滾軋裝置、滾軋方法、產(chǎn)生的電解質(zhì)膜以及由至少一個(gè)這樣滾軋出的膜形成的電力存儲(chǔ)組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲(chǔ)電裝置(特別是電池或超級(jí)電容器)領(lǐng)域。
[0002]更具體地，本發(fā)明適用于制造用于構(gòu)成陰極、陽(yáng)極或電解質(zhì)的膜的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]通過(guò)將用于形成膜的材料混合并且通過(guò)將混合物擠出來(lái)制造這種膜是已知的。在被擠出之后，材料通過(guò)給予其扁平形狀的嘴部。膜在嘴部輸出時(shí)的厚度通常為一百或幾百微米。為了將膜的厚度減小至目標(biāo)厚度，或減小至大約二十微米，接著使膜通過(guò)滾乳機(jī)。更確切地，膜在兩個(gè)圓柱體之間被驅(qū)動(dòng)，所述兩個(gè)圓柱體在膜上施加壓力，該壓力能夠?qū)?yīng)于選定的預(yù)定空氣間隙對(duì)膜進(jìn)行碾壓。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，附圖1中示出的類(lèi)型的滾乳機(jī)是已知的，該滾乳機(jī)通常包括上圓柱體10和下圓柱體12，膜14將在上圓柱體10和下圓柱體12之間通過(guò)。通常，上圓柱體10固定并且附接到框架16，而下圓柱體12是可動(dòng)的以調(diào)節(jié)兩個(gè)圓柱體之間的距離，該距離將決定膜在滾乳機(jī)的出口處的厚度。還存在有使下圓柱體固定的反式組件。
[0005]下圓柱體12的位置通過(guò)坡度楔塊18在圓柱體的軸向端部附近在每一側(cè)上進(jìn)行調(diào)整，楔塊18包括具有大坡度的第一釋放部和具有非常微小的坡度(大約1% )的第二調(diào)節(jié)部。
[0006]該楔塊舉升附接到下圓柱體的軸承22 (分別設(shè)置在圓柱體的每個(gè)端部處)的滾動(dòng)體20。每個(gè)軸承22在豎向滑動(dòng)件24上移動(dòng)，滑動(dòng)件24允許軸承相對(duì)于框架16實(shí)現(xiàn)平移。楔塊18能夠沿著與滑動(dòng)件24的運(yùn)動(dòng)垂直的軸線(xiàn)(大致水平)平移運(yùn)動(dòng)，并且楔塊18的位置通過(guò)馬達(dá)控制的致動(dòng)器26改變。由于楔塊18能夠平移運(yùn)動(dòng)并且是有坡度的，因此其位移改變了下圓柱體12的豎向位置(通過(guò)軸承22在滑動(dòng)件24中的滑動(dòng))以及兩個(gè)圓柱體10與12的距離。
[0007]這種類(lèi)型的已知系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生若干問(wèn)題:首先，當(dāng)發(fā)生事故并且檢測(cè)到大量的從嘴部離開(kāi)并且出現(xiàn)在圓柱體10和12之間的材料時(shí)，所進(jìn)行的操作是楔塊18在致動(dòng)器26的操控下移動(dòng)直到楔塊18的釋放斜坡產(chǎn)生作用并且使圓柱體10和12充分分離，以使過(guò)大厚度的材料通過(guò)。然而，楔塊被釋放的時(shí)間通常太長(zhǎng)而無(wú)法避免對(duì)裝置的損害(由于過(guò)載的力造成的圓柱體、滾動(dòng)體的力學(xué)破壞或變形)。
[0008]而且，當(dāng)必須釋放圓柱體12時(shí)，膜14的厚度的精確調(diào)節(jié)會(huì)喪失。還明顯的是，由于出現(xiàn)在馬達(dá)(角度位置能夠調(diào)節(jié)的元件并且作用于坡度楔塊的軸向傳遞)與下圓柱體之間的長(zhǎng)的機(jī)械鏈，理想調(diào)節(jié)未必能夠有精度地再現(xiàn)。因此，調(diào)節(jié)時(shí)間在滾乳裝置的每次啟動(dòng)時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)并且在正確的調(diào)節(jié)被發(fā)現(xiàn)之前通常需要重復(fù)多次。
[0009]而且，由于裝置在圓柱體12的每個(gè)縱向端部處出現(xiàn)了楔塊系統(tǒng)，并且楔塊施加的接觸力是未知的，因此滾乳開(kāi)始時(shí)在對(duì)兩個(gè)圓柱體10、12的平行性進(jìn)行調(diào)節(jié)期間不均勻的力會(huì)因誤差而被施加。類(lèi)似地，由于兩個(gè)楔塊施加的力之間的不平衡性，兩個(gè)圓柱體10、12之間會(huì)存在不平行性缺陷，從而在橫向方向上產(chǎn)生膜厚度的不規(guī)則性。為這補(bǔ)償這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器可以裝備圓柱體10、12的位置的校準(zhǔn)系統(tǒng)(未示出)。該系統(tǒng)例如可以基于置于圓柱體之間的易延展金屬絲(比如錫絲)的碾壓測(cè)量值。但是這需要有額外的測(cè)量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)和通常進(jìn)行多次迭代的新的測(cè)量操作，這是成本高的和耗時(shí)的。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中，明顯的是，圓柱體10、12的距離的調(diào)節(jié)步驟相當(dāng)長(zhǎng)和復(fù)雜，并且必須在每次事故之后重復(fù)。