ITMO20100147A1 - METHOD OF PRODUCTION OF ELECTRIC ENERGY STORAGE DEVICES - Google Patents
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Description
METODO DI PRODUZIONE DI DISPOSITIVI DI ACCUMULO DI ENERGIA METHOD OF PRODUCTION OF ENERGY STORAGE DEVICES
ELETTRICA ELECTRIC
Background dell’invenzione Background of the invention
[0001] L’invenzione concerne un metodo di produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica, in particolare dispositivi di accumulo aventi una pila di catodi e anodi alternativamente affacciati tra loro con l’interposizione di un separatore dielettrico. [0001] The invention relates to a method of producing electrical energy storage devices, in particular storage devices having a stack of cathodes and anodes alternately facing each other with the interposition of a dielectric separator.
[0002] In modo specifico, ma non esclusivo, l’invenzione può riguardare la produzione di vari tipi di dispositivi di accumulo - quali batterie al litio, supercondensatori, unità per il trattamento elettrochimico di liquidi (ad esempio ossigenatori per acqua), condensatori elettrostatici, celle combustibili, eccetera - in cui un separatore di elettrodi à ̈ formato da un unico nastro continuo ripiegato più volte in un’unica direzione di piegatura. [0002] Specifically, but not exclusively, the invention may concern the production of various types of storage devices - such as lithium batteries, supercapacitors, units for the electrochemical treatment of liquids (e.g. oxygenators for water), condensers electrostatics, fuel cells, etc. - in which an electrode separator is made up of a single continuous ribbon folded several times in a single folding direction.
[0003] Tra i dispositivi noti di accumulo di energia elettrica, le batterie al litio sono in grado di fornire un voltaggio relativamente elevato con un ottimo rapporto energia-peso. Sono noti vari sistemi per la fabbricazione di batterie al litio aventi una pila di catodi e anodi piatti alternativamente affacciati tra loro e separati da un separatore. È noto in particolare produrre una batteria al litio con un separatore formato da un unico nastro continuo. In alcuni metodi di fabbricazione noti sono impiegati dei mezzi adesivi per unire gli elettrodi al separatore, in particolare su entrambi i lati di un nastro separatore. In alcuni esempi realizzativi à ̈ noto formare la pila di elettrodi mediante il ripiegamento di un nastro separatore più volte a zig-zag; à ̈ noto, ad esempio, l’impiego di un apparato che ripiega il nastro in direzioni alternate (“zfolding†). È noto anche, ad esempio da US 2006/0088759 che mostra un metodo secondo il preambolo della prima rivendicazione, il ripiegamento di un nastro separatore in un’unica direzione di piegatura. [0003] Among the known electrical energy storage devices, lithium batteries are capable of providing a relatively high voltage with an excellent energy-weight ratio. Various systems are known for manufacturing lithium batteries having a stack of cathodes and flat anodes alternately facing each other and separated by a separator. It is known in particular to produce a lithium battery with a separator formed by a single continuous belt. In some known manufacturing methods, adhesive means are used to join the electrodes to the separator, in particular on both sides of a separator belt. In some embodiments it is known to form the stack of electrodes by folding a separator tape several times in a zig-zag pattern; It is known, for example, the use of an apparatus that folds the tape in alternate directions (â € œzfoldingâ €). It is also known, for example from US 2006/0088759 which shows a method according to the preamble of the first claim, the folding of a separator tape in a single folding direction.
[0004] I sistemi noti per la fabbricazione di dispositivi di accumulo comprendenti una pila di elettrodi affacciati tra loro e separati da un separatore formato da un unico nastro continuo sono migliorabili per vari aspetti. [0004] Known systems for manufacturing accumulation devices comprising a stack of electrodes facing each other and separated by a separator formed by a single continuous belt can be improved in various respects.
[0005] In primo luogo à ̈ desiderabile ridurre il costo di fabbricazione del dispositivo di accumulo. È inoltre auspicabile la produzione di dispositivi di accumulo dotati di capacità e prestazioni relativamente elevate. Tra gli inconvenienti dell’assemblaggio di una pila di elettrodi con il sistema “z-folding†vi à ̈ la ridotta produttività . Tra gli inconvenienti della produzione di un dispositivo di accumulo con un sistema di laminazione degli elettrodi mediante mezzi adesivi vi sono i costi elevati (in particolare dovuti al costo dei mezzi adesivi) e le prestazioni relativamente ridotte del dispositivo di accumulo (in particolare a causa del ridotto trasferimento ionico tra le celle elettrochimiche dovuto ai mezzi adesivi). In the first place, it is desirable to reduce the manufacturing cost of the storage device. It is also desirable to produce storage devices with relatively high capacity and performance. Among the drawbacks of assembling a stack of electrodes with the â € œz-foldingâ € system is the reduced productivity. Among the drawbacks of manufacturing a storage device with an electrode lamination system using adhesive means are the high costs (in particular due to the cost of the adhesive media) and the relatively low performance of the storage device (in particular due to the reduced ion transfer between electrochemical cells due to adhesive media).
Sommario dell’invenzione Summary of the invention
[0006] Uno scopo dell’invenzione à ̈ di fornire un metodo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica comprendenti una pila di elettrodi affacciati e separati tra loro da un unico nastro continuo. [0006] An object of the invention is to provide a method for the production of electrical energy storage devices comprising a stack of facing electrodes separated from each other by a single continuous ribbon.
[0007] Un vantaggio à ̈ di produrre dispositivi di accumulo di energia in modo semplice ed economico. [0007] An advantage is to produce energy storage devices in a simple and economical way.
[0008] Un vantaggio à ̈ di rendere disponibile un metodo in grado di produrre dispositivi di accumulo di energia elettrica in modo preciso e affidabile. [0008] An advantage is to make available a method capable of producing electrical energy storage devices in a precise and reliable manner.
[0009] Un vantaggio à ̈ di dare luogo a un dispositivo di accumulo di energia elettrica di semplice costruzione e di elevata affidabilità . [0009] An advantage is to give rise to an electrical energy storage device which is simple to build and highly reliable.
[0010] Un vantaggio à ̈ di produrre un dispositivo di accumulo avente una pila di elettrodi assemblata mediante il ripiegamento di un nastro separatore continuo in un’unica direzione di piegatura. [0010] An advantage is to produce an accumulation device having a stack of electrodes assembled by folding a continuous separator belt in a single folding direction.
[0011] Un vantaggio à ̈ di consentire la formazione di una pila di elettrodi senza la necessità di usare dei mezzi adesivi per mantenere gli elettrodi nella posizione desiderata durante l’assemblaggio della pila. [0011] An advantage is to allow the formation of a stack of electrodes without the need to use adhesive means to hold the electrodes in the desired position during assembly of the stack.
[0012] Tali scopi e vantaggi, e altri ancora, sono raggiunti dal metodo e/o dal dispositivo di accumulo di una o più delle rivendicazioni sotto riportate. [0012] These aims and advantages, and others besides, are achieved by the method and / or by the accumulation device of one or more of the claims reported below.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
[0013] L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione. [0013] The invention can be better understood and implemented with reference to the attached drawings which illustrate a non-limiting example of implementation.
