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用于将膜卷绕到卷绕筒管上的方法和卷材技术

技术编号:43341051 阅读:11 留言:0更新日期:2024-11-15 20:36
本发明专利技术涉及一种用于将膜(1)卷绕到卷绕筒管(2,3)上以构造卷材(4)并且用于将膜(1)从卷绕筒管(2,3)处退卷的方法;其中,所述膜(1)包括电极膜的载体材料、具有至少一种活性材料的电极膜或分隔膜,它们用作电池单体的组成部分,其中,卷绕筒管(2,3)具有穿孔的周面(7),所述周面带有至少一个开口(8)。本发明专利技术还涉及一种卷材(4),其至少包括卷绕筒管(2,3)和卷绕在卷绕筒管(2,3)上的膜(1)。

【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将膜卷绕到卷绕筒管上的方法和一种卷材,该卷材包括卷绕筒管和卷绕在卷绕筒管上的膜。所述方法和所述卷材或卷绕筒管尤其是用于电极膜、尤其是经涂覆和/或未经涂覆的电极膜的退卷和卷绕。


技术介绍

1、电池、尤其是锂离子电池正越来越多地用于驱动机动车。电池通常由电池单体组成,其中,每个电池单体都具有阳极膜、阴极膜和分隔膜的堆叠,它们如有可能以层或材料层的形式存在。阳极膜和阴极膜中的至少一部分被实施为电流导出体,用于将由电池单体提供的电流导出至布置在电池单体之外的耗电器。堆叠的各个元件在下文中也被称为电极或膜。

2、各个膜尤其作为连续材料提供,如有可能被涂覆、例如用活性材料来涂覆,并且再卷绕起来。如此制造出的膜然后作为经卷绕的卷材供应给用于制造电池的工序。在那,卷材(包括如有可能经涂覆的电极膜)被退卷,并且例如被裁切或被分离或分开成各个层,从而各个层可以相叠堆叠地布置。经涂覆的膜的未经涂覆的区域可用作导出体。

3、卷材尤其包括所谓的卷绕筒管,膜被卷绕在卷绕筒管上,并且之后再将膜从卷绕筒管处退卷。

4、鉴于用于制造(锂离子)电池单体的工厂中的生产链的自动化程度越来越高,必定需要改善各个机器之间的关联。这样的生产链尤其包括工序涂覆(即,尤其是用活性材料涂覆载体材料)和堆叠(膜的多个单独层的堆叠)。这些工序尤其包括大量的拼接(即用于将电极膜连接成连续材料的连接方法)和切割操作(用于从连续材料裁切或分离出多个单个层的电极膜)。尤其是,这些工序或方法应实现连续的制造方法。

5、拼接连接方法尤其是在将连续材料从卷材处退卷时使用。如果第一膜从卷材处完全退卷,则将已经在机器中可供使用的新卷材的新的第二膜自动接合到第一膜的端部处。在第一膜和第二膜之间的这种连接称为拼接部位或称为接合部位。接着或在此之前,第一膜的端部必须与卷材或卷绕筒管分离,以便使空的卷绕筒管与工序解耦,并且将其从机器中移去。然后空的卷绕筒管可以被新的卷材替换。

6、尤其是,第一膜的连续材料在经过该工序之后,例如第一膜的涂覆又被卷绕到(另外的)卷绕筒管上。在拼接部位经过工序(即例如膜的涂覆)之后,第一膜必须再次与第二膜、尤其是在接合部位之后(在在分离部位处)分离,从而能够将包括第一膜的卷材从机器中取出。接着该分离部位,第二膜的端部又被接合到新的或空的卷绕筒管处,从而可以确保无故障的卷绕。

7、连续材料的分离、即分离部位的产生在工业上尤其是通过刀裁切或辊刀裁切来执行并且特点在于复杂的自动化技术。

8、膜材料与卷绕筒管的连接在工业上尤其是作为粘接工序来执行,并且同样特点在于耗费的自动化。在此,挑战尤其是在于如何将粘接带施加到膜上或卷绕筒管上。

9、这些工序中、即在分离部位的产生中以及在膜与卷绕筒管的连接时的主要缺点是,这两个复杂的工序基本上在卷材的全自动更换时使用并且因此原则上构成误差源,所述误差源可大大降低机器的可用性。此外,分离工序或切割工序导致切除产物的附加构造,所述切除产物会导致对电极表面的污染并且因此导致对包括电极膜和分离材料的复合物产生负面影响。

