Uwaga:
W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej
Polskiej
(96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:
06.04.2018 18820717.9
(97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:
17.06.2020 Europejski Biuletyn Patentowy 2020/25 EP 3503278 B1
(13) (51)
T3 Int.Cl.
B32B 41/00 (2006.01) B32B 37/06 (2006.01) H01M 10/04 (2006.01) H01M 2/16 (2006.01) H05H 1/48 (2006.01)
(54) Tytuł wynalazku:
URZĄDZENIE WYTWARZAJĄCE PLAZMĘ DLA AKUMULATORÓW I ZAWIERAJĄCY JE SYSTEM LAMINOWANIA
PL/EP 3503278 T3
(30)
Pierwszeństwo:
23.06.2017 KR 20170079777
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
26.06.2019 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2019/26
(45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:
19.10.2020 Wiadomości Urzędu Patentowego 2020/16
(73) Uprawniony z patentu:
LG Chem, Ltd., Seoul, KR
(72) Twórca(y) wynalazku:
SANG KYUN LEE, Daejeon, KR SANG HO BAE, Daejeon, KR DUCK HOE KIM, Daejeon, KR CHA HUN KU, Daejeon, KR
(74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Robert Teofilak
SULIMA GRABOWSKA SIERZPUTOWSKA
BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.K.
Skr. poczt. 6 00-956 Warszawa 10
Opis
DZIEDZINA TECHNIKI
[0001] Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia wytwarzającego plazmę dla akumulatora i
5
zawierającego je systemu laminowania, a w szczególności urządzenia wytwarzającego pla- zmę dla akumulatora, które wytwarza wzorzystą warstwę wiążącą na powierzchni separa- tora, i zawierającego je systemu laminowania.
STAN TECHNIKI
[0002] Zasadniczo akumulatory odnoszą się do akumulatorów, które można ładować i roz-
10
ładowywać, w przeciwieństwie do baterii galwanicznych, których nie można ładować.
Akumulatory są szeroko stosowane w zaawansowanych technologicznie dziedzinach elek- tronicznych, takich jak na przykład telefony komórkowe, komputery typu notebook i ka- mery.
[0003] Akumulator taki jest klasyfikowany jako akumulator typu puszkowego, w którym
15
zespół elektrod jest wbudowany w metalową puszkę, oraz akumulator typu woreczkowego, w którym zespół elektrod jest wbudowany w woreczek. Akumulator typu woreczkowego zawiera zespół elektrod, elektrolit i woreczek mieszczący zespół elektrod i elektrolit. Po- nadto, w zespole elektrod jest umieszczona elektroda dodatnia i elektroda ujemna z separa- torem pomiędzy nimi. Do każdej elektrody dodatniej i elektrody ujemnej jest przymoco-
20
wana wypustka elektrodowa, a wyprowadzenie elektrody jest sprzęgnięte z każdą z zakła- dek elektrody.
[0004] W celu poprawy przylegania zespołu elektrod, na akumulatorze przeprowadzany jest proces laminowania, w którym laminowana jest elektroda dodatnia, separator i elek- troda ujemna.
25
[0005] Jednakże, w przypadku akumulatora występuje problem polegający na tym, że im- pregnacja elektrolitem jest znacznie zmniejszona, mimo że elektroda dodatnia, separator i elektroda ujemna ulegają poprawie w zakresie właściwości wiążących na skutek procesu laminowania. W szczególności, gaz wytwarzany pomiędzy elektrodą dodatnią a separato- rem lub pomiędzy elektrodą ujemną a separatorem nie jest płynnie wydzielany, a zatem
30
trudno jest zapewnić jednakową jakość zespołu elektrod.
[0006] W KR 2016 0126343 A opisano separator dla urządzenia elektrochemicznego i za- wierające je urządzenie elektrochemiczne. W membranie separacyjnej jednostka przetwa- rzająca do modyfikacji powierzchni jest utworzona tylko na ustalonej części powierzchni membrany separacyjnej.
35
[0007] W US 2007/163499 A1 opisano urządzenie do obróbki plazmą oraz sposób. Mate- riał przepuszczalny dla gazów poddawany działaniu plazmy jest wytwarzany przez przyło- żenie napięcia przemiennego pomiędzy rozstawionymi elektrodami, z których co najmniej jedna jest pokryta barierą dielektryczną, a co najmniej jedna z nich zawiera wiele pojedyn- czych segmentów elektrodowych, w celu wytworzenia mikrowyładowań w plazmie po-
40
między rozstawionymi elektrodami. Materiał przepuszczalny dla gazów jest podawany pomiędzy lub w sąsiedztwie rozmieszczonych elektrod. Gaz jest przemieszczany pomiędzy segmentami elektrodowymi do i poprzez przestrzeń pomiędzy elektrodami oraz przez ma- teriał przepuszczalny dla gazów. Gaz przepływa po powierzchniach wytwarzających pla- zmę odpowiednich segmentów elektrodowych i przemieszcza się z prędkością, przy której
45
przepływ gazu pomiędzy oddalonymi elektrodami jest turbulentny i powoduje losowe mi- krowyładowania w plazmie.
[0008] W KR 101 823 192 B1 opisano urządzenie do wytwarzania jednostki rodnikowej i sposób wytwarzania zespołu elektrod.
