用于获得蓄电池的电池元的机器和方法以及用于蓄电池的电池元的制作方法
【专利摘要】一种用于获得蓄电池的电池元的机器(1)，机器(1)包括用于给送由介质材料制成的两个连续带(4)的设备(3)、用于分配具有相同极性的第一电极(10)的第一设备(5’)和第二设备(5”)以及用于分配具有与第一电极(10)的极性相反的极性的第二电极(12)的第三设备(11)，设备(3)设置有将两个带(4)在它们延伸的范围内联接的联接装置(8)。机器包括设置有堆叠表面(7)的折叠头(6)，堆叠表面(7)适于接纳来自给送设备(3)的两个带(4)。第三分配设备(11)适于将在两个带(4)之间的沿着带(4)的延伸彼此间隔开的第二电极(12)传递至联接装置(8)。给送设备(3)适于将插置有第二电极(12)的带(4)的对(13)释放到折叠头(6)上。折叠头(6)适于接纳来自给送设备(3)的由带(4)的对(13)的插置有第二电极(12)的一个部段形成的复合层，利用第一位置(A)与相对于第一位置(A)平移的第二位置(B)之间的每次通过，由两个连续的复合层(14)形成了折叠部(45)，该折叠头(6)适于在层(14)上在其位于第一位置(A)中时接纳来自第一分配设备(5’)的第一电极(10)，当其位于第二位置(B)中时适于接纳来自第二分配设备(5”)的第一电极(10)，从而在堆叠表面(7)上形成与第一电极(10)交替的复合层的堆。一种用于获得蓄电池的电池元的方法和一种用于蓄电池的电池元同样是本发明的目的。
【专利说明】用于获得蓄电池的电池元的机器和方法以及用于蓄电池的电池元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于获得蓄电池的电池元的机器和方法，以及一种用于蓄电池的电池元。
[0002]该机器和方法应用在蓄电池制造的工业领域中并且意在被采用在蓄电池的电池元的制造过程中以获得插置有介质分离器的正极和负极彼此交替设置的堆。
【背景技术】
[0003]在蓄电池制造的工业领域中，存在有借助于尽可能快的自动过程获得蓄电池的电池元的特定需要，该蓄电池的电池元由交替地设置在彼此的顶部上的正极和负极的堆构成，其中，插置有由介质材料制成的分离器层，在该领域的技术术语中通常由术语“分离器”表不。
[0004]已知有用于获得蓄电池的电池元的方法，该方法提供用于将通过由介质材料制成的单个连续带形成的分离器在电极之间沉积，由介质材料制成的单个连续带在电极之间折叠。
[0005]在例如专利US 6，589，300中描述了用于制造蓄电池的电池元的后一种类型的已知方法——特别对于可充电的锂电池而言。在此文中描述的方法提供了将由介质材料制成的连续带从绕圈中提取并且同时借助于喷射使介质材料的两个面上的粘合剂在介质材料的每一个面上的彼此间隔开的限界区域处沉积。由粘合剂涂覆的介质材料区域意在接纳介质材料的第一面上的负极和介质材料的第二面上的正极，并且正极和负极在介质材料带的每个面上以距离彼此相等的间距设置。随后该方法同时提供将介质材料的相应面上的正极和负极固定在沉积有粘合剂的区域上，以用于使承载所固定的正极和负极的由介质材料制成的带叠置，并且将具有固定的电极的介质材料带折叠以形成彼此交替的正极和负极的堆，其中，交替地插置有分离器，该分离器由包括在电极之间并固定至电极的连续的介质材料带的部分和在该电极的上方折叠的连续带的部分形成。
[0006]然而，在专利US 6，589，300中描述的方法还描述了若干缺点。主要缺点由借助于该方法获得蓄电池的电池元的较高的成本构成，特别由于用于将电极固定至介质材料的粘合剂的使用。
[0007]此外，由于喷射在由介质材料制成的带上的粘合剂和通过由介质材料制成的带传送的粘合剂会使最靠近粘合剂喷射站的机器的部分容易变脏，因此借助于上述方法用来获得蓄电池的电池元的机器需要经常清洗和维修。此外，由于分离器的减小的离子流的渗透性，借助于该方法获得的蓄电池的电池元除具有上文所记录的较高的生产成本之外还会具有较低的效率，该分离器具有沉积在面上的粘合剂。
[0008]为了补救上文简单提及的方法的缺点，如今已经设计了用于获得蓄电池的电池元的方法，该方法在采用由介质材料制成的连续带以形成分离器的同时不提供在该带上沉积的用于将负极和正极固定在该带上的粘合剂。
[0009]例如，专利WO 2011/141852描述了用于获得蓄电池的电池元的方法和机器。在此文中描述的方法特别地提供了由介质材料制成的连续带的设置，多个正极和负极在该带上根据先前建立的顺序彼此间隔开地设置。该方法提供了介质材料带绕第一电极缠绕以获得正极和负极交替的堆，其中，在正极与负极之间插置有分离器，该分离器通过由介质材料制成的相同的连续带在电极之间大致缠绕成螺旋状的部分限定。
[0010]此文描述的机器包括用于缠绕由介质材料制成的带并且形成电极和分离器的堆的装置；该缠绕装置包括抓握装置，该抓握装置适于抓握设置在介质材料带上的第一电极并且适于旋转从而将支承其余电极的介质材料带绕第一电极缠绕。
[0011]同样，上文简单描述的方法和机器实际上也被证实具有一些缺点。
[0012]该方法的第一缺点包括其必须根据精确的先前建立的顺序将电极设置在由介质材料制成的带上以防止具有相同极性的电极在电极和分离器的堆的形成结束时定位成彼此相邻的事实。
[0013]该方法的第二缺点在于电极必须以距离彼此可变的间距并且特别地以增大的间距设置在由介质材料制成的带上以引起如下事实:当继续缠绕时，电极堆的厚度增大，并且因此必须采用更大数量的介质材料以用于缠绕整个堆。因此，在专利WO 2011/141852中描述的方法显然特别难以实施。
[0014]上述专利中描述的机器在结构上较复杂从而难以获得，特别是必须包括旋转的抓握装置。
[0015]同样在该工业领域中已知的一种制造蓄电池的电池元的方法，该方法被称为“之字形堆叠”，该方法提供了在介质材料带的第一端部边缘上沉积正极或负极以用于将上述带折叠从而涂覆第一电极，随后沉积具有与第一电极的极性相反的极性的第二电极，并且重新折叠由介质材料制成的带以涂覆第二电极。该操作重复直到获得具有所需数目的电极和分离器的堆为止，其中，分离器由以之字形方式折叠在电极之间的由介质材料制成的相同的连续带的部分限定。
[0016]然而，上文简单描述的已知类型的方法在执行时相当慢，并且因此具有较低的效率，借助于该方法获得了转换成高制造成本的蓄电池的电池元。
【发明内容】
[0017]在这种情况下，本发明的基本问题在于通过提供一种具有较高效率的用于获得蓄电池的电池元的方法克服由已知类型的方法、机器以及蓄电池的电池元所显露的缺点。
[0018]本发明的另一目的是提供一种允许以快速并简单的方式获得蓄电池的电池元的方法。
[0019]本发明的再一目的是提供一种用于获得蓄电池的电池元的机器，该机器允许通过较高的生产能力获得电极和分离器的堆。
[0020]本发明的另一目的是提供一种用于获得蓄电池的电池元的机器，该机器在结构上较简单，并且在操作上总体可靠，并且该机器很少需要维修。
[0021]本发明的再一目的是提供一种用于蓄电池的电池元，该电池元设置有较高的效率并且具有较低的生产成本。
[0022]这些目的及另外其他目的通过本发明的目的的用于获得蓄电池的电池元的方法、机器以及用于蓄电池的电池元来实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]根据上述目的，本发明的技术特征能够在以上所记录的权利要求的内容中清楚地发现，并且本发明的优势会在参照附图做出的以下详细描述中更加明显，其中，附图仅表示其若干示例性而非限制性的实施方案，其中，
[0024]图1示出了根据本发明的用于获得蓄电池的电池元的机器的第一实施方式的简化示意图，其中，第一电极和第二电极如所设置的位于平面图中示出的所提供的存储区域中；
