko) 각형 이차전지의 극판 적층 방법 및 장치
KR101896432B1 (ko) 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체
US20240204231A1 (en) Stacking method and stacking unit to form a stack of electrochemical cells of an electric battery
KR102644861B1 (ko) 전극 조립체 폴딩 장치
KR20040079537A (ko) 와인딩 타입의 셀 스태킹머신용 와인딩 장치
WO2019160305A1 (ko) 이차전지용 고속 스택 제조 장치
IT202100009251A1 (it) Metodo e apparato di avvolgimento
KR20230022803A (ko) 전기 에너지 저장 디바이스를 제조하기 위한 전극 스트립을 운반하기 위한 방법 및 관련된 기계
KR101912883B1 (ko) 전극 조립체 제조 시스템
IT202100009146A1 (it) Macchina per la realizzazione di batterie elettriche
WO2024074996A1 (en) Stacking apparatus for alternately stacking a continuous ribbon-like separator and foil sheets and method for stacking a continuous ribbon-like separator and foil sheets