【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造线圈的设备，该线圈例如为通过对带状制品进行卷绕而形成的类型，该带状制品包括带状件或多个叠置的带状件。本专利技术还涉及一种用于制造该线圈的方法。本专利技术优选地但非排他性地应用于生产电化学电芯(cell)的领域中，为了实现该应用，利用了对带状制品的卷绕。
技术介绍
1、具体地，在相关
中，已知将导体带和分隔带结合成层状件以形成阳极结构和阴极结构。通过将上述层状件叠置而制成的制品然后被卷绕成线圈并用于制造电化学电芯自身。
2、在wo2010023525a1中描述了用于通过对导体带和分隔带进行卷绕来制造电池的设备和方法的示例。
技术实现思路
1、在本说明书以及所附权利要求中，除非另有明确说明，否则某些术语和表达被视为具有以下定义中表达的含义。
2、术语“带状制品”旨在表示在工业生产线内以长形条或带的形式呈现的任何固体产品，即其中纵向延伸部明显大于其横向延伸部的元件。带状制品可以是由单个材料条或材料带形成的，或者是通过将以层状件布置的多个带状件叠置来形成的。
3、带状制品还具有在其沿着相应生产线前进期间允许一定弯曲的特性。
4、带状制品可以例如通过将彼此交替的导体层和绝缘层叠置来制成，并且旨在形成待卷绕的夹层结构，以用于制造生产电化学电芯用的线圈。
5、术语“卷绕”旨在表示通过使带状件、带或更一般而言带状制品围绕轴、平坦表面或另一结构进行旋转来制造螺旋结构。通过卷绕，带状制品将围绕轴线或结构形成一匝
6、术语“线圈”旨在表示通过围绕轴、平坦表面或另一卷绕结构对带状件、带或更一般而言带状制品进行卷绕而形成的任何螺旋结构。根据对带状制品进行卷绕所围绕的结构，线圈的整体形状可以是大致筒形的，而不是压扁的或其他的形状。
7、如上所述，线圈不仅可以应用于电化学电芯领域，而且还可以应用于其他领域，比方说例如导体领域，在所述其他领域中同样可以使用线圈形结构。
8、术语“闭合路径”旨在表示卷绕头部或其他元件行进所沿的路径，其中，路径的起点和终点基本重合。
9、术语“连续”是指动作的表述，其意指不间断地进行的操作，在所讨论的操作中不存在停止或中断。特别地，就带状件或其他元件的运动而言，术语“连续”表示带状件在其运动期间从不停止。
10、术语“基本恒定”涉及测量值或量，比方说例如物体的位移速度，其意味着这种测量值或量随着时间的推移保持其值变化优选最大±10％、优选最大±5％、优选最大±2％。
11、术语“一体”涉及两个或更多个元件的运动，其意味着这些元件基本上同时进行基本上相同的运动。换言之，两个一体元件作为单个本体一起移动，但是这两个元件不一定彼此接合或结合。实际上，可以规定的是，两个元件的相应的运动系统被协调成使得在需要时使两个元件一起运动。此外，可以规定的是，在两个元件之间使用临时约束，例如在一些步骤中将这两个元件彼此接合，从而使得这两个元件一起移动，并且再次将这两个元件分开，从而使得这两个元件能够彼此独立地移动。
12、还应当指出的是，表述“使物体在第一位置与第二位置之间移位”意指从第一位置移位到第二位置以及从第二位置移位到第一位置。
13、该限定以类似的方式应用于类似的运动表达，比方说例如使一般物体在两个位置之间或在两个区域之间或甚至在两个不同的操作构型之间转移或移动。
14、在不断需要提高生产过程的性能和效率的背景下，申请人已经初步观察到的是，在用于制造线圈的生产线中，带状制品相对于对该带状制品进行卷绕的单元的给送速率可能是限制生产线自身生产能力的重要因素。
15、此外，如果线圈的形成需要高精度，则这种限制甚至更加关键。特别地，申请人已经注意到，在许多应用中，比方说例如在电化学电芯的生产中，必须确保绕组(winding)的几何形状的高精度，以确保成品所需的性能。
16、该要求导致生产线整体减慢，这是因为需要将带状制品的前进中断以保证必要的卷绕精度。
17、然而，申请人发现，该解决方案由于带状制品停止和/或重新启动而导致在带状制品上形成张力状态，该张力状态的产生可能会影响通过对制品进行卷绕而形成的线圈获得的最终产品的生产质量。
18、为了提高使用带状制品来制造线圈的速度，申请人因此认识到，这可以通过除了对带状制品的运动进行设定之外还对负责对该带状制品进行卷绕的卷绕头部的运动进行设定来实现。
19、申请人还注意到，通过使用不止一个的卷绕头部，可以同时在不同的两个线圈上工作，以及/或者使卷绕头部中的一个卷绕头部执行复位动作，而另一个卷绕头部执行处理。
20、因此，申请人进一步认识到，如果在线圈形成过程中或在线圈形成后对带状制品进行切割以将线圈分离的过程中不中断带状件的移动，则可以通使通过对带状制品进行卷绕来制造线圈的速度相对于已知解决方案得到提高。
21、申请人最终发现，通过启用多个卷绕头部，可以加快卷绕操作，而不会损害线圈的尺寸精度，也不会在带状件上产生不期望的张力状态。
22、由于这些特征，可以对卷绕头部在对带状件的给送、前进和切割步骤期间的位置进行适当区分，从而对每个步骤中移动装置的行为进行优化。