[0025]图2示出了根据本发明的机器的第二实施方式的简化示意图，其中，第一电极和第二电极从平面图中示出的所提供的卷筒中提取；
[0026]图3示出了根据本发明的机器的关于正视图中的折叠头在获得电极和分离器的堆结束时的细节图；
[0027]图4示出了在将由同一折叠头已经形成的电极和分离器的堆抬升结束时的图3的正视图中的折叠头；
[0028]图5示出了在用于设置由介质材料制成的带的切割步骤期间的图3的正视图中的折叠头，由介质材料制成带形成已经形成的电极和分离器的堆的分离器；
[0029]图6示出了在根据图5切割一对介质材料带的步骤期间的图3的正视图中的折叠头;
[0030]图7示出了在用于形成新的电极和分离器的堆的初始步骤期间的图3的正视图中的折置头；
[0031]图8示出了在将第一电极沉积在折叠头上的步骤期间的图3的正视图中的折叠头;
[0032]图9示出了在意在形成分离器的一对介质材料带上形成第一折叠部的步骤期间的图3的正视图中的折叠头；
[0033]图10示出了在形成的电极和分离器的堆上沉积复合层的步骤期间图3的正视图中的折叠头，该复合层包括一对分离器和电极；
[0034]图11示出了在用于将第一电极沉积在正在形成的电极和分离器的堆上的步骤期间的图3的正视图中的折叠头；
[0035]图12示出了根据本发明的机器的一部分的俯视立体图。
[0036]图13示出了根据本发明的机器的关于所提供的给送设备的简化示意图；
[0037]图14a至图14c示出了根据本发明的蓄电池的电池元，该电池元分别以延伸的构型位于第一立体图中、以部分折叠的构型位于第二立体图中以及以堆叠的构型位于第三立体图中；
[0038]图14d示出了根据本发明的处于堆叠构型的蓄电池的电池元的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0039]参照一组附图，本发明的目的的用于获得蓄电池的电池元的机器由附图标记I表示其整体。
[0040]由该机器制得的电池元有利地意在采用在用于形成蓄电池的常规方法，并且特别地用于形成锂蓄电池的方法。
[0041]该方法通常包括获得多个电池元、将多个电池元串联或并联地连接以及将多个电池元设置在通常由聚合物材料制成的保护壳体中。
[0042]其中，术语“电池元”必须意指正负电极以所需的数目交替地设置的堆，并且其中，在具有相反极性的每对相邻的电极之间插置有分离器。
[0043]其中，术语“分离器”必须意指在本发明的范围内，设置在具有相反极性的两个相邻电极之间的介质材料的薄膜的一部分，该分离器适于电气地分离电极但能够渗透离子流。
[0044]在根据本发明获得的蓄电池的电池元中所采用的电极中的每一个电极以自身已知的方式设置有电收集器，该电收集器例如以从电极的主体一侧突出的舌状部的形式存在。
[0045]特别地参照附图，机器I设置有支承结构2、第一设备5’和第二设备5”以及折叠头6，该支承结构2安置在地面上，该支承结构2支承适于释放一个或更多个由介质材料制成的连续带4的给送设备3，第一设备5’和第二设备5”用于分配电极，该折叠头6设置有堆叠表面7，该堆叠表面7易于接纳来自给送设备3的由介质材料制成的连续带(或多个连续带)4。
[0046]折叠头6能够在例如图1、图2、图7、图8和图12中示出的第一位置A与例如图1、图2和图11中示出的第二位置B之间移动，从而通过将折叠头6从位置A移动至位置B以及从位置B移动至位置A而获得插置有电极的多个层，该第二位置B沿着与由给送设备3释放的由介质材料制成的连续带(或多个连续带)4的铺放平面正交的X方向相对于第一位置A平移，该电极由第一分配设备5’和第二分配设备5”沉积。
[0047]根据本发明的基本含义，给送设备3适于在折叠头6上释放由介质材料制成的两个连续带4，并且给送设备3包括联接装置8，该联接装置8用于在带4延伸的范围内将两个连续带4沿着带4的相应的相对的内面9联接。
[0048]此外，第一分配设备5’和第二分配设备5”适于分配具有相同极性的第一电极10。
[0049]仍根据本发明的基本含义，机器I包括第二电极12的第三分配设备11，该第二电极12具有与第一电极10的极性相反的极性，该第三分配设备11适于将第二电极12传递至给送设备3的联接装置8，从而在由介质材料制成的两个连续带4的内面9之间引入第二电极12。第二电极12通过彼此间隔开的第三分配设备11被传递至联接装置8从而沿着两个连续带4的优选延伸方向Z彼此间隔开。给送设备3随后适于朝向折叠头6释放具有彼此间隔开插置的第二电极12的一对连续带4。更详细地，一对连续带4通过给送设备3的联接装置8，特别地通过其发射嘴部59朝向折叠头6被释放。在附图中，插置有第二电极12的一对连续带4用标记13表示其全部内容。
[0050]为了有助于描述，当在下文中提及连续带4的对13时，其意在表示由两个连续带4支承在两个连续带4的内面9之间插置有彼此间隔开的第二电极12而形成的装置。
[0051]折叠头6适于接纳来自给送设备3的复合层14，该复合层14由连续带4的对13的包含第二电极12中的一个第二电极的一个部段形成，该第二电极12插置在两个连续带4之间，折叠头6在第一位置A与第二位置B之间的每次通过，即每当折叠头6从第一位置A运动至第二位置B以及从第二位置B运动至第一位置A时，在两个连续的复合层14之间形成了折叠部45。
[0052]此外，如图8中所示，折叠头6适于当其位于第一位置A时在从给送设备3接纳的从第二位置B运动至第一位置A的复合层14上接纳来自第一分配设备5’的第一电极10，并且如图11中所示，折叠头6适于在其位于第二位置B时在从给送设备3接纳的从第一位置A运动至第二位置B的复合层14上接纳来自第二分配设备5”的第一电极10，从而在堆叠表面7上形成由与第一电极10交替的复合层14构成的堆。
[0053]由于折叠头6在第一位置A与第二位置B之间的运动，插置有第二电极12的连续带4的对13以多个复合层14的方式设置在堆叠表面7上，该连续带4的对13由联接装置8释放，每个复合层14均由带的对13的包含第二电极12的一个部段形成，复合层14大致在彼此上折叠成之字形并且插置有第一电极10。根据本发明的机器I因此适于在折叠头6上——并且特别地在折叠头6的堆叠表面7上——形成第一电极10和第二电极12彼此交替的堆，其中，由介质材料制成的两个连续带4中的每一个带4交替地限定了两个连续的分离器24，如图14d中清楚地可见，该两个连续带4包含插置在它们之间的第二电极12。
[0054]优选地，由联接装置8释放的连续带4的对13的铺放平面π大致是竖向的，并且折叠头6设置在联接装置8的下方以在其大致水平的堆叠表面7上接纳来自联接装置8的连续带4的对13。第一位置A和第二位置B有利地设置成关于由联接装置8释放的连续带4的对13的铺放平面π对称，折叠头6能够在第一位置A与第二位置B之间运动，如图1和图2中所不。
[0055]折叠头6意于在堆叠表面7上直接接纳来自联接装置8的首个复合层14，而折叠头6意在形成在其堆叠表面7上的电极和分离器的堆上接纳随后的复合层14，即，特别地在由第一分配设备5’或第二分配设备5”在所形成的堆上沉积的最后一个第一电极10上接纳随后的复合层14。
[0056]按照附图中所示的根据本发明的机器I的优选实施方式，折叠头6包括台车17，该台车17易于在固定至支承结构2的基部15上由水平导引件16引导滑动以将折叠头6在第一位置A与第二位置B之间运动。有利地，台车17通过诸如电动马达(未示出)之类的致动装置致动成在导引件16上滑动。
[0057]折叠头6还包括堆叠部58，该堆叠部58包括堆叠表面7，该堆叠部58安装在台车17上并且能够沿着与由给送设备3释放的两个连续带4的优选延伸方向Z平行的V方向在例如图9中示出的后退位置R与例如在图8和图10中示出的前进位置S之间运动，在后退位置R中，堆叠部58远离联接装置8的发射嘴部59运动，而在前进位置S中，堆叠部58沿着方向Ζ’靠近联接装置8的发射嘴部59。在台车17在第一位置A与第二位置B之间行程的至少一个部段中，堆叠部58设置在后退位置R，从而使由联接装置8释放的连续带的对13保持动力地通过发射嘴部58，如下文将更好地描述。