10、用于将膜固定或连接在绕线筒管上的所引入的粘接条可导致膜的负载不均匀。此外,如果要再次使用卷绕筒管,必须清洁这些粘接部位。

11、由cn108461825a已知一种用于将粘接物质施加到电极膜上的设备。

12、由cn109411831a已知一种用于将粘接条施加到电极膜上的设备。在此描述用于固定粘接条的真空筒管。

13、由cn212434693u已知一种用于提供粘接膜的设备,该粘接膜用于制造电极膜。


技术实现思路

1、本专利技术的任务是至少部分地解决关于现有技术列举的问题。尤其是,应改进分离连续材料和将连续材料与卷绕筒管连接的工序,即尤其是通过一种更精简、更简单且更鲁棒的技术来替代,从而可以确保生产链的高度自动化。

2、根据独立权利要求1的特征的方法和根据独立权利要求8的特征的卷材有助于解决所述任务。从属权利要求的主题是有利的改进方案。权利要求中单个列出的特征能以技术上有意义的方式相互组合并且可以通过说明书中的解释性事实和/或图中的细节进行补充,其中,指明了本专利技术的另外的实施变型方案。

3、提出了一种用于将膜卷绕到卷绕筒管上以构造卷材并且将膜从卷绕筒管处退卷的方法。所述膜尤其是包括电极膜的载体材料、具有至少一种活性材料的电极膜或分隔膜,所述载体材料、电极膜或分隔膜分别用作电池单体的组成部分。所述方法在卷绕时至少包括以下步骤:

4、a)提供所述卷绕筒管并且将所述卷绕筒管布置在轴上;

5、b)提供所述膜作为连续材料,其中,所述膜具有第一端部;

6、c)将所述第一端部布置在所述卷绕筒管上;

7、d)将所述膜卷绕在所述卷绕筒管上并且构造所述卷材。

8、所述卷绕筒管具有穿孔的周面,所述周面带有至少一个开口。在步骤c)和d)中,将所述膜布置在所述穿孔的周面上。所述卷绕筒管联接到负压源处,经由所述负压源在所述至少一个开口处产生负压,从而至少在步骤c)期间、尤其是也在步骤d)期间通过负压将所述膜固定在所述周面处。

9、上述(非封闭式)将方法步骤划分为a)至d)应主要仅用于区分,而不是强制规定顺序和/或依赖关系。方法步骤的次数也可以改变。方法步骤也可能至少部分地在时间上彼此有重叠。完全特别优选地,步骤a)和b)在步骤c)和d)之前发生。尤其是,步骤a)和b)在时间上彼此并行地发生。尤其是,步骤c)在步骤d)之前发生。尤其是,步骤a)至d)以所给出的顺序执行。

10、尤其是,电池单体包括包围一容积的壳体和在容积中布置的至少一个第一电极类型的电极膜(如阳极)、第二电极类型的电极膜(如阴极)和布置在其之间的分隔材料以及电解质、如液态或固态电解质。

11、电池单体尤其是软包单体(带有由软包膜组成的可变形的壳体)或棱柱形单体(带有形状牢固的壳体)。软包膜是一种已知的可变形的壳体部件,其用作用于所谓软包单体的壳体。软包膜是一种复合材料、例如包括塑料和铝的复合材料。

12、电池单体尤其是锂离子电池单体或其他类型的电池单体。

13、多个电极膜中的各个膜相叠布置并且尤其是形成堆叠。电极膜分别与不同的电极类型相关联,因此被实施为阳极或阴极。在此,阳极和阴极交替地并且通过分隔材料相互隔开地布置。

14、电池单体是一种电流蓄存器,该电流蓄存器例如在机动车中用于蓄存电能。尤其是,例如机动车具有用于驱动机动车的电机(牵引驱动器),其中,该电机可通过在电池中蓄存的电能来驱动。

