[發明專利]用于對幅面材料進行z型折疊的方法和設備

有效

• 申請號: 201680031723.5
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN107743663B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 阿爾內·格洛德;戈登·巴赫;羅伯特·穆伊;穆罕默德·艾代米爾
• 申請（專利權）人: 柏林工業大學
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/0525;H01M10/0583;B65H45/101
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

本申請涉及用于對幅面材料進行z型折疊的方法，其中，該方法包括如下步驟：沿輸送方向將待折疊的幅面材料(2)連續輸送到折疊設備(1)中，在折疊設備(1)的近端區域(3)中借助抓取裝置(4、5)交替地抓取幅面材料(2)，借助抓取裝置(4、5)保持幅面材料(2)并將其運輸至折疊設備(1)的遠端區域(8)中，其中，在此將幅面材料(2)z型折疊，并且在遠端區域(8)中由抓取裝置(4、5)松開幅面材料(2)，并且將幅面材料(2)鋪放成具有折疊部的堆垛(9)，其中，相鄰的抓取裝置(4、5)之間的間距等于折疊長度。此外，本申請還涉及用于對幅面材料進行z型折疊的設備。

技術領域

本發明涉及用于對幅面材料進行z型折疊的方法和設備。

背景技術

這種用于對幅面材料進行z型折疊的方法可以使用在不同的應用中。在被折疊的幅面材料的折疊部中可以布置有插入件，其位于所有折疊部中或僅位于其中一部分折疊部中。用于進行z型折疊的方法例如可以與制造電池單元的單元復合體相結合地使用。

這種單元制造已經知道了許多不同的例如用于構建鋰離子電池單元的單元芯。然而，這些單元芯通常在其單個部件的組成、電極隔離物復合體(單元復合體)方面有所區別。單元芯的復合體結構形式表現為通過不同的制造方法實現的結構構建。在常見的現有技術中分為四種復合體結構形式：圓形地纏繞的和棱柱形地纏繞的復合體結構形式、堆垛結構形式以及z型折疊的復合體結構形式。

圓形地纏繞的復合體結構形式通常由陰極幅面和陽極幅面構成，其與兩個隔離物一起卷繞。扁平地纏繞的復合體結構形式與圓形地纏繞的復合體結構形式的區別在于具有橢圓形的扁平的纏繞芯。

經折疊的復合體結構形式基于對通常z型折疊的隔離物連續帶的應用，交替集束的電極板被引入到隔離物連續帶中。由 DE 10 2010 055 611 A1公知的是，僅陽極和陰極作為預切割好的板來提交，并且替代地將隔離物預折疊為成品堆垛的尺寸并提供。 US2014/0101928 A1描述了一種用于在疊起的時同時引入許多電極板的情況下產生z型折疊部的反向運轉的移送調節器。在DE 10 2010 055 617 A1中描述了一種用于制造針對電池的由陰極、陽極和隔離物構成的電極堆垛的方法。至少其中一個部件(通常為隔離物)作為連續材料存在。隔離物材料未被折疊地輸送，并且裝備有至少一個已被切割的部件。隨后，將該具有已被放置的且經固定的電極的復合體進行折疊。因此，該方法與DE 10 2010 055611 4的區別在于，隔離物并未作為預折疊的連續材料來提供。因此，消除了在預折疊的狀態下隔離物基于膨脹/收縮所導致的尺寸穩定性的問題。

DE 10 2010 055 608 A1描述了一種用于制造電極堆垛的方法，在其中，電極堆垛的一個層作為連續材料存在，并且交錯地被折疊。兩個其他的層被置入到通過折疊所形成的兜部中。折疊借助限界棒的布置形成，在限界棒之間引入材料。隨后將這些棒側向地拉出。經z型折疊的單元芯的結構形式通過要么具有已被放置的電極的，要么具有事后置入折疊部中的電極的連續的隔離物表征。

經堆垛的單元復合體的結構與經纏繞的和經折疊的復合體結構形式的單元復合體區別基本上在于隔離物材料的板狀的實施方案，在其中，隔離物通常帶形地存在。在US4,080,728 A中描述了一種用于堆垛各個覆層來制造電池單元的方法。在此，單元芯的所有組成部分作為已被切割的單個元件拼湊成堆垛。

像堆垛法那樣，折疊法也屬于復合體制造的最老的方法。在1984 年已經在US 4,479,300 A中介紹了一種用于連續的復合體制造的方法。在此，電極板交替地置入到已經被連續折疊的隔離物帶的折疊部中。由于纏繞法的高的過程產量和高的復合體質量，在鋰離子電池單元的商品化中，在1990年主要生產圓形電池單元。然而自從2000年以來，由于電子設備的微型化又提高了對緊湊的、扁平的鋰離子電池單元的需求。由此，工業化的生產技術的重點有回到了進行折疊的或進行堆垛的復合體制造的自動化。

但結合其他應用也存在有對改進的折疊技術的需求。