[0058]折叠头6的堆叠部58包括两个或更多个支承柱状件18，堆叠表面7以可滑动的方式安装在该支承柱状件18上。更详细地，堆叠表面7易于被致动成相对于支承柱状件18下降从而将形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆容纳在支承柱状件18限定的体积的内部，例如在附图3中可见。优选地，堆叠表面7易于被致动成随着形成的堆的高度的增加而相对于支承柱状件18逐渐降低以防止堆本身在折叠头6在第一位置A与第二位置B之间运动时与联接装置8干涉。此外，堆叠表面7当在其上形成的电极和分离器的堆终止时相对于支承柱状件18被升高，并且随后由折叠头6借助于例如自动机械48的臂部将形成的电极和分离器的堆提取，如图4中所示。
[0059]有利地，堆叠表面7被控制成借助于诸如电动马达之类的致动装置(未示出)相对于柱状件18运动。
[0060]折叠头6还包括两个或更多个折叠叶片19，并且优选地包括四个折叠叶片19，折叠叶片19有利地安装在堆叠部58上，优选地安装在堆叠部58的两个相对侧部上，并且与堆叠表面7平行并与折叠头6在第一位置A与第二位置B之间的平移方向X正交地延伸。更详细地，安装在堆叠部58的两个相对侧部上的第一对折叠叶片19沿着第一优选方向Y延伸，并且也安装在堆叠部58的两个相对侧部上的第二对折叠叶片19沿着与第一优选方向Y平行的第二优选方向Y’延伸。
[0061]一对折叠叶片19能够独立于彼此有利地运动，并且可以沿着其优选延伸方向Y、Y’在干涉位置C与一个或更多个非干涉位置D之间竖向地运动。特别地，在干涉位置C中，折叠叶片19叠加在堆叠表面7上并且在折叠头6在第一位置A与第二位置B之间运动时保持形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆，从而防止复合层14和沉积在折叠头6上的第一电极10运动。前对折叠叶片19——前，相对于折叠头6的前进方向——在折叠头6在第一位置A与第二位置B之间运动时还放置在干涉位置C中以有助于联接装置8在折叠头6上释放的连续带4的对13的折叠部的形成，如图9和图10中所示。
[0062]因此，折叠叶片19允许在由介质材料制成的两个连续带4上简单并精确地获得折叠部，并且折叠叶片19还执行了对形成的电极和分离器的堆的机械阻止作用，从而防止形成的电极和分离器的堆特别地在折叠头6的运动期间的未对准。
[0063]在非干涉位置D中，叶片19远离堆叠表面7运动，即，远离形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆而运动。有利地，折叠头6还可以包括两个锁定夹件20，该两个锁定夹件20安装在堆叠部58上，优选地安装在堆叠部58的未承载所安装的折叠叶片的两个相对的侧部上，该夹件适于帮助折叠叶片19保持形成在折叠头6上的电极和分离器的堆。特别地，锁定夹件20可以独立于彼此地并且相对于折叠叶片19运动，从而适于竖向地并且沿着与折叠头6的平移方向X平行的方向在接合位置E与一个或更多个未接合位置F之间运动。在接合位置E中，锁定夹件20以抵靠形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆的方式叠加在堆叠表面7上从而保持形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆，并且更特别地，将包含在连续带4的对13之间的第二电极12保持就位，连续带4的对13由联接装置8在折叠头6上释放，如图11中所示。为此目的，仅前锁定夹件20——前，相对于折叠头6的前进方向一有利地进入接合位置E中，优选地在折叠头6定位在位置A与位置B之间大约一半处时进入接合位置E中。在未接合位置F中，锁定夹件20远离堆叠表面7运动，8卩，远离形成在堆叠表面7上的电极和分离器的堆运动。
[0064]有利地，堆叠部58被致动成从前进位置S—沿着台车14从第一位置A行进到第二位置B的初始部段或从第二位置B行进到第一位置A的初始部段——运动到后退位置R，直到一对前折叠叶片19——其中该对前折叠叶片19，前，相对于设置在干涉位置C中的折叠头6的前进方向——大致到达联接装置8的发射嘴部59时为止，即，一对前折叠叶片19大致设置在联接装置8的发射嘴部59下方为止。随后，堆叠部58被致动成重新朝向前进位置S运动，并且随后堆叠部58保持在前进位置S中直到台车17已经到达第二位置B (或第一位置A)。
[0065]以此方式，由联接装置8释放的连续带4的对13的一部分——该部分由一对前折叠叶片19保持并且还未沉积在折叠头6上——仍保持显示，使得有助于折叠部的形成。
[0066]按照根据本发明的机器I的第一实施方式，第一分配设备5’和第二分配设备5”分别包括第一存储区域21’和第二存储区域21”，该第一存储区域21’和第二存储区域21”在折叠头6的两侧安装在支承结构2上。第一分配设备5’和第二分配设备5”还分别包括第一传送装置22’和第二传送装置22”，该第一传送装置22’和第二传送装置22”适于将第一电极10从第一存储区域21’和第二存储区域21”中分别提取并且随后将第一电极10传递至折叠头6。
[0067]有利地，第一存储区域21’和第二存储区域21”适于保持在彼此上堆叠的第一电极10，其中，电流传送收集器43’设置在两个存储区域的相同侧部上，如图1中所示，使得所有第一电极10设置有对准的并且设置在电极和分离器的堆的相同侧部上的电流传送收集器43’，该第一电极10从第一存储区域21’或从第二存储区域21”中提取并且在折叠头6上——即在折叠头6上形成的电极和分离器的堆上——释放。
[0068]优选地，传送装置22’和22”中的每一者均能够沿着第一水平导引件23在第一(或第二)提取位置G’(或G”)与第一传递位置H’(或H”)之间运动，其中，在第一(或第二)提取位置G’(或G”)中的一者设置在对应的第一(或第二)存储区域21’(或21”)的上方并且收集来自对应的第一(或第二)存储区域21’(或21”)的第一电极10，并且在第一传递位置H’(或H”)中的一者设置在折叠头6的上方并且将先前从存储区域收集的第一电极10传递至折叠头6。第一传送装置22’和第二传送装置22”包括诸如吮吸件或吸气板之类的第一抓握装置25以用于选择性地将第一电极10吸引并且当在第一(或第二)提取位置G’(或G”)和在第一(或第二)传递位置H’(或H”)中发现第一电极10时保持或释放第一电极10。
[0069]有利地，当第一传送装置22’位于第一提取装置G’、第二传送装置22”位于第二传递位置H”以及第一传送装置22’位于第一传递位置H’、第二传送装置22”位于第二提取位置G”时，使得头6可以在第一位置A与第二位置B之间快速地运动以交替地接纳来自第一传送装置22’和第二传送装置22”的第一电极10。
[0070]按照根据本发明的机器I的第二实施方式，第一分配设备5’和第二分配设备5”分别包括第一卷筒55’和第二卷筒55”，如图2中所示，第一卷筒55’和第二卷筒55”易于分别支承用于电极的基质材料的第一连续带56’和第二连续带56”的绕卷。
[0071]第一连续带56’和第二连续带56”部分地涂覆有用于形成第一电极10的活性涂覆层。更详细地，该活性涂覆层沿着用于电极的基质材料的第一连续带56’和第二连续带56”的延伸方向在第一连续带56’和第二连续带56”的侧面部上以连续的方式被涂覆。第一连续带56’和第二连续带56”的缺乏活性涂覆层的部分适于限定第一电极10的电流传送收集器43’，如在图2中记录的第一电极10的平面图中以表示的方式可见。