UJAWNIENIE WYNALAZKU
50
PROBLEM TECHNICZNY
[0009] Niniejszy wynalazek został opracowany w celu rozwiązania powyższego problemu, a celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie urządzenia wytwarzającego plazmę dla akumulatora, które poprawia właściwości wiążące elektrody dodatniej, separatora i elek- trody ujemnej, właściwości impregnacyjne elektrolitu i właściwości związane z wydziela- niem gazu podczas procesu laminowania, i zawierającego je systemu do laminowania.
5
[0010] W szczególności, celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie urządzenia wy- twarzającego plazmę dla akumulatora, które może być stosowane do wszystkich separato- rów o różnych gabarytach i zawierającego je systemu do laminowania.
ROZWIĄZANIE TECHNICZNE
[0011] Aby osiągnąć opisane powyżej cele, urządzenie wytwarzające plazmę dla akumula-
10
tora według niniejszego wynalazku jest określone w zastrzeżeniu 1. Urządzenie wytwarza- jące plazmę zawiera: część rolkową zawierającą rolkę przenoszącą separator i człon meta- lowy wbudowany w rolkę przenoszącą; oraz część wytwarzającą plazmę zawierającą kor- pus główny umieszczony w odstępie od rolki przenoszącej i wiele członów elektrodowych umieszczonych w położeniach, które są oddalone względem siebie w kierunku obu koń-
15
ców korpusu głównego, wytwarzających częściowo plazmę pomiędzy członem metalo- wym a korpusem głównym tworząc wzorzystą warstwą wiążącą na powierzchni separato- ra, przy czym wiele członów elektrodowych jest sprzęgniętych w sposób rozłączny z kor- pusem głównym w celu dostosowania liczby członów elektrodowych sprzęgniętych z kor- pusem głównym stosownie do wielkości separatora.
20
[0012] W urządzeniu wytwarzającym plazmę według niniejszego wynalazku wiele czło- nów elektrodowych jest rozmieszczonych z takim samym odstępem lub w różnych odstę- pach w kierunku szerokości separatora na korpusie głównym.
[0013] Korpus główny może zawierać część stałą oddaloną od rolki przenoszącej i część nośną, do której jest przymocowana część stała, i która ma wiele otworów sprzęgających w
25
położeniach, które są oddalone względem siebie w kierunku obu końców korpusu główne- go, a każdy z wielu członów elektrodowych może zawierać część elektrodową utrzymy- waną przez część stałą i występ sprzęgający do sprzęgania w sposób rozłączny części elek- trodowej z otworem sprzęgającym.
[0014] Korpus główny może zawierać część stałą oddaloną od rolki przenoszącej i część
30
nośną, do której jest przymocowana część stała, i która ma otwór sprzęgający, który jest utworzony wzdłużnie w kierunku obu końców korpusu głównego, a każdy z wielu czło- nów elektrodowych może zawierać część elektrodową utrzymywaną przez część stałą i występ sprzęgający do sprzęgania w sposób rozłączny części elektrodowej z otworem sprzęgającym i jednocześnie umożliwiający przemieszczanie części elektrodowej w obrę-
35
bie otworu sprzęgającego w kierunku obu końców korpusu głównego.
[0015] Wiele członów elektrodowych może mieć taką samą długość, szerokość i grubość.
[0016] Jedna lub większa liczba wielkości spośród długości, szerokości i grubości wielu członów elektrodowych może różnić się między sobą.
[0017] Urządzenie wytwarzające plazmę może ponadto zawierać część ruchomą prze-
40
mieszczającą część wytwarzającą plazmę w kierunku zwróconym do rolki przenoszącej lub przemieszczającą część wytwarzającą plazmę w kierunku przeciwnym do kierunku zwróconego do rolki przenoszącej.
[0018] Korpus główny może być wykonany z materiału niemetalicznego. W szczególno- ści, korpus główny może być wykonany z materiału ceramicznego.
45
[0019] Wiele członów elektrodowych może być dostarczanych jako elektrody do wyłado- wań koronowych.
[0020] Część wytwarzająca plazmę może być umieszczona na każdej z obu powierzchni separatora, aby utworzyć wzorzystą warstwę wiążącą na każdej z obu powierzchni separa- tora.
50
[0021] Część wytwarzająca plazmę może tworzyć wzorzyste warstwy wiążące o różnych siłach wiązania na obu powierzchniach separatora.
[0022] System laminowania dla akumulatora według niniejszego wynalazku jest określony w zastrzeżeniu 12. System laminowania zawiera: wiele rolek podających, które podają elektrodę i separator w taki sposób, że elektroda i separator są laminowane naprzemiennie;
pierwsze urządzenie tnące docinające elektrodę; urządzenie wytwarzające plazmę tworzące wzorzystą warstwę wiążącą na powierzchni separatora, jak opisano powyżej; laminator łą-
5
czący termicznie elektrodę i separator do wytworzenia jednostki rodnikowej; i drugie urządzenie tnące docinające jednostkę rodnikową na taką samą wielkość, przy czym urzą- dzenie wytwarzające plazmę wytwarza częściowo plazmę na powierzchni separatora, za- nim separator i elektroda zostaną stopione termicznie tworząc wzorzystą warstwę wiążącą.
KORZYSTNE SKUTKI
10
[0023] Niniejszy wynalazek według powyższych postaci wykonania daje następujące efek- ty.