由于這個(gè)原因，本發(fā)明的目的是提供一種用于膜的滾乳裝置，該裝置能夠更容易地調(diào)節(jié)并且在產(chǎn)生的膜的厚度方面具有對(duì)應(yīng)于選定的空氣間隙的較大精度。本發(fā)明的目的是提供一種裝置，該裝置與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的已知裝置相比能夠更容易和更快速地調(diào)節(jié)，并且該裝置防止了對(duì)機(jī)器產(chǎn)生損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]上述目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的滾乳裝置獲得，所述滾乳裝置包括第一固定組件和可動(dòng)的第二組件，所述第一固定組件連接到所述裝置的框架并且包括至少一個(gè)第一滾乳圓柱體，所述至少一個(gè)第一滾乳圓柱體繞其軸線(xiàn)可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述第二組件包括至少一個(gè)第二滾乳圓柱體，所述至少一個(gè)第二滾乳圓柱體繞其軸線(xiàn)可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述第二組件能夠在至少一個(gè)自由度上相對(duì)于所述第一固定組件運(yùn)動(dòng)，使得所述第二圓柱體的軸線(xiàn)能夠相對(duì)于所述第一圓柱體的軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)以控制所述圓柱體之間的距離，其特征在于，所述滾乳裝置包括:
[0012]-彈性接觸機(jī)構(gòu)，所述彈性接觸機(jī)構(gòu)沿靠近所述第一固定組件的方向在所述可動(dòng)組件上施加第一力，所述彈性接觸機(jī)構(gòu)構(gòu)造成當(dāng)所述可動(dòng)組件施加在其上的反作用力大于預(yù)定閾值力時(shí)屈服，以及
[0013]-控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)在所述可動(dòng)組件上施加第二力，所述第二力具有與所述彈性接觸機(jī)構(gòu)施加的力大致相反的分量。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，控制機(jī)構(gòu)包括機(jī)械機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械機(jī)構(gòu)限定用于所述第二可動(dòng)組件的可調(diào)節(jié)的機(jī)械止擋部。
[0015]這樣，根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)滾乳圓柱體通過(guò)彈性接觸機(jī)構(gòu)會(huì)聚接觸并且控制機(jī)構(gòu)產(chǎn)生反力以通過(guò)輕微壓縮彈性裝置精密地調(diào)整圓柱體的位置。然而，不同裝置構(gòu)造成使得在兩個(gè)圓柱體之間通過(guò)的膜施加的力(在正常狀態(tài)下)不足以造成彈性接觸機(jī)構(gòu)的壓縮以及由此改變圓柱體的位置。
[0016]由于接觸機(jī)構(gòu)構(gòu)造成被壓縮，然后在反作用力達(dá)到一定閾值(具體地，認(rèn)為發(fā)生堵塞時(shí)的閾值)時(shí)屈服，圓柱體之間的空間可以沒(méi)有問(wèn)題地打開(kāi)并且避免了對(duì)裝置的任何損害。明顯的是，閾值力對(duì)應(yīng)于滾壓需要的力加上用于確保接觸在控制機(jī)構(gòu)上并且由此確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性的過(guò)載力。
[0017]在事故之后，足以將接觸機(jī)構(gòu)復(fù)位到其由控制機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的機(jī)械止擋部限定的初始位置，以重新獲得裝置的初始狀態(tài)而不需要重復(fù)圓柱體的位置的精密調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，事實(shí)上不是接觸機(jī)構(gòu)產(chǎn)生圓柱體之間的距離的調(diào)節(jié)，而是控制機(jī)構(gòu)的機(jī)械止擋部。通過(guò)將控制機(jī)構(gòu)保持在適當(dāng)位置，當(dāng)接觸機(jī)構(gòu)恢復(fù)操作時(shí)可動(dòng)圓柱體的位置再次自動(dòng)調(diào)整。
[0018]而且，該裝置的與提供釋放的裝置脫離的控制機(jī)構(gòu)通過(guò)這種方式能夠最靠近于可動(dòng)圓柱體，這限制了機(jī)械鏈的長(zhǎng)度并保證了調(diào)節(jié)的提高的精度和穩(wěn)定性并且減小了由于機(jī)械部件的彈性導(dǎo)致的側(cè)部的變化。
[0019]在常規(guī)方式中，每個(gè)滾乳圓柱體通過(guò)兩個(gè)軸承連接到相應(yīng)的(固定的或可動(dòng)的)組件，兩個(gè)軸承各自位于圓柱體的一個(gè)端部處，并且圓柱體的軸線(xiàn)插入到每個(gè)軸承中。