[0072]第一分配设备5’和第二分配设备5”还分别包括第一切割装置57’和第二切割装置57”，第一切割装置57’和第二切割装置57”易于分别切割用于电极的基质材料的部分涂覆有活性涂覆层的第一连续带56’和第二连续带56”，以分离第一连续带56’和第二连续带56”的该部分，该部分中的每一者均适于限定第一电极10。根据最后的实施方式的第一分配设备5’和第二分配设备5”还分别包括第一传送装置和第二传送装置(未示出)，第一传送装置和第二传送装置(未示出)易于将与用于电极的基质材料的第一连续带56’和第二连续带56’分离的第一电极10分别提取，并且当折叠头6分别位于第一位置A和第二位置B中时将第一电极10在折叠头6上释放。
[0073]有利地，第一卷筒55’和第二卷筒55”适于分别支承用于电极的基质材料的第一连续带56’和第二连续带56”的绕卷,其中,第一连续带56’和第二连续带56”的缺乏活性涂覆层的部分镜像地设置，使得所述第一电极10设置有布置在电极和分离器的堆的相同侧部上+的电流传送收集器43’，该第一电极10与第一连续带56’和第二连续带56”分离，并在折叠头6上，即在形成在折叠头6上的电极和分离器的堆上释放。
[0074]根据机器I的第二实施方式的第一分配设备5’和第二分配设备5”的第一传送装置和第二传送装置特别地大致为先前所描述的类型。
[0075]根据本发明的机器I的第二电极12的第三分配设备11有利地包括用于连续地供应第二电极12的器件26和用于将第二电极12传递至给送设备3的联接装置8的装置27，从而将第二电极12插在由介质材料制成的两个连续带4的内面9之间，该装置27适于接纳来自供应器件26的第二电极12并且将其一个接一个地、并且彼此等距地传递。
[0076]优选地，供应器件26适于将片状形式的第二电极12传递至传递装置27，并且该传递装置27包括两个第一传送带28，每个传送带28均设置有适于接纳来自供应器件26的片状形式的第二电极12中的一个第二电极，如下文将更好地描述。
[0077]按照根据本发明的在图1中图示的机器I的第一实施方式，供应器件26包括一个或更多个第三存储区域51，并且优选地包括两个第三存储区域51以用于容纳以预切割的片状的形式的第二电极12。有利地，两个第三存储区域51适于包括彼此堆叠的第二电极12，其中，电流传送收集器43”设置在两个存储区域51中的相同侧部上，如图1中所示，使得如在下文更好地详细说明的插在由介质材料制成的两个连续带4之间的第二电极12设置有全部从连续带4的对13的相同侧部突出的电流传送收集器43”，此外，沿着连续带4的延伸的每对相邻的第二电极12设置有镜像布置的电收集器43”，如在图14a中所示。
[0078]第三分配设备11还包括一个或更多个第三传送装置30，并且优先地包括两个第三传送装置30，每个第三传送装置30均适于将第二电极12从对应的第三存储区域51中提取并且将它们传递至传递装置27。
[0079]优选地，第三传送装置30中的每一个第三传送装置均能够在第三(或第四)提取位置G”’或(G””)与第三(或第四)传递位置H”’(H””)之间运动，在第三(或第四)提取位置G”’或(G””)中的第三传送装置30设置在对应的第三存储区域51的上方并且收集来自第三存储区域51的第二电极12，在第三(或第四)传递位置H”’(H””)中的第三传送装置30设置在对应的传送带28的支承部29的上方并且将预先从存储区域收集的第二电极12传递至对应的传送带28。有利地，当第三传送装置30中的一个第三传送装置位于第三(或第四)提取位置G”’或(G””)中、另一个第三传送装置30位于第三(或第四)传递位置H”’(H””)，以及当第三传送装置30中的一个第三传送装置位于第三(或第四)传递位置H”’(H””)、另一个第三传送装置30位于第三(或第四)提取位置G”’或(G””)中时，将第二电极12快速地传递至传递装置27。有利地，第三传送装置30中的每一个第三传送装置均能够沿着第二水平导引件34在第三(或第四)提取位置G”’或(G””)与第三(或第四)传递位置H”’(H””)之间运动，该第二水平导引件34设置成大致正交于第一传送装置22’和第二传送装置22”的第一水平导引件23。
[0080]第三传送装置30均包括诸如吮吸件或吸气板之类的第二抓握装置35以用于选择性地将第二电极12吸引至第二抓握装置35，并且当该第二抓握装置35分别位于第三(或第四)提取位置G”’或(G””)和第三(或第四)传递位置H”’(H””)中时保持或释放第二电极12。
[0081]按照根据本发明的图2中图示的机器I的第二实施方式，供应器件26适于将片状形式的第二电极12传递至传递装置27，并且供应器件26包括一个或更多个第三卷筒52 (优选地包括两个第三卷筒52)，每个第三卷筒52均易于支承用于电极的基质材料的部分地涂覆有用于形成第二电极12的活性涂覆层的连续带53的绕卷。更详细地，活性涂覆层沿着用于电极的基质材料的第三连续带53的延伸在第三连续带53的侧面部上以连续的方式沉积。第三连续带53的没有活性涂覆层的部分适于限定第二电极12的电流传送收集器43”，如在图2中所记录的第二电极12的平面图中可见。
[0082]供应器件26还包括一个或更多个第三切割装置54，每个第三切割装置54均易于切割相应的第三卷筒52的用于电极的基质材料的第三连续带53以用于将用于电极的基质材料的连续带53的限定第二电极12的部分进行分离。供应器件26还包括一个或更多个第三传送装置，该第三传送装置易于将与用于电极的基质材料的连续带53分离的第二电极12从第三切割装置54中提取并且将该第二电极12释放至传递装置。
[0083]有利地，两个第三卷筒52适于支承用于电极的基质材料的第三连续带53的绕卷，其中，相应的连续带53的没有活性涂覆层的部分镜像地设置，使得所有第二电极10与在该堆的相同侧部上对准的电流传送收集器43”一起沉积，该第二电极与相应的连续带53分离并且释放至传递装置27，并且随后传递至折叠头6，而在该堆的相对的侧部上设置有第一电极10的电流传送收集器43’。
[0084]根据机器I的第二实施方式的第三分配设备11的第三传送装置特别地可以大致是先前所描述的类型。
[0085]如上文详细说明的，传递装置27有利地包括两个第一传送带28，每个传送带28均设置有适于接纳来自对应的第三传送装置30的第二电极12中的一个第二电极的支承部29。两个第一传送带28并排地设置并且在它们之间限定了通道31以用于将第二电极12传递至给送设备3的联接装置8。该两个第一传送带28适于将安置在相应的支承部29上的第二电极12朝向通道31引导。
[0086]用于将第二电极12传递至给送设备3的联接装置8的通道31优选地限定在两个第一传送带28的相应的导引部32之间，该导引部32与支承部29大致正交地延伸穿过第一传送带28的相应的弯曲连接器部33。该连接器部33的设置防止由第一传送带28传送的第二电极12突然折叠，从而防止第二电极12的损坏。根据附图中所示的传递装置27的优选实施方式，第一传送带28的支承部29大致水平并且导引部32从支承部29以大致竖向方向延伸。
[0087]优选地，限定在导引部32之间的通道31具有减小的宽度，该通道31沿联接装置8的方向朝向第二电极12的出口渐缩。如图1和图2中所示。
[0088]如上文具体说明的，在供应器件26包括两个第三存储区域51的情况下，第二电极12以相同的方式设置在两个第三存储区域51中，其中，电流传送收集器43”设置在相应的侧部上，并且第二电极12从第三传送装置30传递至第一传送带28的相应的支承部29中的相同的位置中。当第二电极12通过通道31传送时，沉积在两个不同的第一传送带28上的第二电极12沿彼此相对的方向旋转了大致90°，使得由一个传送带28或另一个传送带28传送的第二电极12传递至联接装置8，其中，电收集器43”彼此相对地镜像设置。这允许在折叠头6上堆叠第二电极12，其中，电收集器43”对准并且设置在该堆的相同的侧部上，因为在第二电极12沉积在折叠头6上时，并且在头6从第一位置A运动至第二位置B以及从第二位置B运动至第一位置A时，第二电极12与对应的复合层14 一起沿一个方向以及沿相反的方向交替地旋转了大致90°。