[0014] La figura 1 Ã ̈ uno schema, in elevazione verticale, di un apparato per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica. [0014] Figure 1 is a diagram, in vertical elevation, of an apparatus for the production of electrical energy storage devices.
[0015] La figura 2 à ̈ una vista in pianta dall’alto dello schema di apparato di figura 1. [0015] Figure 2 is a top plan view of the apparatus scheme of Figure 1.
[0016] La figura 3 Ã ̈ un particolare ingrandito di figura 1 comprendente il percorso di avanzamento del nastro 5 separatore recante gli elettrodi a partire dai rulli 9 fino al dispositivo 16 di avvolgimento che forma la pila di elettrodi e al dispositivo 17 di taglio che separa la pila formata dal resto nel nastro 5. [0016] Figure 3 is an enlarged detail of Figure 1 comprising the advancement path of the separator belt 5 carrying the electrodes starting from the rollers 9 up to the winding device 16 which forms the stack of electrodes and to the cutting device 17 which separates the stack formed from the rest in the belt 5.
[0017] Le figure da 4a a 4d sono quattro viste in pianta dall’alto che mostrano quattro possibili modi di disposizione degli elettrodi (catodi C e anodi A) lungo il percorso di avanzamento di figura 3 (con il nastro 5 sottostante non rappresentato per maggior chiarezza). [0017] Figures 4a to 4d are four top plan views showing four possible ways of arranging the electrodes (cathodes C and anodes A) along the path of advancement of figure 3 (with the underlying belt 5 not shown for clarity).
[0018] La figura 5 Ã ̈ un particolare ingrandito di figura 3 comprendente la zona ove il dispositivo 16 di avvolgimento per la formazione della pila di elettrodi esegue una serie di capovolgimenti della pila P in formazione mediante i quali il nastro separatore viene avvolto attorno agli elettrodi. [0018] Figure 5 is an enlarged detail of Figure 3 comprising the area where the winding device 16 for the formation of the electrode stack performs a series of overturning of the stack P under formation by which the separator tape is wound around the electrodes.
[0019] La figura 6 à ̈ la figura 5 alla quale sono state asportate alcune parti per meglio evidenziare gli elementi di pressione 23 e 24, che contribuiscono alla stabilità della pila P in assemblaggio durante il suo capovolgimento, e gli elementi taglienti (lama e contro-lama) del dispositivo di taglio 17, che separano la pila già formata dal nastro 5. [0019] Figure 6 is figure 5 from which some parts have been removed to better highlight the pressure elements 23 and 24, which contribute to the stability of the stack P being assembled during its overturning, and the cutting elements (blade and counter-blade) of the cutting device 17, which separate the stack already formed from the belt 5.
[0020] La figura 7 Ã ̈ la figura 5 alla quale sono state asportate alcune parti per meglio evidenziare la porzione terminale del dispositivo di supporto 12 del nastro 5 recante gli elettrodi A e C e una parte del supporto rotante (con asse di rotazione mobile) che pone in rotazione gli organi che capovolgono la pila P durante il suo assemblaggio. [0020] Figure 7 is Figure 5 from which some parts have been removed to better highlight the end portion of the support device 12 of the belt 5 carrying the electrodes A and C and a part of the rotating support (with movable axis of rotation ) which rotates the members which overturn the stack P during its assembly.
[0021] La figura 8 à ̈ uno schema di una sequenza di posizioni, numerate nell’ordine da i a x, assunte dal primo elettrodo durante il primo capovolgimento all’inizio dell’assemblaggio della pila P, per mettere in particolare evidenza lo spostamento R della zona mediana dell’elettrodo e lo spostamento T della estremità dell’elettrodo disposta in prossimità della linea di piegatura del nastro. [0021] Figure 8 is a diagram of a sequence of positions, numbered in the order from i to x, assumed by the first electrode during the first overturning at the beginning of the assembly of the pile P, to highlight in particular the displacement R of the median zone of the electrode and displacement T of the extremity of the electrode located near the bending line of the tape.
[0022] La figura 9 à ̈ una vista frontale del dispositivo di avvolgimento 16 all’inizio dell’assemblaggio della pila, con alcune linee tratteggiate ed interrotte che mostrano la posizione di disimpegno di alcuni organi operativi del dispositivo al termine della costruzione della pila. [0022] Figure 9 is a front view of the winding device 16 at the beginning of the assembly of the stack, with some broken and broken lines showing the disengagement position of some operating members of the device at the end of the construction of the stack.
[0023] La figura 10 Ã ̈ un particolare di figura 9. [0023] Figure 10 is a detail of Figure 9.
[0024] La figura 11 à ̈ una vista in pianta dall’alto del dispositivo di avvolgimento 16 di figura 9. [0024] Figure 11 is a top plan view of the winding device 16 of Figure 9.
[0025] La figura 12 Ã ̈ un particolare di figura 11. [0025] Figure 12 is a detail of Figure 11.
[0026] La figura 13 à ̈ una vista frontale del dispositivo di avvolgimento 16, come quella di figura 9, al termine dell’assemblaggio della pila, prima che gli elementi di presa 25 siano sfilati dall’interno della pila spostando alcuni organi operativi nella posizione di disimpegno. [0026] Figure 13 is a front view of the winding device 16, like that of Figure 9, at the end of the assembly of the stack, before the gripping elements 25 are removed from the inside of the stack by moving some members operating in the disengagement position.
[0027] Le figure da 14 a 16 mostrano tre fasi del funzionamento degli elementi di pressione 23 e 24. [0027] Figures 14 to 16 show three stages of operation of the pressure elements 23 and 24.
[0028] La figura 17 mostra la pila di elettrodi con evidenziato l’asse di rotazione del primo elettrodo che, durante l’assemblaggio della pila, viene afferrato e ruotato dal dispositivo di avvolgimento 16, e che, al termine dell’assemblaggio della pila, si trova al centro della pila. [0028] Figure 17 shows the electrode stack with highlighted the axis of rotation of the first electrode which, during the assembly of the stack, is grasped and rotated by the winding device 16, and which, at the end of the stack assembly, is located in the center of the stack.
[0029] La figura 18 à ̈ una vista in pianta dall’alto della pila di figura 17. [0029] Figure 18 is a top plan view of the stack of Figure 17.
[0030] La figura 19 à ̈ un ingrandimento della pila già assemblata di figura 17. [0030] Figure 19 is an enlargement of the already assembled pile of Figure 17.
Descrizione dettagliata Detailed description
[0031] Facendo riferimento alle suddette figure, à ̈ stato indicato nel suo complesso con 1 un apparato per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica comprendenti una pila di catodi C e anodi A alternati e affacciati tra loro con l’interposizione di un separatore. [0031] With reference to the aforementioned figures, 1 indicates as a whole an apparatus for the production of electrical energy storage devices comprising a stack of cathodes C and anodes A alternating and facing each other with the interposition of a separator.