[0024] Pierwszy: urządzenie wytwarzające plazmę dla akumulatora według niniejszego wynalazku zawiera część wytwarzającą plazmę zawierającą wiele członów elektrodowych.
Wiele członów elektrodowych jest sprzęgniętych w sposób rozłączny z korpusem głów-
15
nym. Tak więc, liczbę członów elektrodowych sprzęgniętych z korpusem głównym można łatwo dostosować w zależności od wielkości separatora w oparciu o opisane powyżej wła- ściwości. W rezultacie, urządzenie wytwarzające plazmę może być stosowane kompatybil- nie do separatorów o różnych wielkościach, a także wzorzysta warstwa wiążąca utworzona na separatorze może być dowolnie regulowana w położeniu.
20
[0025] Ponadto, w części wytwarzającej plazmę według niniejszego wynalazku wiele członów elektrodowych jest umieszczonych z takim samym odstępem lub w różnych od- stępach. Tak więc, warstwa wiążąca mająca różne wzory może być zrealizowana w opar- ciu o opisane powyżej właściwości.
[0026] Drugi: według pierwszej postaci wykonania korpus główny części wytwarzającej
25
plazmę według niniejszego wynalazku może zawierać część stałą i część nośną mającą otwór sprzęgający, a człon elektrodowy może zawierać część elektrodową i występ sprzę- gający. Tak więc, człon elektrodowy może zostać w prosty sposób sprzęgnięty z korpusem głównym lub oddzielony od korpusu głównego w oparciu o opisane powyżej właściwości.
W rezultacie, wygoda użytkowania może ulec poprawie. W szczególności, otwór sprzęga-
30
jący może być ukształtowany tak, aby był otwierany w kierunku zwróconym do występu sprzęgającego. Tym samym, można poprawić łatwość i wygodę sprzęgania występu sprzę- gającego i otworu sprzęgającego.
[0027] Trzeci: według drugiej postaci wykonania korpus główny części wytwarzającej pla- zmę według niniejszego wynalazku może zawierać część stałą i część nośną mającą utwo-
35
rzony wzdłużnie otwór sprzęgający. Człon elektrodowy może zawierać część elektrodową i występ sprzęgający. Tak więc, człon elektrodowy może być sprzęgnięty w sposób roz- łączny z otworem sprzęgającym, który jest utworzony wzdłużnie, a także przemieszczany w obrębie otworu sprzęgającego w oparciu o opisane powyżej właściwości. W związku z tym człon elektrodowy można łatwiej dostosować na miejscu w zależności od wielkości
40
separatora. W szczególności, ponieważ odległość pomiędzy członami elektrodowymi jest regulowana, wzorzysta warstwa wiążąca utworzona na separatorze może mieć zmniejszoną lub zwiększoną szerokość.
[0028] Czwarty: w części wytwarzającej plazmę według niniejszego wynalazku wiele członów elektrodowych może mieć taką samą długość, szerokość i grubość. Tak więc,
45
wzorzyste warstwy wiążące o takiej samej wielkości mogą być utworzone na powierzchni separatora w oparciu o opisane powyżej właściwości. W rezultacie, cała powierzchnia se- paratora może mieć jednolitą warstwę wiążącą.
[0029] Piąty: w części wytwarzającej plazmę według niniejszego wynalazku wiele czło- nów elektrodowych może mieć różne długości, szerokości i grubości. Tak więc, wzorzysta
50
warstwa wiążąca mająca różne wzory może być utworzona na powierzchni separatora w oparciu o opisane powyżej właściwości.
[0030] Szósty: w części wytwarzającej plazmę według niniejszego wynalazku korpus główny może być wykonany z materiału ceramicznego, który jest materiałem niemetalicz- nym. Tak więc, w oparciu o opisane powyżej właściwości można zapobiec występowaniu rezystancji. W rezultacie, plazma może być wytwarzana w sposób stabilny pomiędzy czło- nem metalowym a korpusem głównym.
5
[0031] Siódmy: urządzenie wytwarzające plazmę według niniejszego wynalazku może zawierać część ruchomą przemieszczającą część wytwarzającą plazmę w kierunku zwró- conym do rolki przenoszącej lub w kierunku przeciwnym do rolki przenoszącej. Tak więc, odległość pomiędzy wałkiem przenoszącym a częścią wytwarzającą plazmę może być ła- two regulowana w oparciu o opisane wyżej właściwości. W rezultacie, plazma może być
10
wytwarzana w sposób stabilny pomiędzy członem metalowym a korpusem głównym.
[0032] Ósmy: urządzenie do laminowania dla akumulatora według niniejszego wynalazku zawiera urządzenie wytwarzające plazmę, jak opisano powyżej, które tworzy wzorzystą warstwę wiążącą. Tak więc, w oparciu o opisane powyżej właściwości może być wytwa- rzany zespół elektrod o takiej samej jakości.
15
KRÓTKI OPIS FIGUR RYSUNKU [0033]
FIG. 1 jest przekrojem jednostki rodnikowej.
FIG. 2 jest widokiem w przekroju zespołu elektrod.
20
FIG. 3 jest widokiem systemu laminowania zgodnie z pierwszą postacią wykonania we- dług niniejszego wynalazku.
FIG. 4 jest widokiem urządzenia wytwarzającego plazmę zgodnie z pierwszą postacią wy- konania według niniejszego wynalazku.