[0089]有利地，两个第一传送带28为吸气式的以保持安置在它们的支承部29上的第二电极12，并且在第二电极12通过第三传送装置30被传递至传递装置27的位置中，第二电极12通过通道31传送。更详细地，第二电极12中的每一个第二电极均安置在两个第一传送带28中的一个第一传送带的支承部29上并且沿着通道31由该第一传送带28传送，该第二电极12通过吸气保持在第一传送带28的表面上，如图1和图2中所示。
[0090]特别地，两个第一传送带28优选地由两个独立的电动马达自主地控制致动成间歇性地运动。两个第一传送带28因此能够优选地彼此独立地运动。借助于它们的间歇性运动，两个第一传送带28限定了通过通道31传送并且传递至给送设备3的联接装置8的第二电极12之间的距离，并且因此限定了沿着由给送设备3在折叠头6上释放的连续带4的第二电极12之间的距离。当第三传送装置30中的一个第三传送装置将第二电极12传递至对应的传送带28时，第一传送带28被有利地停止。
[0091 ] 按照根据本发明的机器I的优选实施方式，给送设备3包括两个卷筒37，每个卷筒37均易于支承由介质材料制成的相应的连续带4的绕卷。给送设备3的联接装置8随后易于接纳来自卷筒37的由介质材料制成的带4和来自第三分配设备11的传递装置27的第二电极12，并且联接装置8适于朝向折叠头6伴随插置有第二电极12的两个联接的连续带4。
[0092]特别地，联接装置8有利地包括两个或更多个反向旋转的滚子38，该两个或更多个反向旋转的滚子38在它们之间限定了狭缝39以用于由介质材料制成的两个连续带4——其中第二电极12插在两个连续带4的内面之间——的通过，该狭缝与限定在传送带28之间的通道31对准，并且该滚子适于将两个带4朝向彼此按压以将插在两个带4之间的第二电极12牢固地保持就位。
[0093]功能性地，由介质材料制成的两个连续带4从卷筒37解绕，并且朝向联接装置8被传送，并且由保持两个连续带4张紧并且对准的多个平行的空转滚子40支承，并且两个连续带4由联接装置8朝向折叠头6驱动。空转滚子40由支承结构2可旋转地支承。
[0094]用于第二电极12的传递装置27放置在联接装置8的上游以将由介质材料制成的两个连续带4的内面9之间的第二电极12给送进入限定在联接装置8的两个反向旋转滚子38之间的狭缝39中，如图2和图3中示意性示出的。
[0095]有利地，来自限定在两个第一吸气式传送带28的导引部32之间的通道31的第二电极12的出口放置成靠近由两个反向旋转的滚子38限定的狭缝39处的入口，使得第二电极12在大致没有中断的情况下由第一传送带28传递至联接装置8，从而使得它们经历不期望的运动的可能性最小化。特别地，在通道31的出口与狭缝39的入口之间，可以有利地设置伴随装置36，该伴随装置36适于确保传递装置27与联接装置8之间的第二电极12的传送的连续性。
[0096]操作性地，由介质材料制成的两个连续带4从相应的卷筒37解绕，并且被引导朝向给送设备3的联接装置8。同时，第二电极12由第三传送装置30和另一个第三传送装置30从对应的第三存储区域51中的一个第三存储区域中即由对应的第三卷筒52中的一个第三卷筒交替地提取以将第二电极12沉积在对应的第一吸气式传送带28的支承部29上。第二电极12随后由吸气式传送带28的导引部32有利地伴随通过通道31，并且以彼此间隔开的方式被引导插在联接装置8的入口处的两个连续带4之间。特别地，第三分配设备11为联接装置8给送一系列第二电极12，该一系列第二电极12包括预定数目的彼此等距离设置的第二电极12，在上述顺序结束时，一系列第二电极12的后续给送中的延迟在两个连续带4之间产生了切割间隙49，然而，两个连续带4仍继续从相应的卷筒37中被提取并且指向折叠头6。该切割间隙49大致由一对连续带4的没有插入第二电极12的一个部段构成。
[0097]联接装置8朝向折叠头6传送插有第二电极12的联接的连续带4。
[0098]根据附图3至附图11中所示的操作顺序，当在折叠头6上获得了具有所需尺寸的电极和分离器的堆时，电极和分离器的堆例如借助自动机械48的臂部被提取，并且被传递至相继的工作站。
[0099]当自动机械48的臂部已经将该堆从折叠头6抬升，折叠头6的堆叠表面7被致动成相对于支承柱状件18被抬升以到达初始位置(图4)。折叠头6随后设置用于切割连续带4的对13的步骤。为此目的，折叠头6朝向位置B运动并且在联接装置8下方停止，如图5中所示。一对后折叠叶片19——后，相对于头6从第一位置A至第二位置B的前进方向一随后到达干涉位置C以在切割步骤期间保持连续带4的对13。如图6中所示，堆叠表面7被致动成相对于支承柱状件18被抬升并且到达切割位置。切割叶片50，优选地旋转的切割叶片50，随后在切割间隙49处切割连续带4的对13，切割叶片50有利地抵靠堆叠表面的边缘。
[0100]由电极和分离器的终止的堆而形成的电池元47随后由自动机械48的臂部移除并且新的电池元47可以形成在折叠头6上。
[0101]为此目的，头6进入第一位置，而前折叠叶片19——前，相对于折叠头6本身的前进方向——位于干涉位置C中以保持连续带4的对13的自由端部边缘。在头6朝向第一位置A运动期间，由插置有第二电极12的连续带4的对13的一个部段形成的第一复合层14沉积在堆叠表面7上，该堆叠表面7预先返回到初始位置中，如图7中所示。第一传送装置22’随后将第一电极10沉积在第一复合层14上。在该沉积操作期间，两对折叠叶片19被略微抬升并且沿着相应的优选延伸方向Y和Y’朝向非干涉位置D平移，如图8中所示，从而随后被重新设置在由第一传送装置22’沉积的第一电极10上方的干涉位置C中，如图9中所示。有利地，折叠叶片19被致动成朝向非干涉位置D运动并且随后在第一传送装置22’将第一电极10沉积在复合层14上的同时朝向新的干涉位置C运动，使得在这段时间中，第一传送装置22’自身将机械保持作用施加在形成的电极和分离器的堆上。这为了在折叠头19的运动期间防止复合层14和包括在其中的第二电极12以及第一电极10的不需要的运动。
[0102]折叠头6随后被致动成从第一位置A朝向第二位置B运动，如图9中所示。如上文具体说明地，沿着头6的台车17从第一位置A行进至第二位置B的初始部段，头6的堆叠部58被致动成从前进位置S运动到后退位置R，如图9中所示。其中，一对前折叠叶片19——前，相对于折叠头6的前进方向——设置在干涉位置C中。堆叠部58被致动成朝向后退位置运动直到一对前折叠叶片19到达联接装置8的发射嘴部59的位置，即直到一对前折叠叶片设置在发射嘴部59的下方为止。随后，折叠部58被致动成朝向前进位置S重新运动，并且随后保留在前进位置S中直到台车17已经到达第二位置B为止。在该运动期间，由头6的堆叠部58的运动而协助的前折叠叶片19——前，相对于头6的前进方向——有助于在一对连续带4上形成折叠部45。前锁定夹件20——前，相对于头6的前进方向——随后到达接合位置E中，有利地当折叠头6已经完成第一位置A与第二位置B之间大约一半的距离时到达接合位置E中，以将包括在连续带4的对13的复合层14中的第二电极12保持就位，该连续带4的对13由给送设备3在折叠头6上释放，如图10和图11中所示。当折叠头6已经到达第二位置B时，第二传送装置22”将第一电极10沉积在复合层14上，如图11中所示。在该传送操作期间，前锁定夹件20朝向非接合位置F运动并且两对折叠叶片19被略微抬升并且沿着相应的优选延伸方向Y和Y’朝向非干涉位置D平移，在此之前，前锁定夹件20被重新设置在由第二传送装置22”沉积的第一电极10上方的干涉位置C中。有利地，锁定夹件20被致动成朝向非接合位置F运动并且折叠叶片19被致动成朝向非干涉位置D运动，并且随后在第二传送装置22”将第一电极10沉积在复合层14上的同时朝向新的干涉位置C运动，使得第二传送装置22’在形成的电极和分离器的堆上施加保留的机械作用，从而在锁定夹件20和折叠叶片19运动期间防止复合层14和包括在其中的第二电极12以及第一电极10的不需要的运动。上述操作随后再次重复直到获得具有所需尺寸的电池元47为止，即获得包括所需数目的第一电极和第二电极的电池元47为止。