[0032] Con 2 sono stati indicati i magazzini ove sono disposti gli elettrodi (catodi C e anodi A) che andranno a formare la pila del dispositivo di accumulo. Con 3 à ̈ stato indicato un dispositivo di trasporto (di tipo noto) degli elettrodi (piatti) che può comprendere, come nel caso specifico, un organo flessibile ad anello chiuso (ad esempio un nastro trasportatore). È possibile, come nel caso specifico, che il dispositivo di trasporto sia dotato di mezzi pneumatici per il trattenimento in posizione (mediante aspirazione) degli elettrodi, quali ad esempio un nastro trasportatore con mezzi di aspirazione per far aderire gli elettrodi al nastro. Con 4 à ̈ stato indicato un dispositivo di carico (di tipo noto) per prelevare gli elettrodi dai magazzini (anche due o più elettrodi alla volta, nel caso specifico quattro elettrodi alla volta) e trasferirli al dispositivo di trasporto. Il dispositivo di carico 4 può comprendere, come nel caso specifico, un dispositivo di trasferimento del tipo “pick-and-place†, che può operare, ad esempio, con mezzi a ventosa per prendere gli elettrodi dai magazzini e deporli sul nastro trasportatore. [0032] 2 indicates the stores where the electrodes (cathodes C and anodes A) which will form the stack of the storage device are arranged. With 3 has been indicated a transport device (of a known type) of the electrodes (plates) which can comprise, as in the specific case, a flexible member with a closed loop (for example a conveyor belt). It is possible, as in the specific case, that the transport device is equipped with pneumatic means for holding the electrodes in position (by suction), such as for example a conveyor belt with suction means for making the electrodes adhere to the belt. 4 indicates a loading device (of known type) to take the electrodes from the stores (even two or more electrodes at a time, in this specific case four electrodes at a time) and transfer them to the transport device. The loading device 4 can comprise, as in the specific case, a transfer device of the `` pick-and-place '' type, which can operate, for example, with suction cup means to take the electrodes from the warehouses and place them on the conveyor belt .
[0033] Con 5 à ̈ stato indicato un nastro continuo, realizzato in materiale dielettrico (di tipo noto), che avrà la funzione di separatore interposto tra gli elettrodi all’interno della pila. Il nastro 5 viene svolto, in modo noto, da una bobina 6. [0033] With 5 has been indicated a continuous ribbon, made of dielectric material (of a known type), which will have the function of separator interposed between the electrodes inside the stack. The tape 5 is unwound, in a known way, from a reel 6.
[0034] Con 7 à ̈ stato indicato un dispositivo di inserimento (di tipo noto, ad esempio del tipo a pinze) configurato per prelevare gli elettrodi (catodi C e anodi A) che avanzano alimentati dal dispositivo di trasporto 3 e per inserire tali elettrodi sul nastro 5 continuo separatore mentre questo viene svolto in continuo dalla bobina 6. Il dispositivo di inserimento 7 può essere configurato per trasferire gli elettrodi ad uno ad uno mediante un movimento alternato di andata e ritorno (coordinato con un movimento di apertura e chiusura di mezzi di presa che afferrano l’elettrodo) tra una posizione di prelevamento dell’elettrodo (dal dispositivo di trasporto 3) e una posizione di rilascio (per consentire l’inserimento e la laminazione sul nastro 5). Con 8 à ̈ stato indicato un sensore (di tipo noto) per il rilevamento della posizione degli elettrodi da inserire sul nastro 5. Il sensore 8 può comprendere, come nel caso specifico, un sensore di tipo ottico, ad esempio un sistema di visione, che opera in una zona (di estremità ) del dispositivo di trasporto 3. Il sensore 8 e il dispositivo di inserimento 7 sono collegati ad una unità di controllo configurata per controllare (in modo noto) il dispositivo di inserimento 7 sulla base di un segnale emesso dal sensore 8, in modo da correggere eventuali errori di posizionamento degli elettrodi. Con 9 sono stati indicati dei rulli tra i quali viene fatto passare il nastro 5 continuo e tra i quali vengono inoltre inseriti (ad uno ad uno) gli elettrodi. [0034] The reference 7 indicates an insertion device (of a known type, for example of the pincer type) configured to pick up the electrodes (cathodes C and anodes A) which are fed by the transport device 3 and to insert these electrodes on the continuous separator belt 5 while this is continuously unwound from the reel 6. The insertion device 7 can be configured to transfer the electrodes one by one by means of an alternating back and forth movement (coordinated with an opening and closing movement of means gripping the electrode) between an electrode withdrawal position (from the transport device 3) and a release position (to allow insertion and lamination on the belt 5). 8 indicates a sensor (of a known type) for detecting the position of the electrodes to be inserted on the belt 5. The sensor 8 may include, as in the specific case, an optical type sensor, for example a vision system, which operates in a zone (at the end) of the transport device 3. The sensor 8 and the insertion device 7 are connected to a control unit configured to control (in a known way) the insertion device 7 on the basis of an emitted signal from the sensor 8, so as to correct any errors in the positioning of the electrodes. Reference 9 indicates rollers between which the continuous strip 5 is passed and between which the electrodes are also inserted (one by one).
[0035] Con 10 Ã ̈ stato indicato un film (in materiale plastico) di protezione degli elettrodi disposti sul lato superiore del nastro 5 in avanzamento. Il film 10 di protezione viene svolto in continuo da una bobina 11. [0035] 10 indicates a film (in plastic material) for protecting the electrodes arranged on the upper side of the advancing belt 5. The protection film 10 is continuously unwound from a reel 11.
[0036] Con 12 à ̈ stato indicato un dispositivo di supporto del nastro 5 continuo separatore che avanza recando sul proprio lato superiore gli elettrodi (catodi C e anodi A secondo una determinata sequenza). Il dispositivo di supporto 12 potrà comprendere un elemento scorrevole che definirà un piano di supporto (orizzontale) scorrevole per il supporto del nastro 5. In particolare il dispositivo di supporto 12 può comprendere, come nel caso specifico, un organo flessibile ad anello chiuso (ad esempio un nastro scorrevole di supporto) avente mezzi motori per azionare lo scorrimento dell’organo flessibile. L’organo flessibile potrà avere un ramo superiore (orizzontale) configurato per definire il piano di trasporto (scorrevole) sul quale può avanzare il nastro 5 recante gli elettrodi. [0036] 12 indicates a device for supporting the continuous separator tape 5 which advances bearing on its upper side the electrodes (cathodes C and anodes A according to a determined sequence). The support device 12 may comprise a sliding element which will define a sliding (horizontal) support plane for supporting the belt 5. In particular, the support device 12 may comprise, as in the specific case, a flexible member with a closed loop (e.g. for example a sliding support belt) having motor means for actuating the sliding of the flexible member. The flexible member may have an upper (horizontal) branch configured to define the (sliding) transport plane on which the belt 5 carrying the electrodes can advance.