FIG. 5 jest widokiem perspektywicznym części wytwarzającej plazmę zgodnie z pierwszą
25
postacią wykonania według niniejszego wynalazku.
FIG. 6 jest widokiem z góry części wytwarzającej plazmę zgodnie z pierwszą postacią wy- konania według niniejszego wynalazku.
FIG. 7 jest widokiem separatora, na którym wytwarzana jest wzorzysta warstwa wiążąca.
FIG. 8 jest widokiem perspektywicznym części wytwarzającej plazmę zgodnie z drugą po-
30
stacią wykonania według niniejszego wynalazku.
SPOSÓB REALIZACJI WYNALAZKU
[0034] W dalszej części niniejszego dokumentu postacie wykonania niniejszego wynalaz- ku są opisane szczegółowo w odniesieniu do załączonych figur rysunku w taki sposób, że techniczna koncepcja niniejszego wynalazku może być łatwo zrealizowana przez osobę o
35
przeciętnych umiejętnościach w dziedzinie, której dotyczy wynalazek. Na figurach rysun- ku wszystko co nie jest potrzebne do opisania niniejszego wynalazku zostanie pominięte dla jasności, a także takie same odnośniki liczbowe na figurach rysunku oznaczają takie same elementy.
[Pierwsza postać wykonania według niniejszego wynalazku]
40
Konstrukcja jednostki rodnikowej
[0035] W jednostce rodnikowej elektroda i separator są umieszczone naprzemiennie. W tym przypadku liczby umieszczonych elektrod i separatorów mogą być takie same lub róż- ne. Na przykład, jak przedstawiono na FIG. 1, jednostka rodnikowa 10 może być utworzo- na przez kolejne laminowanie dwóch elektrod 11 i 13 oraz dwóch separatorów 12 i 14. W
45
tym przypadku, dwiema elektrodami może być elektroda dodatnia i elektroda ujemna, i elektroda dodatnia i elektroda ujemna mogą być zwrócone nawzajem do siebie za pośred- nictwem separatora. Tak więc, jednostka rodnikowa 10 ma konstrukcję, w której elektroda dodatnia, separator, elektroda ujemna i separator są laminowane.
Konstrukcja zespołu elektrod
50
[0036] Zespół elektrod może być utworzony przez wielokrotne laminowanie jednego ro- dzaju jednostek rodnikowych albo dwóch rodzajów lub większej liczby jednostek rodni- kowych w z góry ustalonej kolejności.
[0037] Na przykład, jak przedstawiono na FIG. 2, zespół 1 elektrod może być utworzony przez laminowanie w pionie wielu jednostek rodnikowych 10 mających taką samą struktu-
5
rę laminacji. Oznacza to, że zespół 1 elektrod może mieć konstrukcję, w której jednostka rodnikowa 10 o konstrukcji czterowarstwowej jest powtarzalnie laminowana, w której pierwsza elektroda 11, czyli elektroda dodatnia, separator 12, druga elektroda 13, czyli elektroda ujemna, oraz separator 14 są kolejno laminowane.
[0038] Jednostka rodnikowa 10 może być wytwarzana za pomocą urządzenia do lamino-
10
wania. W tym przypadku jednostka rodnikowa 10 może zostać ulepszona pod względem właściwości wiązania, właściwości impregnacyjnych elektrolitu i właściwości związanych z wydzielaniem gazu za pomocą systemu 20 laminowania.
System laminowania
[0039] Jak przedstawiono na FIG. 3, system 20 laminowania zgodnie z pierwszą postacią
15
wykonania według niniejszego wynalazku zawiera wiele rolek podających 100, które po- dają elektrody 11 i 13 oraz separatory 12 i 14, które mają być laminowane naprzemiennie, pierwsze urządzenie tnące 200 docinające elektrody 11 i 13, laminator 300 łączący ter- micznie elektrody 11 i 13 oraz separator 12 i 14 w celu wytworzenia arkusza jednostki rodnikowej, i drugie urządzenie tnące 400 docinające arkusz jednostki rodnikowej na z gó-
20
ry ustaloną wielkość w celu wytworzenia jednostki rodnikowej 10.
[0040] Wiele rolek podających 100 zawiera pierwszą rolkę 110 podającą elektrodę, która podaje pierwszą elektrodę, która jest elektrodą dodatnią, drugą rolkę 130 podającą elektro- dę, która podaje drugą elektrodę, która jest elektrodą ujemną, pierwszą rolkę 120 podającą separator, która podaje jeden separator 12 oraz drugą rolkę podającą 140, która podaje
25
drugi separator 14.
[0041] Pierwsze urządzenie tnące 200 zawiera pierwszy element tnący 210 docinający jed- ną elektrodę 11 na z góry ustaloną wielkość i drugi element tnący 220 docinający drugą elektrodę 13 na ustaloną wielkość.
[0042] Laminator 300 doprowadza ciepło, aby umożliwić przyleganie elektrod 11 i 13 do
30
separatorów 12 i 14 podczas prasowania elektrod 11 i 13 oraz separatora 12 i 14.
[0043] Drugie urządzenie tnące 400 tnie separatory 12 i 14 pomiędzy elektrodami 11 i 13 odpowiadającymi sobie wzajemnie w celu wytworzenia jednostki rodnikowej 10.