15、尤其是,所述方法设立用于膜的卷绕和退卷,其中,卷绕在卷绕筒管上的膜与卷绕筒管一起被称为卷材。

16、卷绕筒管具有穿孔的周面,所述周面带有至少一个开口。尤其是,周面实施成柱状或空心柱状。卷绕筒管尤其是实施成适合于布置在轴上,即具有适合于与轴连接的联接尺寸或联接几何结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将膜(1)卷绕到卷绕筒管(2,3)上以构造卷材(4)并且用于将所述膜(1)从所述卷绕筒管(2,3)处退卷的方法;其中,所述膜(1)包括电极膜的载体材料、具有至少一种活性材料的电极膜或分隔膜,所述载体材料、电极膜或分隔膜用作电池单体的组成部分,其中,所述方法在卷绕时至少包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述周面(7)包括多个开口(8);其中,所述开口(8)至少沿着周向方向(10)分布地布置,或者所述卷绕筒管(2,3)具有沿着轴向方向(11)延伸的转动轴线(12)并且所述开口(8)沿着所述轴向方向(11)分布地布置。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述开口(8)至少部分彼此不同地实施。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述至少一个开口(8)的尺寸(13)和在所述至少一个开口(8)处的负压与所述膜(1)的抗变形强度相协调,从而至少避免了由于经由所述至少一个开口(8)将所述膜(1)吸住而引起所述膜(1)的塑性变形。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在卷绕时,所述膜(1)在所述周面(7)处的固定在没有粘接剂的情况下执行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在退卷时,所述膜(1)以连续的过程从所述卷绕筒管(2,3)处完全退卷,其中,所述卷绕筒管(2,3)在退卷之后立即没有粘接剂。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,进行将所述膜(1)从第一卷绕筒管(2)处退卷,并且将所述膜(1)卷绕到第二卷绕筒管(3)上,并且在其之间对所述膜(1)进行处理;其中,所述膜(1)以所述第一端部(6)从所述第一卷绕筒管(2)处退卷并且以所述第一端部(6)卷绕在所述第二卷绕筒管(3)上。

8.一种卷材(4),至少包括卷绕筒管(2,3)和卷绕在所述卷绕筒管(2,3)上的膜(1);其中,所述膜(1)包括电极膜的载体材料、具有至少一种活性材料的电极膜或分隔膜,所述载体材料、电极膜或分隔膜能用作电池单体的组成部分,其中,所述卷绕筒管(2,3)具有与经卷绕的所述膜(1)接触的穿孔的周面(7),所述周面带有至少一个开口(8)。

9.根据权利要求8所述的卷材(4),其中,所述周面(7)包括多个开口(8);其中,所述开口(8)至少沿着周向方向(10)分布地布置,或者所述卷绕筒管(2,3)具有沿着轴向方向(11)延伸的转动轴线(12)并且所述开口(8)沿着所述轴向方向(11)分布地布置。

10.根据权利要求9所述的卷材(4),其中,所述开口(8)至少部分彼此不同地实施。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于将膜(1)卷绕到卷绕筒管(2,3)上以构造卷材(4)并且用于将所述膜(1)从所述卷绕筒管(2,3)处退卷的方法;其中,所述膜(1)包括电极膜的载体材料、具有至少一种活性材料的电极膜或分隔膜,所述载体材料、电极膜或分隔膜用作电池单体的组成部分,其中,所述方法在卷绕时至少包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述周面(7)包括多个开口(8);其中,所述开口(8)至少沿着周向方向(10)分布地布置,或者所述卷绕筒管(2,3)具有沿着轴向方向(11)延伸的转动轴线(12)并且所述开口(8)沿着所述轴向方向(11)分布地布置。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述开口(8)至少部分彼此不同地实施。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述至少一个开口(8)的尺寸(13)和在所述至少一个开口(8)处的负压与所述膜(1)的抗变形强度相协调,从而至少避免了由于经由所述至少一个开口(8)将所述膜(1)吸住而引起所述膜(1)的塑性变形。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在卷绕时,所述膜(1)在所述周面(7)处的固定在没有粘接剂的情况下执行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在退卷时,所述膜(1)以连续...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·詹森K·里皮
申请(专利权)人:大众汽车股份公司
类型:发明
国别省市:

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