[0037] Con 13 à ̈ stato indicato un dispositivo di stabilizzazione degli elettrodi portati dal nastro 5 continuo separatore. Tale dispositivo di stabilizzazione opera, tra l’altro, per consentire l’evacuazione di aria indesiderata che può restare interposta tra gli elettrodi e il nastro 5 separatore. Il dispositivo di stabilizzazione 13 potrà comprendere un elemento scorrevole che definirà un piano (orizzontale) parallelo e sovrapposto al piano di supporto definito dal dispositivo di supporto 12. Il dispositivo di stabilizzazione 13 può comprendere, come nel caso specifico, un organo flessibile ad anello chiuso (ad esempio del tipo a nastro scorrevole) avente mezzi motori per azionare lo scorrimento dell’organo flessibile. L’organo flessibile potrà avere un ramo inferiore (orizzontale) scorrevole configurato per cooperare con il piano di trasporto (scorrevole) in modo da esercitare una leggera pressione di stabilizzazione (e di evacuazione aria) sugli elettrodi portati dal nastro 5. Tale pressione di stabilizzazione potrà consentire di eliminare eventuali bolle d’aria presenti tra gli elettrodi e il nastro 5 separatore. Tra gli elettrodi sul nastro 5 e il dispositivo di stabilizzazione 13 viene interposto il film 10 di protezione, anch’esso scorrevole. [0037] 13 indicates a stabilizing device for the electrodes carried by the continuous separator belt 5. This stabilization device operates, among other things, to allow the evacuation of unwanted air which may remain interposed between the electrodes and the separator tape 5. The stabilization device 13 may comprise a sliding element which will define a (horizontal) plane parallel to and superimposed on the support plane defined by the support device 12. The stabilization device 13 may comprise, as in the specific case, a flexible member with closed loop (for example of the sliding belt type) having motor means for actuating the sliding of the flexible member. The flexible member may have a lower (horizontal) sliding branch configured to cooperate with the transport plane (sliding) so as to exert a slight stabilization pressure (and air evacuation) on the electrodes carried by the belt 5. This pressure of stabilization will allow to eliminate any air bubbles present between the electrodes and the separator tape 5. The protective film 10, also sliding, is interposed between the electrodes on the belt 5 and the stabilization device 13.
[0038] Con 14 à ̈ stato indicato un sensore per il rilevamento della posizione degli elettrodi disposti sul nastro 5 separatore. In particolare il sensore 14 à ̈ configurato per misurare la distanza tra due elettrodi consecutivi. Il sensore 14 può comprendere, come nel caso specifico, un sensore di tipo ottico, ad esempio un sistema di visione, che opera sul nastro 5 in avanzamento recante gli elettrodi. Con 15 à ̈ stata indicata una bobina di riavvolgimento del film di protezione 10. [0038] Reference 14 indicates a sensor for detecting the position of the electrodes arranged on the separator belt 5. In particular, the sensor 14 is configured to measure the distance between two consecutive electrodes. The sensor 14 can comprise, as in the specific case, an optical type sensor, for example a vision system, which operates on the advancing belt 5 carrying the electrodes. With 15 a rewinding reel of the protective film 10 has been indicated.
[0039] Con 16 à ̈ stato indicato un dispositivo di avvolgimento per la formazione della pila di elettrodi (catodi C e anodi A) a partire dal prodotto (alimentato nella direzione di avanzamento X) formato dal nastro 5 e dagli elettrodi C e A portati dal nastro. Il dispositivo di avvolgimento 16 esegue una serie di capovolgimenti di una pila P in fase di assemblaggio in modo da avvolgere il nastro separatore 5 attorno agli elettrodi C e A. All’inizio delle operazioni di assemblaggio della pila, la pila in costruzione sarà formata da un solo elettrodo (il primo elettrodo della disposizione di elettrodi) che sarà il primo ad essere capovolto. Al primo capovolgimento il primo elettrodo sarà capovolto su una regione di nastro vuota (avente dimensioni tali da poter ricevere un elettrodo, ma inizialmente non occupata da alcun elettrodo). Al termine di ogni successivo capovolgimento (eseguito, come il primo, compiendo una rotazione di 180° in direzione F attorno ad un asse di rotazione mobile, sempre nella stessa direzione F di capovolgimento, come sarà meglio spiegato in seguito) la pila in costruzione si andrà a sovrapporre al successivo elettrodo (catodo C o anodo A) che si andrà quindi ad aggiungere alla pila in costruzione che sarà quindi capovolta nella successiva rotazione di 180°. [0039] With 16 a winding device has been indicated for the formation of the stack of electrodes (cathodes C and anodes A) starting from the product (fed in the direction of advancement X) formed by the belt 5 and the electrodes C and A carried from the tape. The winding device 16 performs a series of overturning of a pile P during the assembly phase in order to wrap the separator tape 5 around the electrodes C and A. At the beginning of the assembly operations of the pile, the pile under construction will be formed from a single electrode (the first electrode of the electrode array) which will be the first to be flipped. At the first overturning the first electrode will be overturned on an empty ribbon region (having dimensions such as to be able to receive an electrode, but initially not occupied by any electrode). At the end of each subsequent overturning (performed, like the first, by making a 180 ° rotation in direction F around a movable rotation axis, always in the same overturning direction F, as will be better explained below) the pile under construction is it will superimpose on the next electrode (cathode C or anode A) which will then be added to the pile under construction which will then be overturned in the subsequent rotation of 180 °.
[0040] Come detto, il dispositivo di avvolgimento 16 e il suo funzionamento verranno descritti in maggior dettaglio nel prosieguo. Il sensore 14 e il dispositivo di avvolgimento 16 possono essere collegati ad una unità di controllo configurata per controllare il dispositivo di avvolgimento 16 sulla base di un segnale emesso dal sensore 14, in modo da tener conto di eventuali errori di posizionamento degli elettrodi, in particolare di errori nella distanza tra due elettrodi consecutivi. [0040] As said, the winding device 16 and its operation will be described in greater detail below. The sensor 14 and the winding device 16 can be connected to a control unit configured to control the winding device 16 on the basis of a signal emitted by the sensor 14, so as to take into account any positioning errors of the electrodes, in particular of errors in the distance between two consecutive electrodes.
[0041] Con 17 à ̈ stato indicato un dispositivo di taglio, di tipo noto, per separare la pila già assemblata dal resto del nastro 5 continuo separatore. Il dispositivo di taglio 17 può comprendere, come nel caso specifico, una lama e una contro lama mobili l’una rispetto all’altra e cooperanti tra loro per il taglio trasversale del nastro 5 per consentire il distacco e il successivo allontanamento della pila già assemblata e la formazione della pila successiva. [0041] 17 indicates a known type of cutting device for separating the already assembled stack from the rest of the continuous separator belt 5. The cutting device 17 can comprise, as in the specific case, a blade and a counter blade that are movable with respect to each other and cooperate with each other for the transversal cut of the belt 5 to allow the detachment and subsequent removal of the stack already assembled and the formation of the next pile.