[0044] System 20 laminowania zawierający opisane powyżej elementy składowe zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku może wytwarzać jednostkę
35
rodnikową 10, w której elektrody 11 i 13 oraz separatory 12 i 14 są laminowane naprze- miennie. Wiele jednostek rodnikowych 10 może być laminowanych w celu wytworzenia zespołu 1 elektrod.
[0045] System 20 laminowania zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku zawiera urządzenie 500 wytwarzające plazmę do poprawy właściwości wiąza-
40
nia, właściwości impregnacyjnych elektrolitu i właściwości związanych z wydzielaniem gazu jednostki rodnikowej 10.
Urządzenie wytwarzające plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania według ni- niejszego wynalazku
[0046] Jak przedstawiono na FIG. 4 i 7, urządzenie 500 wytwarzające plazmę zgodnie z
45
pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku może tworzyć wzorzystą warstwę wiążącą 12a na powierzchni każdego z separatorów 12 i 14, zanim elektrody 11 i 13 oraz separatory 12 i 14 zostaną połączone ze sobą w celu poprawy właściwości wiąza- nia, właściwości impregnacyjnych elektrolitu i właściwości związanych z wydzielaniem gazu.
50
[0047] Na przykład, jak przedstawiono na FIG. 4, urządzenie 500 wytwarzające plazmę zawiera część rolkową 510 i część 520 wytwarzającą plazmę, które znajdują się odpo-
wiednio na pierwszym separatorze pomiędzy pierwszą rolką dostarczającą 120 separatora a laminatorem 300 i na drugim separatorze 14 pomiędzy drugą rolką dostarczającą 140 sepa- ratora a laminatorem 300.
[0048] Część rolkowa 510 zawiera rolkę przenoszącą 511 utrzymującą jedną powierzchnię każdego z pierwszych separatorów 12 i 14 i przenoszącą separatory 12 i 14 oraz człon me-
5
talowy 512 wbudowany w rolkę przenoszącą 511.
[0049] W tym przypadku, chociaż separatory oznaczone są za pomocą odnośników licz- bowych 12 i 14, w poniższym opisie, odnośniki liczbowe są ujednolicone z odnośnikami 12 dla uzyskania bardziej przejrzystego opisu.
[0050] Jak przedstawiono na FIG. 4 i 7, część 520 wytwarzająca plazmę zawiera korpus
10
główny 521 umieszczony w odstępie od rolki przenoszącej 511 i wiele członów elektro- dowych 522 wytwarzających częściowo plazmę pomiędzy członem metalowym 512 a kor- pusem głównym 521 w celu utworzenia wzorzystej warstwy wiążącej 12a na powierzchni separatora 12.
[0051] Urządzenie 500 wytwarzające plazmę zawierające opisane powyżej elementy skła-
15
dowe zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku może wytwa- rzać częściowo plazmę pomiędzy korpusem głównym 521 a częścią 520 wytwarzającą plazmę poprzez interakcję pomiędzy członem metalowym 512 wbudowanym w część rol- kową 510 i wiele członów elektrodowych 522 części wytwarzającej plazmę 520. Tak więc, wzorzysta warstwa wiążąca 12a może być utworzona na powierzchni separatora 12 prze-
20
noszonego przez rolkę przenoszącą 511.
[0052] W tym przypadku, w części 520 wytwarzającej plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku, wiele członów elektrodowych 522 jest sprzę- gniętych w sposób rozłączny z korpusem głównym 521 w celu dostosowania liczby czło- nów elektrodowych 522 sprzęgniętych z korpusem głównym 521 w zależności od wielko-
25
ści separatora 12. Tak więc, urządzenie 520 wytwarzające plazmę może być stosowane kompatybilnie do separatorów o różnych wielkościach.
[0053] Na przykład, jak przedstawiono na FIG. 5 i 6, część 520 wytwarzająca plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku zawiera korpus główny 521 i wiele członów elektrodowych 522, które są połączone w sposób rozłączny z
30
korpusem głównym 521.
[0054] Korpus główny 521 jest przystosowany do mocowania wielu członów elektrodo- wych 522. Korpus główny 521 zawiera część stałą 521a oddaloną od rolki przenoszącej 511 i utworzoną wzdłużnie w kierunku obu końców rolki przenoszącej 511 oraz element podporowy 521b umieszczony na tylnej powierzchni (prawa powierzchnia części stałej,
35
patrząc na FIG. 4) części stałej 521a w celu zamocowania części stałej 521a.
[0055] Część nośna 521b może mieć taką samą długość jak część stała 521a, aby poprawić mocowanie części stałej. Ponadto, wiele otworów sprzęgających 521b-1 może być utwo- rzonych w miejscach na powierzchni bocznej części nośnej 521b, które są oddalone względem siebie w kierunku obu końców, tak aby sprzęgały się w sposób rozłączny z wie-
40
loma członami elektrodowymi 522. Jak przedstawiono na FIG. 5, otwory sprzęgające 521b-1 mogą mieć kształt litery „U”, która jest otwarta w kierunku powierzchni bocznej części nośnej 521b. Tak więc, człon elektrodowy 522 może być odłączany w kierunku bocznej powierzchni otworu sprzęgającego 521b-1 i w ten sposób można poprawić wygo- dę użytkowania.