23、因此，在本专利技术的第一方面中，本专利技术涉及一种用于对线圈进行制造的设备，该线圈优选地用于生产电池(battery)用的电化学电芯。
24、优选地，所述装置包括给送单元，该给送单元构造成对至少一个带状制品进行给送，带状制品优选地包括一个或更多个带状件，该带状件包括导体带和分隔带。
25、优选地，所述装置包括卷绕单元。
26、优选地，卷绕单元包括多个卷绕头部，每个卷绕头部优选地被构造成对所述带状制品进行卷绕以制造所述线圈。
27、优选地，卷绕单元可以包括用于使所述卷绕头部移动的移动装置，该移动装置被构造成使所述卷绕头部沿着工作路径移位。
28、优选地，所述多个卷绕头部包括至少第一卷绕头部和第二卷绕头部。
29、所述移动装置优选地构造成沿所述工作路径改变所述第一卷绕头部与所述第二卷绕头部之间的距离。
30、由于这些特性，特别是由于可以改变两个卷绕头部之间的距离，因此可以有效地对制造线圈的步骤进行管理，特别是通过在进行卷绕的步骤和对带状制品好像切割的步骤之间改变两个卷绕头部之间的距离来进行管理。
31、以这种方式，当带状元件被切割时，实际上可以将卷绕头移动得更近，从而减小由此产生的翼状部的尺寸。
32、在本专利技术的第二方面中，本专利技术涉及一种用于对线圈进行制造的方法，该线圈优选地用于生产电池用的电化学电芯，所述线圈通过对至少一个带状制品进行卷绕来制造。
33、优选地，所述方法包括提供可以沿工作路径移动的多个卷绕头部。
34、优选地，所述多个卷绕头部包括至少第一卷绕头部和第二卷绕头部。
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于对线圈(B)进行制造的设备(100)，优选地，所述线圈(B)用于生产电池用的电化学电芯，所述设备(100)包括：
2.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述移动装置(3)被构造成使所述第一卷绕头部(10A)移动远离所述给送单元(2)，并且所述移动装置(3)还被构造成：当所述第一卷绕头部(10A)被移动远离时，使所述第二卷绕头部(10B)沿着所述工作路径(P)的操作段(P1)移动到位于所述第一卷绕头部(10A)与所述给送单元(2)之间的中间位置。
3.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述操作段(P1)包括彼此基本平行的至少第一部分(P11)和第二部分(P12)，所述移动装置(3)被构造成：使每个卷绕头部沿着所述第一部分(P11)在第一方向上移位，以及使每个卷绕头部在所述第二部分(P12)中沿与所述第一方向相反的方向移位。
4.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述操作段(P1)包括第三部分(P13)，优选地，所述第三部分(P13)与所述第一部分(P11)和所述第二部分(P12)基本平行，以及其中，所述移
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(100)，所述设备(100)还包括切割装置(5)，所述切割装置(5)被构造成在所述给送单元(2)下游的位置处对所述带状制品(N)进行切割，以及其中，所述移动装置(3)被构造成：使所述第一卷绕头部(10A)沿着所述工作路径(P)移动成更靠近所述第二卷绕头部(10B)，以在所述切割装置(5)对所述带状制品(N)进行切割时做好准备。
6.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述给送单元(2)和所述移动装置(3)被构造成使得：当所述切割装置(5)对所述带状制品(N)进行切割时，相应的卷绕头部(10)被定位在与所述给送单元(2)相距预定距离处，优选地，所述预定距离基本上等于与所述给送单元(2)相距的最小距离。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(100)，其中，所述移动装置(3)被构造成按照轨迹使所述卷绕头部(10)沿着所述工作路径(P)移位，所述轨迹包括至少以下各者：
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(100)，其中，每个卷绕头部(10)被构造成：在所述卷绕头部(10)通过所述移动装置(3)而沿着所述工作路径(P)的操作段(P1)进行移位期间，对所述带状制品(N)进行卷绕以制造所述线圈(B)。
9.一种用于对线圈(B)进行制造的方法(100)，优选地，所述线圈(B)用于生产电池用的电化学电芯，所述线圈(B)是通过对至少一个带状制品(N)进行卷绕来制造的，所述方法(100)包括：
10.根据前一权利要求所述的方法，所述方法包括：对所述带状制品(N)进行切割；以及优选地，在所述带状制品(N)被切割时，使所述第一卷绕头部(10A)沿着所述工作路径(P)移动成更靠近所述第二卷绕头部(10B)。