[0042] Con 18 à ̈ stato indicato un dispositivo (di tipo noto) di trasferimento della pila già assemblata (e separata dal nastro 5) alle successive stazioni di lavoro. Il dispositivo di trasferimento 18 può comprendere un organo di presa (ad esempio del tipo a pinza) per afferrare la pila. L’organo di presa può essere mobile (ad esempio portato da un equipaggio rotante attorno ad un asse orizzontale) in modo da assumere una posizione di prelievo della pila (ad esempio immediatamente a valle del dispositivo di taglio 17) e una posizione di consegna della pila ad un sistema di trasporto. La posizione di consegna può essere, come nel caso specifico, ruotata di 180° rispetto alla posizione di prelievo. Il sistema di trasporto può essere configurato per alimentare le pile già assemblate attraverso un percorso prestabilito lungo il quale sono disposte delle eventuali ulteriori stazioni di lavoro, quali ad esempio, una stazione 19 di saldatura del separatore, una stazione 20 di esecuzione di un test elettrico, una stazione 21 di esecuzione di un test dimensionale, fino ad una uscita 22. [0042] Reference 18 indicates a device (of known type) for transferring the already assembled stack (and separated from the belt 5) to the subsequent work stations. The transfer device 18 can comprise a gripping member (for example of the gripper type) for gripping the stack. The gripping member can be mobile (for example carried by a crew rotating around a horizontal axis) so as to assume a position for picking up the stack (for example immediately downstream of the cutting device 17) and a delivery position of the stack to a transport system. The delivery position can be, as in the specific case, rotated 180 ° with respect to the pick-up position. The transport system can be configured to feed the already assembled stacks through a predetermined path along which any further work stations are arranged, such as, for example, a station 19 for welding the separator, a station 20 for carrying out an electrical test , a station 21 for carrying out a dimensional test, up to an output 22.
[0043] Nelle figure 4a e 4b sono illustrati due possibili modi di disporre gli elettrodi (catodi C e anodi A) sul nastro 5 continuo separatore (non illustrato per maggior chiarezza). In figura 4a, il primo elettrodo della fila di elettrodi con cui sarà formata la pila di elettrodi à ̈ un catodo, seguito da uno spazio vuoto non occupato da un elettrodo, a sua volta seguito da una successione di due anodi e due catodi. In figura 4b, il primo elettrodo della fila à ̈ un anodo, seguito da uno spazio vuoto non occupato da un elettrodo, a sua volta seguito da una successione di due catodi e due anodi. Nel caso specifico gli elettrodi sono piatti e rettangolari. Tra ogni elettrodo e l’elettrodo successivo à ̈ prevista una linea di piegatura del nastro (soltanto tra il primo e il secondo elettrodo sono previste due linee di piegatura che delimitano lo spazio vuoto di nastro non occupato da un elettrodo). La distanza tra gli elettrodi à ̈ scelta in modo da tener conto del fatto che, proseguendo nell’avvolgimento, la pila aumenta lo spessore, per cui tale distanza aumenterà progressivamente dal primo all’ultimo elettrodo della sequenza di elettrodi. Ogni elettrodo ha un terminale (o collettore) elettrico, ad esempio in forma di linguetta sporgente da un lato (corto) dell’elettrodo. La disposizione degli elettrodi sul nastro 5 à ̈ fatta in modo che, una volta costruita la pila, ogni anodo A sia affacciato ed alternato a un catodo C (con l’interposizione di un singolo strato del nastro separatore), e in modo che (negli esempi delle figure 4a e 4b) i terminali elettrici degli anodi A siano tutti tra loro allineati da una parte di un lato della pila, mentre i terminali elettrici dei catodi C siano tutti tra loro allineati e disposti da una parte opposta del lato della pila ad una certa distanza dai terminali degli anodi A. Negli esempi delle figure 4c e 4d, una volta assemblata la pila, i terminali elettrici degli anodi A saranno tutti tra loro allineati su un lato dell’elettrodo, mentre i terminali elettrici dei catodi C saranno tutti tra loro allineati e disposti sul lato opposto della pila. È possibile prevedere altri modi di disposizione degli elettrodi. In particolare à ̈ possibile prevedere che tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo non vi sia una porzione vuota di nastro 5, nel qual caso il primo elettrodo sarà già fornito di uno strato separatore (ad esempio un foglio in materiale dielettrico) applicato sulla faccia superiore dell’elettrodo (tale strato separatore superiore può essere applicato prima dell’inserimento degli elettrodi sul nastro 5, nell’ambito dell’apparato 1 oppure all’esterno dell’apparato 1, oppure può essere applicato ripiegando sul primo elettrodo una porzione di estremità anteriore del nastro 5 non occupata da un elettrodo). [0043] Figures 4a and 4b illustrate two possible ways of arranging the electrodes (cathodes C and anodes A) on the continuous separator belt 5 (not shown for greater clarity). In figure 4a, the first electrode of the row of electrodes with which the stack of electrodes will be formed is a cathode, followed by an empty space not occupied by an electrode, in turn followed by a succession of two anodes and two cathodes. In figure 4b, the first electrode in the row is an anode, followed by an empty space not occupied by an electrode, in turn followed by a succession of two cathodes and two anodes. In the specific case, the electrodes are flat and rectangular. Between each electrode and the next electrode there is a bending line of the tape (only between the first and the second electrode there are two bending lines that delimit the empty space of the tape not occupied by an electrode). The distance between the electrodes is chosen in such a way as to take into account the fact that, as the winding continues, the pile increases its thickness, so that this distance will progressively increase from the first to the last electrode of the sequence of electrodes. Each electrode has an electrical terminal (or collector), for example in the form of a tab protruding from one (short) side of the electrode. The disposition of the electrodes on the belt 5 is made in such a way that, once the stack has been built, each anode A faces and alternates with a cathode C (with the interposition of a single layer of the separator belt), and so that (in the examples of figures 4a and 4b) the electrical terminals of the anodes A are all aligned with each other on one side of one side of the battery, while the electrical terminals of the cathodes C are all aligned with each other and arranged on an opposite side of the side of the battery. battery at a certain distance from the terminals of the anodes A. In the examples of figures 4c and 4d, once the battery has been assembled, the electrical terminals of the anodes A will all be aligned with each other on one side of the electrode, while the electrical terminals of the cathodes C will all be aligned with each other and arranged on the opposite side of the stack. It is possible to foresee other ways of disposing the electrodes. In particular, it is possible to provide that between the first electrode and the second electrode there is not an empty portion of tape 5, in which case the first electrode will already be provided with a separator layer (for example a sheet of dielectric material) applied on the face upper layer of the electrode (this upper separator layer can be applied before inserting the electrodes on the tape 5, within the apparatus 1 or outside the apparatus 1, or it can be applied by folding over the first electrode a portion of the front end of the belt 5 not occupied by an electrode).