45
[0056] Haczykowy występ zapobiegający oddzieleniu członu elektrodowego 522 może zo- stać umieszczony na wylocie otworu sprzęgającego 521b-1 o kształcie litery „U”. Tak więc, haczykowy występ może zapobiec niezamierzonemu oddzieleniu członu elektrodo- wego 522 od otworu sprzęgającego 521b-1.
[0057] Wiele członów elektrodowych 522 zawiera część elektrodową 522a utrzymywaną
50
przez część stałą 521a i występ sprzęgający 522b do sprzęgania w sposób rozłączny części elektrodowej 522a z wieloma otworami sprzęgającymi 521b-1.
[0058] W części 520 wytwarzającej plazmę zawierającej opisane powyżej elementy skła- dowe zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku, gdy występ sprzęgający 522a jest sprzęgnięty z otworem sprzęgającym 521b-1, część elektrodowa 522a może być trwale przymocowana do części stałej 521. Ponadto, gdy występ sprzęgają- cy 522a jest oddzielony od otworu sprzęgającego 521b-1, część elektrodowa 522a może
5
zostać oddzielona od części stałej 521. To znaczy, wiele członów elektrodowych 522 może zostać sprzęgniętych z korpusem głównym 521 w sposób rozłączny.
[0059] W szczególności, ponieważ człon elektrodowy 522, na którym jest utworzony wy- stęp sprzęgający, jest sprzęgnięty z wieloma otworami sprzęgającymi 521b-1 utworzonymi w korpusie głównym 521, który odpowiada powierzchni separatora 12, możliwe jest zrea-
10
lizowanie części 520 wytwarzającej plazmę o wielkości odpowiadającej wielkości separa- tora 12. Tak więc, aby poprawić kompatybilność, urządzenie wytwarzające plazmę może być stosowane niezależnie od wielkości separatora 12.
[0060] Ponadto, ponieważ człon elektrodowy 522, na którym jest utworzony występ sprzęgający 522a, jest sprzęgnięty tylko z częścią wielu otworów sprzęgających 521b-1
15
utworzonych w korpusie głównym 521 odpowiadającym powierzchni separatora 12, war- stwa wiążąca 12a, która ma wzór o nowym kształcie, może być łatwo realizowana na po- wierzchni separatora 12.
[0061] Tak więc, część 520 wytwarzająca plazmę według pierwszej postaci wykonania może być kompatybilnie stosowana do separatorów 12 o różnych wielkościach, ponieważ
20
wiele członów elektrodowych 522 można łatwo odłączyć od korpusu głównego 521 po- przez występ sprzęgający 522b i otwór sprzęgający 521b-1.
[0062] Występ sprzęgający 522b może mieć kształt cylindryczny, prostokątny i owalny, o ile występ sprzęgający 522b można łatwo sprzęgnąć z otworem sprzęgającym 521b-1.
[0063] Część stała 521a ma rowek nośny 521a-1 do stabilnego utrzymywania członu elek-
25
trodowego 522, podczas gdy człon elektrodowy 522 jest wkładany w tylną powierzchnię zwróconą do części nośnej 521b. W tym przypadku, rowek nośny 521a-1 może być ukształtowany tak, aby przechodził w kierunku obu końców części stałej 521a. Oznacza to, że część elektrodowa 522a może być włożona w rowek nośny 521a-1 części stałej 521a i utrzymywany przez niego tak, aby był zamocowany w sposób stabilny.
30
[0064] Korpus główny 521 może być wykonany z materiału niemetalicznego. W ten spo- sób można zapobiec występowaniu rezystancji pomiędzy członem metalowym 512 a członem elektrodowym 522, aby stabilnie wytwarzać plazmę pomiędzy członem metalo- wym 512 a korpusem głównym 521.
[0065] Korpus główny 521 może być wykonany z materiału ceramicznego będącego mate-
35
riałem niemetalicznym. Materiał ceramiczny jest niemetalicznym materiałem nieorganicz- nym otrzymywanym w procesie obróbki cieplnej i jest odporny na ciepło, ma wysoką wy- trzymałość i odporność na korozję. W szczególności, ponieważ materiał ceramiczny jest lekki, zwiększona może zostać efektywność użytkowania.
[0066] Części elektrodowe 522a z wielu członów elektrodowych 522 mogą być elektro-
40
dami do wyładowań koronowych. Plazma może być wytwarzana w sposób stabilny po- między metalowym członem 512 a korpusem głównym 521 przez elektrody do wyładowań koronowych.
[0067] Zgodnie z zastrzeganym wynalazkiem, wiele członów elektrodowych 522 jest umieszczonych w takim samym odstępie lub w różnych odstępach w kierunku szerokości
45
separatora 12. Tak więc, separator 12 i elektroda 11 mogą być wykonane z jednakową siłą wiązania, a jedna część separatora 12 i elektrody 11 mogą mieć dużą siłę wiązania, a druga część może mieć małą siłę wiązania.
[0068] Wiele członów elektrodowych 522 może mieć tę samą długość, szerokość i gru- bość, albo jedna lub większa liczba wielkości spośród długości, szerokości i grubości wielu
50
członów elektrodowych 522 mogą różnić się między sobą. Tak więc, na powierzchni sepa- ratora 12 może zostać utworzona warstwa wiążąca 12a mająca różne wzory.