[0103]在附图中示出的是根据本发明的机器1，该机器I适于堆叠均以片状的形式存在的第一电极10和第二电极12。更详细地，附图中示出的是机器1，该机器I适于堆叠均以预切割的片状形式的第一电极10和第二电极12并且从相应的存储区域(图1)中提取，或适于堆叠借助于将用于电极的由基质材料制成的部分地涂覆有活性涂覆层的相应的连续带进行切割而获得的片状形式的第一电极10和第二电极12(图2)。当然，在未背离本专利申请限定的保护范围的情况下，第一电极和第二电极可以各自设置，其中，第一电极以预切割的片状形式设置，以及另一电极通过在机器I中对连续带开始时进行切割而获得。
[0104]此外，意在插在由介质材料制成的两个连续带4之间的第二电极12可以限定在用于电极的基质材料的连续带的外周区域上，第二电极12通过将活性涂覆层仅沉积在该连续带的上述外周区域处来限定在用于电极的基质材料的连续带上。该第二电极12会在这种情况下通过将活性涂覆层沉积在多个彼此间隔开的区域上沿着用于电极的基质材料的连续带的优选延伸方向在用于电极的基质材料的连续带上形成。
[0105]按照根据本发明的机器I的未示出的实施方式，该机器I适于堆叠片状形式的第一电极10和限定在用于电极的基质材料的连续带的外周区域上的第二电极，如上文具体说明的，机器I的第二电极12的第三分配设备11包括易于支承用于电极的基质材料的带的绕卷的卷筒(未示出)和用于将第二电极12带传递至给送设备3的联接装置8的装置以将第二电极12的带本身插在由介质材料制成的两个连续带4的内面9之间，该绕卷上限定有多个第二电极12。
[0106]因此，根据本发明的机器I允许通过较高的生产能力获得蓄电池的电池元，该机器I适于简单并快速地由连续带4的对13的插置有第二电极12的部段形成的复合层14与第一电极10交替地沉积。因此，根据本发明的机器I与已知类型的机器相比更有效，从而允许通过将折叠头6从第一位置A平移至第二位置B或从第二位置B平移至第一位置A而使两个分离器和一个第二电极12同时沉积。
[0107]此外，根据本发明的机器1，特别地由于折叠叶片19的设置，优选地还设置有锁定夹件20、第一传送装置22’和第二传送装置22”以及用于将形成的堆提取的装置，特别地例如上文所述的自动机械48的臂部的设置，允许在电极和分离器的堆的形成期间以及还在它们的形成结束时将机械保持作用以大致连续的方式施加在电极和分离器的堆上，从而防止形成的电极和分离器的堆的运动并且确保最初给予电极和分离器的堆的最优构造的维修性。特别地，机器I适于将机械保持作用大致连续地施加在电极和分离器的堆上直到电极和分离器的堆的形成结束时并且直到随后以双面粘合带的形式形成堆的绕卷，以允许在随后的过程步骤期间电极和分离器的堆的有利的运动。
[0108]因此，根据本发明的机器I适于获得彼此最优地对准的电极和分离器的堆，从而在不需要使用例如热粘合分离器的情况下，并且在不需要获得由介质材料制成的连续带4之间的固定点或线的情况下，采用任意类型的分离器，从而保持电极以正确的位置插在由介质材料制成的连续带4之间。
[0109]此外，由于由介质材料制成的连续带4沿着其整个延伸保持彼此分离，甚至以形成的堆的形式保持彼此分离，因此，电解溶液能够容易地穿透到由介质材料制成的连续带4之间的间隙中，还触及插置在其中的电极。
[0110]一种用于获得蓄电池的电池元的方法同样形成了本发明的主题。
[0111]为了有助于描述，到目前为止使用的附图标记将仍被保留，其中，标记表示相同的元件。根据本发明的方法包括下文详细描述的操作性步骤。
[0112]首先，提供了如下的步骤:该步骤设置用于获得由介质材料制成的连续带4的对13，该一对连续带4平行并且面向相应的内面9的上方，并且该连续带4的对13设置有定向成相反方向的两个外面41和42，其中，多个第二电极12沿着连续带4的对13的延伸方向Z等距离地插置在内面9之间。
[0113]特别地，第二电极12沿着连续带4的对13的延伸Z设置，其中，电流传送收集器43”从连续带4的对13沿着相同的侧部突出，该电流传送收集器43”与连续带4的优选延伸方向Z平行。此外，在第二电极12以预切割的片状形式提供并且电流传送收集器43”由从第二电极12中的每一个第二电极的一个侧部突出的舌状件限定的情况下，如图1中所示，沿着连续带4的对13的延伸Z的每对相邻的第二电极12设置有镜像布置的电收集器43”,如图14a中所示。
[0114]在折叠步骤中，插置有第二电极12的由介质材料制成的连续带4的对13沿着与两个连续带4的优选延伸方向Z正交的多个折叠线L连续地折叠。折叠线L中的每一个折叠线位于两个连续的第二电极12之间的大致中间位置。连续的折叠在两个连续带4的两个外面41和42上交替地限定了多个支承表面44，如图14d中可见的，其中，支承表面44中的每一个支承表面均叠加在插置在两个连续带4之间的第二电极12中的一个第二电极上。
[0115]以下的折叠步骤中，第二电极12与对准的电流传送收集器43”一起堆叠，如图14c中可见的。
[0116]该方法还包括用于将具有与第二电极12的极性相反的极性的多个第一电极10连续地沉积在上述支承表面44中的每一个支承表面上。
[0117]特别地，第一电极10沉积在支承表面44上，其中，电流传送收集器43’全部在该堆的相同侧部上突出。在第一电极10以预切割的片状形式提供并且它们的电流传送收集器43’由在第一电极12中的每一个第一电极的一个侧部突出的舌状件限定的情况下，如图1中所示，第一电极10有利地沉积在支承表面44上，其中，电流传送收集器43’在该堆的相同侧部上突出，而第二电极12的电流传送收集器43”在该侧部上突出，电流传送收集器43’与电流传送收集器43”彼此间隔开地对准，如图14c中所示。
[0118]另外，第一电极10可以在支承表面44上沉积，其中，电流传送收集器43’在堆的一个侧部上突出，该侧部与第二电极12的电流传送收集器43”突出的侧部相对。
[0119]更详细地，折叠步骤和沉积步骤均由交替执行的多个过程构成。特别地，折叠步骤包括多个折叠过程，在折叠过程中的每个折叠过程期间，插置有第二电极12的由介质材料制成的连续带4的对13沿着折叠线L折叠，从而在外面41和42中的一者上限定了支承表面44。沉积步骤包括多个沉积过程，在多个沉积过程中的每一个沉积过程期间，第一电极10沉积在由前述的折叠过程限定的支承表面44上。
[0120]更清楚地，根据每个折叠过程，沉积过程遵循将第一电极10沉积在由折叠过程限定在两个外面41或42中的一者上的支承表面44上。
[0121]优选地，用于获得由介质材料制成的连续带4的对13的步骤包括用于将介质的两个连续带4从两个相应的卷筒37中解绕的步骤和用于将介质的两个连续带4有利地在电池元47的形成结束时切割的步骤，该由介质材料制成的一对连续带4与插置的多个第二电极12平行，该电池元由所需数目的堆叠的第一电极和第二电极构成。
[0122]上述方法允许以特别快并且简单的方式获得蓄电池的电池元，由于仅具有一个折叠过程，两个分离器24和包含在两个分离器24之间的一个第二电极12同时沉积在形成的电极和分离器的堆上。