[0044] Il dispositivo di avvolgimento 16 à ̈ illustrato in maggior dettaglio nelle figure da 5 a 16. Il dispositivo di avvolgimento 16 comprende un supporto rotante S (azionato a ruotare durante l’avvolgimento sempre nella stessa direzione di rotazione indicata dalla freccia F) attorno ad un asse di rotazione z-z (orizzontale) perpendicolare alla direzione di avanzamento del nastro 5 sul dispositivo di supporto 12 (tale asse di rotazione z-z essendo mobile, come sarà spiegato nel prosieguo). Il supporto S rotante pone in rotazione due dispositivi di pressione che operano in modo alternato sulla pila P durante il suo assemblaggio. Ogni dispositivo di pressione à ̈ configurato per applicare una leggera pressione di stabilizzazione su un lato della pila P in fase di assemblaggio (in particolare il lato ove si trova l’ultimo elettrodo che viene aggiunto alla pila in costruzione durante l’avvolgimento). In sostanza i dispositivi di pressione esercitano una leggera pressione per assicurare l’aderenza e la compattazione tra il nastro 5 separatore e la pila P in formazione, affinché la porzione di estremità più avanzata del nastro venga posta in rotazione durante l’avvolgimento. [0044] The winding device 16 is illustrated in greater detail in Figures 5 to 16. The winding device 16 comprises a rotating support S (driven to rotate during winding always in the same direction of rotation indicated by the arrow F ) around an axis of rotation z-z (horizontal) perpendicular to the direction of advancement of the belt 5 on the support device 12 (this axis of rotation z-z being movable, as will be explained hereinafter). The rotating support S rotates two pressure devices which operate alternately on the stack P during its assembly. Each pressure device is configured to apply a slight stabilizing pressure on one side of the P stack during assembly (in particular the side where the last electrode is located, which is added to the stack under construction during winding) . Basically, the pressure devices exert a slight pressure to ensure adherence and compaction between the separator belt 5 and the stack P in formation, so that the most advanced end portion of the belt is rotated during winding. .
[0045] Il primo dispositivo di pressione comprende una prima coppia di elementi di pressione 23 e il secondo dispositivo di pressione comprende una seconda coppia di elementi di pressione 24. Ogni coppia di elementi di pressione à ̈ configurata per operare su porzioni laterali opposte della pila in costruzione P (figura 11). The first pressure device comprises a first pair of pressure elements 23 and the second pressure device comprises a second pair of pressure elements 24. Each pair of pressure elements is configured to operate on opposite side portions of the stack under construction P (figure 11).
[0046] Il supporto S rotante pone inoltre in rotazione un dispositivo di presa che à ̈ configurato per prendere il primo elettrodo della disposizione di elettrodi sul nastro 5. Il dispositivo di presa può operare, come nel caso specifico, con un meccanismo di presa del tipo a pinza. Il dispositivo di presa può comprendere una coppia di elementi di presa 25 operanti su porzioni laterali opposte del primo elettrodo (ovverosia operanti su fianchi opposti del primo elettrodo con riferimento alla direzione di avanzamento X del nastro 5). Ogni elemento di presa 25 può comprendere, come nel caso specifico, due porzioni attive 25a e 25b che operano su porzioni di estremità , anteriore e posteriore (con riferimento alla direzione di avanzamento X del nastro 5), della rispettiva porzione laterale del primo elettrodo. Gli elementi di presa 25 collaborano tra loro per afferrare il primo elettrodo (insieme con la porzione di nastro 5 sottostante al primo elettrodo) e per trascinarlo in rotazione (insieme con il nastro 5) durante la formazione della pila (cioà ̈ durante i vari capovolgimenti). [0046] The rotating support S further sets in rotation a gripping device which is configured to take the first electrode of the electrode arrangement on the belt 5. The gripping device can operate, as in the specific case, with a gripping mechanism of the gripper type. The gripping device can comprise a pair of gripping elements 25 operating on opposite lateral portions of the first electrode (ie operating on opposite sides of the first electrode with reference to the direction of advance X of the belt 5). Each gripping element 25 can comprise, as in the specific case, two active portions 25a and 25b which operate on the front and rear end portions (with reference to the direction of advance X of the belt 5), of the respective lateral portion of the first electrode. The gripping elements 25 collaborate with each other to grasp the first electrode (together with the portion of tape 5 underlying the first electrode) and to drag it into rotation (together with the tape 5) during the formation of the stack (i.e. during the various overturns ).
[0047] Come detto, il nastro 5 che avanza portando gli elettrodi C e A viene trasformato nella pila P di elettrodi mediante una serie di capovolgimenti (in direzione F) della pila in costruzione P. La pila P viene assemblata nella porzione più avanzata del nastro 5. Nelle figure 5 e 7 (con maggiore chiarezza in figura 8) viene illustrata la sequenza delle posizioni (numerate con numeri romani da i a x) assunte dal primo elettrodo, all’inizio dell’assemblaggio della pila, durante il suo capovolgimento di 180°. Il primo elettrodo (unitamente al nastro 5) viene quindi afferrato lateralmente dagli elementi di presa 25, mentre gli elementi di pressione 23 premono il nastro 5 contro il primo elettrodo in modo da assicurare la compattezza dell’insieme elettrodo-nastro. Sia gli elementi di presa 25 sia gli elementi di pressione 23 sono azionati in rotazione nella direzione F (e sono portati dal supporto S). Con R (figura 8) sono indicate le varie posizioni assunte in sequenza dall’asse mediano del primo elettrodo durante il capovolgimento dalla posizione i alla posizione x. Con T sono indicate le corrispondenti posizioni assunte in sequenza, durante il capovolgimento di 180°, dall’estremità del primo elettrodo attorno alla quale avviene il ripiegamento del nastro 5 separatore. Le posizioni T corrispondono, in sostanza, alle posizioni assunte dalla linea di piegatura del nastro 5 durante il capovolgimento del primo elettrodo e, sostanzialmente, anche per gli elettrodi successivi, ovverosia nel corso di ogni capovolgimento successivo fino al termine dell’assemblaggio della pila. [0047] As said, the belt 5 which advances carrying the electrodes C and A is transformed into the electrode pile P by means of a series of overturning (in direction F) of the pile under construction P. The pile P is assembled in the most advanced portion of the tape 5. Figures 5 and 7 (with greater clarity in figure 8) illustrate the sequence of positions (numbered with Roman numerals from i to x) assumed by the first electrode, at the beginning of the assembly of the stack, during its overturning of 180 °. The first electrode (together with the tape 5) is then gripped laterally by the gripping elements 25, while the pressure elements 23 press the tape 5 against the first electrode so as to ensure the compactness of the electrode-tape assembly. Both the gripping elements 25 and the pressure elements 23 are driven in rotation in the direction F (and are carried by the support S). R (figure 8) indicates the various positions taken in sequence by the median axis of the first electrode during the overturning from position i to position x. T indicates the corresponding positions assumed in sequence, during the 180 ° overturning, from the end of the first electrode around which the bending of the separator tape 5 takes place. The positions T essentially correspond to the positions assumed by the bending line of the tape 5 during the overturning of the first electrode and, substantially, also for the subsequent electrodes, i.e. during each subsequent overturning until the end of the assembly of the stack .