[0069] W członie elektrodowym 522 część elektrodową 522a i występ sprzęgający 522b można utworzyć oddzielnie. Tak więc, gdy część elektrodowa 522a i występ sprzęgający 522b ulegną uszkodzeniu, do ponownego użycia można wymienić tylko uszkodzoną część elektrodową 522a lub występ sprzęgający 522b.
[0070] Na przykład, człon elektrodowy 522a może mieć rowek sprzęgający 522a-1, a ko-
5
niec występu sprzęgającego 522b może być sprzęgnięty z rowkiem sprzęgającym 522a-1 aby wytworzyć człon elektrodowy 522. Następnie, gdy jeden koniec występu sprzęgające- go 522b zostanie usunięty z rowka sprzęgającego 522a-1, część elektrodową 522a i występ sprzęgający 522b można łatwo oddzielić od siebie.
[0071] W szczególności, ponieważ część elektrodowa 522a i występ sprzęgający 522b są
10
oddzielone od siebie, części elektrodowe 522a o różnych wielkościach i kształtach mogą być selektywnie sprzęgane z występem sprzęgającym 522b w celu wytworzenia członu elektrodowego 522. W ten sposób, na powierzchni separatora 12 może być realizowana wzorzysta warstwa wiążąca 12a o różnych kształtach i powierzchniach.
[0072] Urządzenie 500 wytwarzające plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania we-
15
dług niniejszego wynalazku może ponadto zawierać część ruchomą 530, która przemiesz- cza część 520 wytwarzającą plazmę w kierunku rolki przenoszącej 511 lub w kierunku przeciwnym do tego kierunku. Część ruchoma 530 może być dostarczona jako siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny.
[0073] To znaczy, część ruchoma 530 może przemieszczać część 520 wytwarzającą pla-
20
zmę, aby regulować odległość pomiędzy częścią 520 wytwarzającą plazmę a rolką przeno- szącą 511 tak, aby plazma była wytwarzana w sposób bardziej stabilny.
[0074] Urządzenie 500 wytwarzające plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania we- dług niniejszego wynalazku może tworzyć warstwę wiążącą 12a mającą różne siły wiąza- nia na każdej z obu powierzchni separatora 12. Tak więc, elektroda połączona z obydwie-
25
ma powierzchniami separatora 12 może zostać ulepszona pod względem właściwości wią- zania, właściwości impregnacyjnych elektrolitu i właściwości związanych z wydzielaniem gazu.
[0075] Urządzenie 500 wytwarzające plazmę zgodnie z pierwszą postacią wykonania we- dług niniejszego wynalazku może tworzyć warstwy wiążące o różnych siłach wiązania na
30
obu powierzchniach separatora 12. Tak więc, elektrody połączone z obiema powierzch- niami separatora 12 mogą być wyregulowane tak, aby miały różne siły wiązania. W razie potrzeby elektrody można wyregulować tak, aby miały takie same siły wiązania.
[0076] Tak więc, system 20 laminowania zgodnie z pierwszą postacią wykonania według niniejszego wynalazku zawiera urządzenie 500 wytwarzające plazmę, aby otrzymać sepa-
35
rator mający wzorzystą warstwę wiążącą, jak przedstawiono na FIG. 7
[0077] W dalszej części niniejszego dokumentu, w opisach innej postaci wykonania we- dług niniejszego wynalazku, elementy składowe mające takie same składniki i funkcję jak wspomniana powyżej postać wykonania oznaczono na figurach rysunku takim samym od- nośnikiem liczbowym, a zatem powielony opis zostanie pominięty.
40
[Druga postać wykonania według niniejszego wynalazku]
[0078] Jak przedstawiono na FIG. 8, urządzenie 500' wytwarzające plazmę zgodnie z dru- gą postacią wykonania według niniejszego wynalazku może zawierać część 520 wytwarza- jącą plazmę. Część 520 wytwarzająca plazmę zawiera korpus główny 521 umieszczony w kierunku szerokości separatora 12 i wiele członów elektrodowych 522 wytwarzających
45
częściowo plazmę pomiędzy członem metalowym 512 a korpusem głównym 521, aby utworzyć wzorzystą warstwę wiążącą 12a na powierzchni separatora 12.
[0079] Korpus główny 521 zawiera część stałą 521a oddaloną od rolki przenoszącej 511 i część nośną 521b, do której jest przymocowana część stała 521a i która ma otwór sprzęga- jący 521b-3, który jest utworzony wzdłużnie w kierunku obu końców korpusu głównego
50
521.
[0080] Każdy z wielu członów elektrodowych 522 zawiera część elektrodową 522a utrzy- mywaną przez część stałą 521a i występ sprzęgający 522b do sprzęgania w sposób roz- łączny części elektrodowej 522a z otworem sprzęgającym 521b-3, a także przemieszczają- cy część elektrodową 522a w obrębie otworu sprzęgającego 521b-3 w kierunku obu koń- ców korpusu głównego 521.
5
[0081] W urządzeniu 500 wytwarzającym plazmę, zawierającym opisane powyżej elemen- ty składowe zgodnie z drugą postacią wykonania według niniejszego wynalazku, występ sprzęgający 522b może być sprzęgnięty w sposób rozłączny z otworem sprzęgającym 521b-3, a także przemieszczany w obrębie otworu sprzęgającego 521b-3 w kierunku obu końców korpusu głównego 521. W ten sposób można dostosować liczbę członów elektro-
10
dowych 522 sprzęgniętych z otworem sprzęgającym 521b-3 do wielkości separatora 12. W związku z tym, urządzenie 500 wytwarzające plazmę może być kompatybilnie stosowane do separatorów o różnych wielkościach.