11.根据前一权利要求所述的方法，其中，当所述带状制品(N)被切割时，将所述卷绕头部(10)定位在与所述出口部(22)相距预定距离处，优选地，所述预定距离基本上等于与所述给送单元(2)相距的最小距离。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，所述方法包括：在所述第一卷绕头部(10A)对所述带状制品(N)的所述部分进行抓持的同时，使所述第一卷绕头部(10A)移动远离出口部(22)，以及将所述第二卷绕头部(10B)定位在位于所述第一卷绕头部(10A)与所述出口部(22)之间的中间位置，所述带状制品(N)是经由所述出口部(22)而被给送至所述卷绕头部(10)的。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，所述方法包括：使所述卷绕头部(10)沿着彼此基本平行的第一部分(P11)、第二部分(P12)和第三部分(P13)移动，每个卷绕头部(10)沿着所述第一部分(P11)和所述第三部分(P13)在第一方向上移位，以及每个卷绕头部(10)在所述第二部分(P12)中沿与所述第一方向相反的方向移位。
14.根据前一项权利要求所述的方法，其中，当所述第一卷绕头部(10A)沿着所述第三部分(P13)运行时，位于所述第一卷绕头部(10A)之前的所述第二卷绕头部(10B)沿着所述第一部分(P11)运行。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的方法，所述方法包括按照轨迹使所述卷绕头部(1...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于对线圈(b)进行制造的设备(100)，优选地，所述线圈(b)用于生产电池用的电化学电芯，所述设备(100)包括：
2.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述移动装置(3)被构造成使所述第一卷绕头部(10a)移动远离所述给送单元(2)，并且所述移动装置(3)还被构造成：当所述第一卷绕头部(10a)被移动远离时，使所述第二卷绕头部(10b)沿着所述工作路径(p)的操作段(p1)移动到位于所述第一卷绕头部(10a)与所述给送单元(2)之间的中间位置。
3.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述操作段(p1)包括彼此基本平行的至少第一部分(p11)和第二部分(p12)，所述移动装置(3)被构造成：使每个卷绕头部沿着所述第一部分(p11)在第一方向上移位，以及使每个卷绕头部在所述第二部分(p12)中沿与所述第一方向相反的方向移位。
4.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述操作段(p1)包括第三部分(p13)，优选地，所述第三部分(p13)与所述第一部分(p11)和所述第二部分(p12)基本平行，以及其中，所述移动装置(3)被构造成使得：当所述第一卷绕头部(10a)沿着所述第三部分(p13)运行时，沿着所述工作路径(p)位于所述第一卷绕头部(10a)之前的所述第二卷绕头部(10b)沿着所述第一部分(p11)运行。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(100)，所述设备(100)还包括切割装置(5)，所述切割装置(5)被构造成在所述给送单元(2)下游的位置处对所述带状制品(n)进行切割，以及其中，所述移动装置(3)被构造成：使所述第一卷绕头部(10a)沿着所述工作路径(p)移动成更靠近所述第二卷绕头部(10b)，以在所述切割装置(5)对所述带状制品(n)进行切割时做好准备。
6.根据前一权利要求所述的设备(100)，其中，所述给送单元(2)和所述移动装置(3)被构造成使得：当所述切割装置(5)对所述带状制品(n)进行切割时，相应的卷绕头部(10)被定位在与所述给送单元(2)相距预定距离处，优选地，所述预定距离基本上等于与所述给送单元(2)相距的最小距离。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(100)，其中，所述移动装置(3)被构造成按照轨迹使所述卷绕头部(10)沿着所述工作路径(p)移位，所述轨迹包括至少以下各者：
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚·比翁迪，恩里科·坎帕尼奥利，卢卡·卡瓦扎，法布里齐奥·南尼，伊瓦诺埃·贝尔图齐，
申请(专利权)人：吉地股份公司，
类型：发明
国别省市：
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