[0048] Ogni successivo capovolgimento comprenderà un ripiegamento (nella stessa direzione di piegatura) del nastro 5 attorno ad una rispettiva linea di piegatura disposta tra la pila P in assemblaggio e l’elettrodo immediatamente successivo (cioà ̈ l’elettrodo che sarà l’elettrodo inferiore della pila all’inizio del capovolgimento successivo). Al termine di ogni capovolgimento infatti la pila in assemblaggio P sarà sovrapposta all’elettrodo immediatamente successivo che farà quindi parte della pila in assemblaggio nel capovolgimento successivo. Come detto, il ripiegamento del nastro 5 ha una direzione di piegatura (rappresentata dalla freccia F) uguale per ogni capovolgimento. Si osserva chiaramente dalla figura 8 che durante il capovolgimento la linea di piegatura (corrispondente alla posizione T) avanza nella direzione di avanzamento del nastro 5, restando sostanzialmente nel piano di avanzamento (orizzontale) definito dal prodotto (nastro 5 recante gli elettrodi C e A) che avanza, in modo da evitare movimenti irregolari (sobbalzi) del nastro 5 che potrebbero modificare la corretta posizione degli elettrodi C e A. [0048] Each subsequent overturning will include a bending (in the same bending direction) of the tape 5 around a respective bending line arranged between the stack P being assembled and the immediately following electrode (i.e. the electrode that will be the Lower electrode of the battery at the beginning of the next overturn). In fact, at the end of each overturning the stack in assembly P will be superimposed on the electrode immediately following which will therefore be part of the stack being assembled in the subsequent overturning. As said, the folding of the tape 5 has a folding direction (represented by the arrow F) which is the same for each overturning. It can be clearly observed from figure 8 that during the overturning the folding line (corresponding to position T) advances in the direction of advancement of the belt 5, remaining substantially in the (horizontal) advancement plane defined by the product (belt 5 bearing the electrodes C and A ) that advances, in order to avoid irregular movements (jolts) of the belt 5 which could modify the correct position of the electrodes C and A.
[0049] Il supporto S rotante che pone in rotazione gli elementi di presa 25 e gli elementi di pressione 23 e 24 potrà ruotare variando la posizione del proprio asse di rotazione z-z, in particolare in modo che la linea di piegatura (posizione T) del nastro 5 rimanga, ad ogni capovolgimento della pila in formazione, sostanzialmente nella direzione X di avanzamento del nastro 5 o nel piano di avanzamento del nastro 5 (ad esempio con lo scopo che gli elettrodi disposti sul nastro in movimento non perdano la loro prestabilita posizione per movimenti irregolari del nastro). In particolare l’asse di rotazione z-z del supporto S rotante sarà in grado di compiere una traiettoria (ad orbita o almeno in parte ad orbita) avente almeno delle porzioni di traiettoria con moto verticale ascendente e discendente (trasversale alla direzione di avanzamento X del nastro 5) e/o porzioni di traiettoria con moto orizzontale (parallelo alla direzione di avanzamento X del nastro) in avanti e all’indietro (ove avanti e indietro va inteso con riferimento alla direzione di avanzamento X del nastro 5). [0049] The rotating support S which rotates the gripping elements 25 and the pressure elements 23 and 24 can rotate by varying the position of its axis of rotation z-z, in particular so that the bending line (position T) of the belt 5 remains, at each overturning of the stack being formed, substantially in the direction X of advancement of the belt 5 or in the plane of advancement of the belt 5 (for example with the aim that the electrodes arranged on the moving belt do not lose their predetermined position for irregular belt movements). In particular, the axis of rotation z-z of the rotating support S will be able to carry out a trajectory (in an orbit or at least in part in an orbit) having at least some trajectory portions with ascending and descending vertical motion (transversal to the direction of advance X of the belt 5) and / or portions of trajectory with horizontal motion (parallel to the direction of advancement X of the belt) forward and backward (where forward and backward must be understood with reference to the direction of advancement X of the belt 5).
[0050] Come detto, durante l’avvolgimento (ovverosia durante i vari capovolgimenti di 180° della pila in costruzione attorno alle successive linee di piegatura del nastro 5) il primo elettrodo (ovverosia l’elettrodo che à ̈ stato capovolto per primo all’inizio della formazione della pila) à ̈ mantenuto afferrato dal dispositivo di presa (comprendente nella fattispecie gli elementi di presa 25 laterale). Gli elementi di presa 25 sono dotati della possibilità di disimpegnarsi dalla pila assemblata al termine dell’avvolgimento. Il disimpegno potrà comprendere l’apertura degli elementi di presa (ad esempio nel caso di elementi di presa del tipo a pinza), con un movimento di lieve entità per non danneggiare la pila appena assemblata nella quale si trovano gli elementi di presa, seguito da un movimento di sfilamento che può comprendere, come nel caso specifico, un reciproco allontanamento dei due elementi di presa 25 in direzione orizzontale (in figura 9 à ̈ accennata con linea tratteggiata la posizione di reciproco allontanamento dei due semi-elementi rotanti contrapposti che compongono il supporto S e che supportano gli elementi di presa 25 e, inoltre, gli elementi di pressione 23 e 24). [0050] As mentioned, during the winding (ie during the various 180 ° overturning of the pile under construction around the subsequent bending lines of the tape 5) the first electrode (ie the electrode that was first overturned at the beginning of the formation of the pile) is held grasped by the gripping device (comprising in this case the lateral gripping elements 25). The gripping elements 25 are equipped with the possibility of disengaging from the assembled stack at the end of winding. The disengagement may include the opening of the gripping elements (for example in the case of gripper-type gripping elements), with a slight movement in order not to damage the newly assembled pile in which the gripping elements are located, followed by an extraction movement which may include, as in the specific case, a mutual separation of the two gripping elements 25 in the horizontal direction (in figure 9 the position of mutual separation of the two opposing rotating semi-elements that make up the the support S and which support the gripping elements 25 and, furthermore, the pressure elements 23 and 24).
[0051] Nelle figure da 14 a 16 à ̈ illustrato schematicamente il funzionamento degli elementi di pressione 23 e 24 (in queste figure il nastro separatore che avanza nella direzione di avanzamento X non à ̈ stato illustrato per maggiore chiarezza). All’inizio del capovolgimento una delle coppie di elementi di pressione (nell’esempio illustrato la coppia indicata con 23) opera sulla porzione anteriore (con riferimento alla direzione di avanzamento X) della pila P in assemblaggio, premendo dal basso verso l’alto. I primi elementi di pressione 23 sono comandati ad assumere una posizione attiva di bloccaggio (vedi figura 10 o 12) in cui possono interagire a contatto con la pila P in assemblaggio, mentre i secondi elementi di pressione 24 sono in una posizione inattiva di non interferenza (vedi figura 10 o 12) in cui non interagiscono con la pila e possono ruotare senza interferire con il nastro separatore. [0051] Figures 14 to 16 schematically illustrate the operation of the pressure elements 23 and 24 (in these figures the separator belt which advances in the direction of advance X has not been illustrated for greater clarity). At the beginning of the overturning, one of the pairs of pressure elements (in the example shown the pair indicated with 23) operates on the front portion (with reference to the direction of advance X) of the stack P being assembled, pressing from the bottom towards the ™ high. The first pressure elements 23 are commanded to assume an active locking position (see Figure 10 or 12) in which they can interact in contact with the stack P being assembled, while the second pressure elements 24 are in an inactive non-interference position (see figure 10 or 12) in which they do not interact with the stack and can rotate without interfering with the separator belt.