[0020]彈性接觸機(jī)構(gòu)優(yōu)選地構(gòu)造成使得其施加到可動(dòng)組件的力相等地分布在圓柱體的每個(gè)軸承上。這種結(jié)果可以通過(guò)測(cè)量應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)獲得，其中所述應(yīng)變施加到可動(dòng)圓柱體的每個(gè)軸承上，或優(yōu)選地由于應(yīng)變從單個(gè)接觸元件到兩個(gè)軸承的傳遞鏈，或者當(dāng)接觸機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)接觸元件，兩個(gè)接觸元件由于其特性各自用于對(duì)圓柱體的一個(gè)軸承產(chǎn)生力。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處不僅在于結(jié)構(gòu)上，而且具有相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，必須在不知道機(jī)械鏈的組件在給定力下的彈性變形的情況下從接觸開(kāi)始調(diào)整圓柱體的位置。這個(gè)缺點(diǎn)可以通過(guò)應(yīng)變計(jì)補(bǔ)償，但這種補(bǔ)償需要在已經(jīng)很長(zhǎng)的機(jī)械鏈中添加另一補(bǔ)充元件。
[0022]本發(fā)明更簡(jiǎn)單地控制圓柱體的平行性，當(dāng)施加到兩個(gè)軸承的力相等時(shí)平行性會(huì)自然出現(xiàn)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的彈性接觸機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括填流有流體的封套并且包括用于流體的輸出閥，當(dāng)壓力大于預(yù)定壓力時(shí)該閥打開(kāi)。彈性接觸機(jī)構(gòu)形成能夠完全相反地從接觸狀態(tài)轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)的裝置，不需要對(duì)裝置的部件中的一個(gè)或另一個(gè)進(jìn)行任何改變。流體優(yōu)選地為比液體更易壓縮的氣體，并且因此能夠更有余地地使用該裝置并且能夠更快速地收縮。封套例如為由橡膠制成的彈性封套或?yàn)槿我獾韧b置。這種系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)接觸機(jī)構(gòu)屈服時(shí)沒(méi)有破壞性。
[0024]而且，這種系統(tǒng)使用應(yīng)變計(jì)或測(cè)量力的裝置是沒(méi)有用的，因?yàn)榻佑|機(jī)構(gòu)施加的力F能夠通過(guò)簡(jiǎn)單地計(jì)算有應(yīng)力的面積S產(chǎn)生的壓力P獲得，(F = P*S))，每個(gè)參數(shù)P和S能夠容易地獲得。
[0025]彈性接觸機(jī)構(gòu)可以具有變型，該變型例如包括機(jī)械組件，所述機(jī)械組件確保所述可動(dòng)組件朝向接觸位置彈性受壓，并且所述彈性接觸機(jī)構(gòu)還包括集成的機(jī)械保險(xiǎn)器(或具有預(yù)調(diào)整的觸發(fā)極限的機(jī)械裝置)。這種機(jī)械保險(xiǎn)器的示例可以為斷裂起始器，所述斷裂起始器配置成當(dāng)施加到所述保險(xiǎn)器的反作用力達(dá)到與堵塞導(dǎo)致的力相對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)屈服。
[0026]所述控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括至少一個(gè)機(jī)械杠桿，所述至少一個(gè)機(jī)械杠桿包括附接到所述固定組件的元件上的特別是旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的支撐點(diǎn)，所述杠桿或所述杠桿中的至少一個(gè)也與所述可動(dòng)組件接觸并且與控制調(diào)節(jié)元件接觸，和所述可動(dòng)組件的接觸點(diǎn)與所述支撐點(diǎn)之間的距離小于和所述調(diào)節(jié)元件的接觸點(diǎn)與所述支撐點(diǎn)之間的距離。這產(chǎn)生了精密調(diào)節(jié)和力的倍增，由杠桿的位移導(dǎo)致的可動(dòng)元件的位移的范圍繞小于作用在控制-調(diào)節(jié)元件上的位移的范圍。優(yōu)選地，控制機(jī)構(gòu)包括多個(gè)串聯(lián)的杠桿。在輸入端處的控制調(diào)節(jié)元件位移與在輸出端處的可動(dòng)組件的位移之間的比值優(yōu)選地選擇成使得在控制機(jī)構(gòu)的輸入與可動(dòng)組件的輸出之間大于20。
[0027]所述控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括保持至少一個(gè)杠桿張緊的裝置(或復(fù)位機(jī)構(gòu))。所述復(fù)位機(jī)構(gòu)適于保持調(diào)節(jié)控制的輸入元件與輸出止擋部之間限定的運(yùn)動(dòng)鏈與所述輸入控制元件接觸。杠桿上的接觸力(由彈性接觸機(jī)構(gòu)施加)的取消例如