[0123]因此，该方法设置有比已知的之字形堆叠方法明确的更高的效率，已知的方法设置用于通过每个折叠过程仅沉积一个分离器。
[0124]同样形成本发明的主题的是蓄电池的电池元47，该电池元47包括具有相同极性的多个第一电极10和具有相同极性的并且该极性与多个第一电极10的极性相反的多个第二电极12。第一电极10和第二电极12交替地堆叠在彼此上，并且电池元47还包括插置在第一电极与第二电极之间并且通过由介质材料制成的一个或更多个连续带4的多个部分限定的多个分离器24。
[0125]根据本发明的基本含义，分离器24通过由介质材料制成的两个连续带4的彼此联接、在相应的内面9上面向、并且配备有以相反的方向定向的两个外面41和42的部分限定。多个第二电极12沿着一对连续带4的延伸等距离地插置在两个连续带4的内面9之间。该对连续带4折叠成多个折叠部45,每个折叠部45均沿着与由介质材料制成的两个连续带4的优选延伸方向Z正交的折叠线L获得，并且位于连续的第二电极12中的两个第二电极之间的大致中间位置以形成多个叠加并平行的层，并且在折叠部45之间的电池元47的两个相对的侧部上限定了包括第一电极10的多个袋状部46。
[0126]由此构思的发明因此实现了预定目的。
[0127]当然，在电池元的实际获得中，在未背离本发明的保护范围的情况下，可以假定与上文所述的形式和构型不同的形式和构型。
[0128]此外，所有细节可以由技术上等同的元件替代，并且所采用的尺寸、形状以及材料可以根据需要是任意类型。
【权利要求】
1.一种用于获得蓄电池的电池元的机器，所述机器包括: -支承结构(2)，所述支承结构(2)安置在地面上； -给送设备(3)，所述给送设备(3)用于给送由介质材料制成的至少一个连续带(4)，所述给送设备(3)安装在所述支承结构(2)上； -第一设备(5，)和第二设备(5”)，所述第一设备(5，)和所述第二设备(5”)安装在所述支承结构(2)上用于分配电极； -折叠头(6)，所述折叠头(6)安装在所述支承结构(2)上并且设置有堆叠表面(7)，所述堆叠表面(7)易于接纳来自所述给送设备(3)的由介质材料制成的所述至少一个连续带(4)，并且所述折叠头(6)能够在第一位置(A)与第二位置(B)之间运动以获得插置有所述电极的多个层，其中所述第二位置(B)沿着与从所述给送设备(3)释放的由介质材料制成的所述至少一个连续带(4)的铺放表面(Ji)正交的方向(X)相对于所述第一位置(A)平移； 其特征在于: -所述给送设备(3)适于在所述折叠头(6)上释放两个由介质材料制成的连续带(4)，并且所述给送设备(3)包括联接装置(8)，所述联接装置(8)用于在两个所述连续带(4)的延伸范围内通过相应的相对内面(9)联接两个所述连续带(4)； -所述第一分配设备(5，)和所述第二分配设备(5”)适于分配具有相同极性的第一电极(10)； 所述机器(I)包括至少一个第三设备(11)，所述至少一个第三设备(11)用于分配具有与所述第一电极(10)的极性相反的极性的第二电极(12)，所述第三分配设备(11)适于将所述第二电极(12)传递至所述给送设备(3)的所述联接装置(8)，所述第二电极(12)位于两个由介质材料制成的所述连续带(4)的所述内面(9)之间并且彼此间隔开，所述给送设备(3)适于朝向所述折叠头(6)释放插置有所述第二电极(12)的所述连续带(4)的对(13)，所述第二电极(12)沿着两个所述连续带(4)的优选延伸方向(Z)彼此间隔开， 所述折叠头(6)利用在所述第一位置(A)与所述第二位置(B)之间的每次通过适于接纳来自所述给送设备(3)的复合层(14)并且易于在所述复合层(14)的两个连续层之间形成折叠部(45)，所述复合层(14)由所述连续带(4)的对(13)的包含所述第二电极(12)中的一个第二电极的一段形成，并且所述折叠头(6)适于在所述复合层(14)上在所述折叠头(6)位于所述第一位置(A)时接纳来自所述第一分配设备(5，)的所述第一电极(10)中的一个第一电极，并且在所述折叠头(6)位于所述第二位置(B)时接纳来自所述第二分配设备(5”)的所述第一电极(10)中的一个第一电极，以在所述堆叠表面(7)上形成由所述复合层(14)与所述第一电极(10)交替构成的堆。
2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述第二电极(12)的所述至少一个第三分配设备(11)包括:-供应器件(26)，所述供应器件(26)用于连续地供应所述第二电极(12);以及-传递装置(27)，所述传递装置(27)用于传递所述第二电极(12)，所述传递装置(27)适于接纳来自所述供应器件(26)的所述第二电极(12)并且将所述第二电极(12) —个接一个地并且彼此等距离地传递至所述给送设备(3)的所述联接装置(8)，以将所述第二电极(12)插在由介质材料制成的两个所述连续带(4)的所述内面(9)之间。
3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述供应器件(26)适于将片状形式的所述第二电极(12)传递至所述传递装置(27)，并且所述供应器件(26)包括: -至少一个第三存储区域(51)，所述至少一个第三存储区域(51)用于容纳以预切割的片状形式存在的所述第二电极(12);以及 -至少一个第三传送装置(30)，所述至少一个第三传送装置(30)易于将所述第二电极(12)从所述至少一个第三存储区域(51)中提取，并且将所述第二电极(12)传递至所述传递装置(27)。
4.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述供应器件(26)适于将片状形式的所述第二电极(12)传递至所述传递装置(27)，并且所述供应器件(26)包括: -至少一个第三卷筒(52)，所述至少一个第三卷筒(52)易于支承用于电极的基质材料的连续带(53)的绕卷,并且在所述连续带(53)的至少一部分上沿着所述连续带的优选延伸方向沉积有活性涂覆层以用于形成所述第二电极(12);以及 -至少一个第三切割装置(54)，所述至少一个第三切割装置(54)易于切割部分涂覆有所述活性涂覆层的、用于电极的基质材料的所述连续带(53)以使所述连续带(53)分成多个部分，每个所述部分适于限定所述第二电极(12)中的一个第二电极；以及 -至少一个第三传送装置，所述至少一个第三传送装置易于从所述第三切割装置(54)提取从用于电极的基质材料的所述连续带(53)分离的所述第二电极(12)并且将所述第二电极(12)释放至所述传递装置(27)。
5.根据权利要求3或4所述的机器，其特征在于，所述至少一个传递装置(27)包括两个第一传送带(28)，所述两个第一传送带(28)中的每一个第一传送带均设置有支承部(29)，所述支承部(29)适于接纳来自所述至少一个第三传送装置(30)的片状形式的所述第二电极(12)中的一个第二电极，所述两个第一传送带(28)并排地设置，并且在所述两个第一传送带(28)之间限定了通道(31)，所述通道(31)用于将所述第二电极(12)传递至所述给送设备(3)的所述联接装置(8)，并且所述两个第一传送带(28)适于将坐置于相应的支承部(29)上的各个第二电极(12)朝向所述通道(31)引导以将所述第二电极(12)传递至所述联接装置(8)。
6.根据权利要求5所述的机器，其特征在于，用于将所述第二电极(12)传递至所述给送设备(3)的所述联接装置(8)的所述通道(31)限定在所述两个第一传送带(28)的相应的导引部(32)之间，所述导引部(32)与所述支承部(29)大致正交地延伸。
7.根据权利要求5或6所述的机器，其特征在于，所述两个第一传送带(28)为吸气式的以在所述第二电极(12)通过所述至少一个第三传送装置(30)传递至所述第一传送带(28)的位置中将所述第二电极(12)保持坐置于所述支承部(29)上并且传送通过所述通道(31)。