[0052] In figura 15, dopo una rotazione di determinata ampiezza (maggiore di 90°, uguale ad esempio a circa 145° come nell’esempio specifico), i primi elementi di pressione 23 iniziano a spostarsi verso la posizione inattiva di non interferenza in cui non interagiscono con la pila. In figura 16, dopo una rotazione di determinata ampiezza (maggiore di 90°, uguale ad esempio a circa 172° come nell’esempio specifico), i secondi elementi di pressione 24 iniziano a spostarsi verso la posizione attiva o di bloccaggio in cui possono interagire a contatto con la pila P in costruzione. Dopodiché, terminata una rotazione di 180°, inizia un altro capovolgimento con gli elementi di pressione 23 e 24 che operano in modo alternato. Lo spostamento in chiusura (verso il bloccaggio) di un elemento di pressione può essere comandato dopo lo spostamento in apertura (verso la non interferenza) dell’altro elemento di pressione, come nell’esempio specifico. Gli spostamenti in apertura e in chiusura degli elementi di pressione 23 e 24 possono essere azionati in modo meccanico, ad esempio mediante un meccanismo a camme 26 avente un profilo di guida delle camme a base circolare coassiale all’asse di rotazione z-z. [0052] In figure 15, after a rotation of a certain amplitude (greater than 90 °, equal for example to about 145 ° as in the specific example), the first pressure elements 23 begin to move towards the inactive non-interference position where they do not interact with the stack. In figure 16, after a rotation of a certain amplitude (greater than 90 °, equal for example to about 172 ° as in the specific example), the second pressure elements 24 begin to move towards the active or locking position in which they can interact in contact with the pile P under construction. After that, once a 180 ° rotation has been completed, another overturning begins with the pressure elements 23 and 24 operating alternately. The closing movement (towards the locking) of a pressure element can be commanded after the opening movement (towards the non-interference) of the other pressure element, as in the specific example. The opening and closing displacements of the pressure elements 23 and 24 can be operated mechanically, for example by means of a cam mechanism 26 having a cam guide profile with a circular base coaxial to the axis of rotation z-z.
[0053] Nelle figure da 14 a 16 à ̈ chiaramente visibile lo spostamento dell’asse di rotazione z-z (orizzontale) del dispositivo di avvolgimento 16 in direzione (verticale) perpendicolare alla direzione X (orizzontale) di avanzamento del nastro 5 separatore. [0053] Figures 14 to 16 clearly show the displacement of the axis of rotation z-z (horizontal) of the winding device 16 in a (vertical) direction perpendicular to the direction X (horizontal) of advance of the separator tape 5.
[0054] In maggiore dettaglio, ogni elemento di pressione 23 o 24 comprende, nell’esempio specifico qui illustrato, un carro 27, un braccio 28 e un organo di contatto 29. Il carro 27 à ̈ accoppiato al supporto S rotante ed à ̈ mobile (ad esempio potrà comprendere una slitta scorrevole lungo guide di scorrimento) in direzione parallela all’asse di rotazione z-z del supporto rotante (per consentire l’avvicinamento e l’allontanamento rispetto al fianco della pila P). Il braccio 28 à ̈ imperniato al carro 27 attorno un perno di rotazione (con asse orizzontale e trasversale all’asse di rotazione zz) con possibilità di avvicinamento e allontanamento rispetto ad una faccia (piatta) della pila. L’organo di contatto 29 à ̈ un elemento di estremità del braccio 28, configurato per il contatto con la pila P in assemblaggio. L’organo di contatto 29 può essere accoppiato al braccio 28 mediante un perno di rotazione. Ogni elemento di presa 25 potrà comprendere una pinza portata da un ulteriore carro 30 accoppiato al supporto S rotante (ad esempio una slitta scorrevole lungo guide di scorrimento). L’ulteriore carro 30 à ̈ mobile in direzione parallela all’asse di rotazione z-z del supporto S rotante, per consentire, al termine della formazione della pila, lo sfilamento della pinza dalla pila mediante un allontanamento dal fianco della pila stesso. [0054] In greater detail, each pressure element 23 or 24 comprises, in the specific example illustrated here, a carriage 27, an arm 28 and a contact member 29. The carriage 27 is coupled to the rotating support S and à It is movable (for example it may include a slide sliding along sliding guides) in a direction parallel to the rotation axis z-z of the rotating support (to allow the approach and departure from the side of the stack P). The arm 28 is hinged to the carriage 27 around a rotation pin (with horizontal and transverse axis to the rotation axis zz) with the possibility of approaching and moving away with respect to a (flat) face of the pile. The contact member 29 is an end element of the arm 28, configured for contact with the stack P being assembled. The contact member 29 can be coupled to the arm 28 by means of a rotation pin. Each gripping element 25 may comprise a gripper carried by a further carriage 30 coupled to the rotating support S (for example a slide sliding along sliding guides). The further carriage 30 is movable in a direction parallel to the axis of rotation z-z of the rotating support S, to allow, at the end of the formation of the pile, the extraction of the gripper from the pile by moving away from the side of the pile itself.
[0055] In figura 19 à ̈ illustrata la pila di elettrodi C e A realizzata con l’apparato e il metodo sopra descritti. I vari elettrodi sono affacciati tra loro. I catodi C e gli anodi A sono disposti in modo alternato. Il separatore dielettrico comprende un unico nastro 5 avvolto attorno gli elettrodi, in cui il lembo di estremità iniziale (indicato con 51) del nastro à ̈ situato al centro della pila (in prossimità dei, o interposto tra i, due elettrodi più centrali all’interno della pila), e il lembo di estremità finale (indicato con 52) del nastro à ̈ situato all’esterno della pila. Il nastro 5 separatore à ̈ avvolto, a partire dall’estremità iniziale fino all’esterno della pila, sempre nella medesima direzione di avvolgimento. [0055] Figure 19 illustrates the stack of electrodes C and A made with the apparatus and method described above. The various electrodes face each other. The cathodes C and the anodes A are arranged alternately. The dielectric separator comprises a single tape 5 wrapped around the electrodes, in which the initial end flap (indicated by 51) of the tape is located in the center of the stack (close to, or interposed between, the two most central electrodes at the Inside the stack), and the end flap (indicated by 52) of the tape is located on the outside of the stack. The separator tape 5 is wound, starting from the initial end up to the outside of the stack, always in the same winding direction.
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