[0082] Występ sprzęgający 522b może mieć drugi koniec, który jest sprzęgnięty z nakrętką po przejściu przez otwór sprzęgający 521b-3. Tak więc, może zostać ulepszone mocowa-
15
nie wielu członów elektrodowych 522 sprzęgniętych z korpusem głównym 521.
Zastrzeżenia patentowe
1. Urządzenie (500) wytwarzające plazmę dla akumulatora, zawierające:
część rolkową (510) zawierającą rolkę przenoszącą (511) przenoszącą separator
20
(12) i człon metalowy (512) wbudowany w rolkę przenoszącą (511); i
część (520) wytwarzającą plazmę zawierającą korpus główny (521) oddalony od rolki przenoszącej (511) i wiele członów elektrodowych (522) rozmieszczonych w położeniach, które są oddalone względem siebie w kierunku obu końców korpusu głównego (521) i częściowo wytwarzającą plazmę pomiędzy członem metalowym
25
(512) a korpusem głównym (521) w celu utworzenia wzorzystej warstwy wiążącej (12a) na powierzchni separatora (12),
przy czym wiele członów elektrodowych (522) jest sprzęgniętych w sposób roz- łączny z korpusem głównym (521) w celu dostosowania liczby członów elektrodo- wych (522) sprzęgniętych z korpusem głównym (521) w zależności od wielkości
30
separatora (12),
przy czym wiele członów elektrodowych (522) jest umieszczonych z takim samym odstępem lub w różnych odstępach w kierunku szerokości separatora (12) na kor- pusie głównym (521).
2. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym korpus główny (521)
35
zawiera część stałą (521a) oddaloną od rolki przenoszącej (511) i część nośną (521b), do której jest przymocowana część stała (521a), i która ma wiele otworów sprzęgających (521b-1) w położeniach, które są rozstawione względem siebie w kierunku obu końców korpusu głównego (521), a każdy z wielu członów elektrodowych (522) zawiera część elektrodową (522a) utrzymywaną przez część stałą (521a) i występ sprzęgający (522b) do
40
sprzęgania w sposób rozłączny części elektrodowej (522a) z otworem sprzęgającym.
3. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym korpus główny (521) zawiera część stałą (521a) oddaloną od rolki przenoszącej (511) i część nośną (521b), do której jest przymocowana część stała (521a), i która ma otwór sprzęgający, który jest utworzony wzdłużnie w kierunku obu końców korpusu głównego (521), i
45
każdy z wielu członów elektrodowych (522) zawiera część elektrodową (522a) utrzymy- waną przez część stałą (521a) i występ sprzęgający (522b) do sprzęgania w sposób roz- łączny części elektrodowej (522a) z otworem sprzęgającym, jednocześnie umożliwiając przemieszczanie części elektrodowej (522a) w obrębie otworu sprzęgającego w kierunku obu końców korpusu głównego (521).
50
4. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym wiele członów elek- trodowych (522) ma tę samą długość, szerokość i grubość.
5. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym jedna lub większa liczba wielkości spośród długości, szerokości i grubości wielu członów elektrodowych (522) różni się między sobą.
5
6. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, zawierające ponadto część ru- chomą przemieszczającą część (520) wytwarzającą plazmę w kierunku zwróconym do rol- ki przenoszącej (511) lub przemieszczającą część (520) wytwarzającą plazmę w kierunku przeciwnym do kierunku zwróconego do rolki przenoszącej (511).
7. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym korpus główny (521)
10
jest wykonany z materiału niemetalicznego.
8. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym korpus główny (521) jest wykonany z materiału ceramicznego.
9. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym wiele członów elek- trodowych (522) jest dostarczonych jako elektrody do wyładowań koronowego.
15
10. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 1, w którym część (520) wytwa- rzająca plazmę jest umieszczona na każdej z obu powierzchni separatora (12) w celu utwo- rzenia wzorzystej warstwy wiążącej (12a) na każdej z obu powierzchni separatora (12).
11. Urządzenie wytwarzające plazmę według zastrzeżenia 9, w którym część (520) wytwa- rzająca plazmę tworzy wzorzyste warstwy wiążące (12a) o różnych siłach wiązania na obu
20
powierzchniach separatora (12).
12. System laminowania dla akumulatora, zawierający:
wiele rolek podających (100), które podają elektrodę i separator (12) tak, że elek- troda i separator (12) są laminowane naprzemiennie;
pierwsze urządzenie tnące (200) do cięcia elektrody;
25
urządzenie (500) wytwarzające plazmę według dowolnego z zastrzeżeń 1 do 11, tworzące wzorzystą warstwę wiążącą (12a) na powierzchni separatora (12);
laminator (300) łączący termicznie elektrodę i separator (14) w celu wytworzenia jednostki rodnikowej (10); i
drugie urządzenie tnące (400) docinające jednostkę rodnikową (10) na taką samą
30
wielkość,
przy czym urządzenie (500) wytwarzające plazmę częściowo wytwarza plazmę na powierzchni separatora (12), zanim separator (12) i elektroda zostaną stopione ter- micznie tworząc wzorzystą warstwę wiążącą (12a).