8.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述第二电极(12)的所述第三分配设备(11)包括: -卷筒，所述卷筒易于支承以由用于电极的基质材料制成的带的绕卷的形式存在的多个所述第二电极(12)，在由用于电极的基质材料制成的所述带的沿着所述带的优选延伸方向限界并彼此间隔开的多个区域上沉积有形成所述第二电极(12)中的一个第二电极的活性涂覆层；以及 -用于将其上形成有多个所述第二电极(12)的所述带传递至所述给送设备(3)的所述联接装置(8)以将所述带插在由介质材料制成的两个所述连续带(4)的所述内面(9)之间的器件。
9.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述给送设备(3)包括两个第四卷筒(37)，所述两个第四卷筒(37)中的每一个第四卷筒均易于支承由介质材料制成的相应的带⑷的绕卷，所述给送设备⑶的所述联接装置⑶易于接纳来自所述第四卷筒(37)的由介质材料制成的所述带(4)和来自所述第三分配设备(11)的所述传递装置(27)的所述第二电极(12)，并且所述给送设备(3)的所述联接装置(8)适于将插置有所述第二电极(12)的两个联接的所述连续带(4)传递至所述折叠头(6)。
10.根据权利要求9所述的机器，其特征在于，所述联接装置(8)包括至少两个反向旋转的滚子(38)，所述至少两个反向旋转的滚子(38)在它们之间限定了用于使由介质材料制成的并且所述第二电极(12)插在其内面(9)之间的两个所述连续带⑷通过的狭缝(39)，并且所述至少两个反向旋转的滚子(38)易于将两个所述连续带(4)靠着彼此按压以将插在所述两个连续带(4)之间的所述第二电极(12)牢固地保持就位。
11.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述第一分配设备(5，)和所述第二分配设备(5”)分别包括: -第一卷筒(55’)和第二卷筒(55”)，所述第一卷筒(55’)和第二卷筒(55”)易于分别支承由用于电极的基质材料制成的第一连续带(56’)和第二连续带(56”)的绕卷，并且在所述连续带(56’、56”)中的每一者的至少一部分上沿着所述带的优选延伸方向沉积有用于形成所述第一电极(10)的活性涂覆层； -第一切割装置(57’)和第二切割装置(57”)，所述第一切割装置(57’)和所述第二切割装置(57”)分别易于切割由用于电极的基质材料制成的、部分地涂覆有所述活性涂覆层的所述第一连续带(56’ )和所述第二连续带(56”)，以使所述第一连续带(56’ )和所述第二连续带(56”)分成多个部分，每个所述部分均适于限定所述第一电极(10)中的一个第一电极；以及 -第一传送装置和第二传送装置，所述第一传送装置和所述第二传送装置易于提取分别从由用于电极的基质材料制成的所述第一连续带(56’ )和所述第二连续带(56”)分离的所述第一电极(10)，并且在所述折叠头(6)分别位于所述第一位置(A)和所述第二位置(B)时将所述第一电极(10)释放到所述折叠头(6)上。
12.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述给送设备(3)的所述联接装置(8)包括发射嘴部(59)，插置有所述第二电极(12)的所述连续带(4)的所述对(13)通过所述发射嘴部(59)朝向所述折叠头(6)释放，并且所述折叠头(6)包括台车(17)和堆叠部(58)，所述台车(17)能够沿着所述方向(X)在所述第一位置(A)与所述第二位置(B)之间运动，所述堆叠部(58)包括所述堆叠表面(7)，所述堆叠部(58)安装在所述台车(17)上，所述堆叠部(58)能够沿着与由所述给送设备(3)释放的两个所述连续带(4)的所述优选延伸方向(Z)平行的方向(Z’)在后退位置(R)与前进位置(S)之间运动，在所述后退位置(R)中，所述堆叠部(58)远离所述联接装置(8)的所述发射嘴部(59)运动，以及在所述前进位置(S)中，所述堆叠部(58)靠近所述联接装置(8)的所述发射嘴部(58)，对于所述折叠头(6)在所述第一位置(A)与所述第二位置(B)之间的行程的至少一个部段，所述堆叠部(58)设置在所述后退位置(R)中，从而使由所述联接装置(8)释放的插置有所述第二电极(12)的所述连续带(4)的所述对(13)保持动力。
13.—种用于获得蓄电池的电池元的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作性步骤: -用于获得由介质材料制成的连续带(4)的对(13)的步骤，所述连续带(4)平行并且在相应的内面(9)上相向，并且设置有以相反的方向定向的两个外面(41、42)，其中，在两个所述连续带(4)的所述内面(9)之间沿着所述连续带(4)的所述对的延伸范围等距离地插置多个第二电极(12)； -折叠步骤，在所述折叠步骤期间，插置有所述第二电极(12)的所述由介质材料制成的所述连续带(4)的所述对(13)沿着与两个所述连续带(4)的优选延伸方向(Z)正交的多个折叠线(L)连续地折叠，所述折叠线(L)中的每一个折叠线位于连续的所述第二电极(12)中的两个第二电极之间的大致中间位置，连续的折叠在两个所述连续带(4)的所述两个外面(41、42)上交替地限定了多个支承表面(44)，所述支承表面(44)中的每一个支承表面均叠加在插置于两个所述连续带(4)之间的所述第二电极(12)中的一个第二电极(12)上； -用于连续地沉积具有与所述第二电极(12)的极性相反的极性的多个第一电极(10)的步骤，每个所述第一电极(10)位于所述支承表面(44)中的一个支承表面上。
14.根据权利要求13所述的用于获得蓄电池的电池元的方法，其特征在于，用于获得插置有多个所述第二电极(12)的由介质材料制成的平行的连续带(4)的对(13)的所述步骤包括用于将由介质材料制成的两个所述连续带(4)从两个相应的卷筒(37)上解绕的步骤和用于切割由介质材料制成的两个所述连续带(4)的步骤。
15.—种用于蓄电池的电池兀,所述电池兀包括: _多个第一电极(10),所述多个第一电极(10)具有相同的极性； -多个第二电极(12)，所述多个第二电极(12)具有相同的极性，所述第二电极(12)的极性与所述第一电极(10)的极性相反，所述第一电极(10)和所述第二电极(12)交替地堆叠在彼此上； -多个分离器(24)，所述多个分离器(24)插置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且通过由介质材料制成的至少一个连续带(4)的多个部分限定； 其特征在于，所述分离器(24)通过由介质材料制成的、联接在一起的、在相应的内面(9)上相向、并且设置有以相反的方向定向的两个外面(41、42)的两个连续带(4)的部分限定，其中，插置在所述内面(9)之间的多个第二电极(12)沿着所述连续带(4)的所述对的延伸范围是大致等距离的；所述连续带(4)的所述对(13)折叠成多个折叠部(45)，每个折叠部(45)均沿着与由介质材料制成的两个所述连续带(4)的优选延伸方向正交的折叠线(L)并且每个折叠部位于连续的所述第二电极(12)中的两个第二电极之间的大致中间位置，以形成多个叠加的且平行的层，所述多个叠加的且平行的层在所述折叠部(45)之间的两个相对的侧部上限定了包含所述第一电极(10)的多个袋状部(46)。
【文档编号】B65H45/00GK104471776SQ201380027185
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2012年5月24日
【发明者】皮尔·朱塞佩·贝尔尼尼, 斯特凡诺·波尔 申请人:索维玛公司