滾軋裝置、滾軋方法、產(chǎn)生的電解質(zhì)膜以及由至少一個這樣滾軋出的膜形成的電力存儲組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲電裝置(特別是電池或超級電容器)領(lǐng)域。
[0002]更具體地，本發(fā)明適用于制造用于構(gòu)成陰極、陽極或電解質(zhì)的膜的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]通過將用于形成膜的材料混合并且通過將混合物擠出來制造這種膜是已知的。在被擠出之后，材料通過給予其扁平形狀的嘴部。膜在嘴部輸出時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厚度，或減小至大約二十微米，接著使膜通過滾乳機。更確切地，膜在兩個圓柱體之間被驅(qū)動，所述兩個圓柱體在膜上施加壓力，該壓力能夠?qū)?yīng)于選定的預定空氣間隙對膜進行碾壓。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，附圖1中示出的類型的滾乳機是已知的，該滾乳機通常包括上圓柱體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。通常，上圓柱體10固定并且附接到框架16，而下圓柱體12是可動的以調(diào)節(jié)兩個圓柱體之間的距離，該距離將決定膜在滾乳機的出口處的厚度。還存在有使下圓柱體固定的反式組件。
[0005]下圓柱體12的位置通過坡度楔塊18在圓柱體的軸向端部附近在每一側(cè)上進行調(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)置在圓柱體的每個端部處)的滾動體20。每個軸承22在豎向滑動件24上移動，滑動件24允許軸承相對于框架16實現(xiàn)平移。楔塊18能夠沿著與滑動件24的運動垂直的軸線(大致水平)平移運動，并且楔塊18的位置通過馬達控制的致動器26改變。由于楔塊18能夠平移運動并且是有坡度的，因此其位移改變了下圓柱體12的豎向位置(通過軸承22在滑動件24中的滑動)以及兩個圓柱體10與12的距離。
[0007]這種類型的已知系統(tǒng)會產(chǎn)生若干問題:首先，當發(fā)生事故并且檢測到大量的從嘴部離開并且出現(xiàn)在圓柱體10和12之間的材料時，所進行的操作是楔塊18在致動器26的操控下移動直到楔塊18的釋放斜坡產(chǎn)生作用并且使圓柱體10和12充分分離，以使過大厚度的材料通過。然而，楔塊被釋放的時間通常太長而無法避免對裝置的損害(由于過載的力造成的圓柱體、滾動體的力學破壞或變形)。
[0008]而且，當必須釋放圓柱體12時，膜14的厚度的精確調(diào)節(jié)會喪失。還明顯的是，由于出現(xiàn)在馬達(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的機械鏈，理想調(diào)節(jié)未必能夠有精度地再現(xiàn)。因此，調(diào)節(jié)時間在滾乳裝置的每次啟動時相對較長并且在正確的調(diào)節(jié)被發(fā)現(xiàn)之前通常需要重復多次。
[0009]而且，由于裝置在圓柱體12的每個縱向端部處出現(xiàn)了楔塊系統(tǒng)，并且楔塊施加的接觸力是未知的，因此滾乳開始時在對兩個圓柱體10、12的平行性進行調(diào)節(jié)期間不均勻的力會因誤差而被施加。類似地，由于兩個楔塊施加的力之間的不平衡性，兩個圓柱體10、12之間會存在不平行性缺陷，從而在橫向方向上產(chǎn)生膜厚度的不規(guī)則性。為這補償這個問題，現(xiàn)有技術(shù)中的機器可以裝備圓柱體10、12的位置的校準系統(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)的碾壓測量值。但是這需要有額外的測量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)和通常進行多次迭代的新的測量操作，這是成本高的和耗時的。
[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)步驟相當長和復雜，并且必須在每次事故之后重復。由于這個原因，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機器產(chǎn)生損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]上述目的通過根據(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第一滾乳圓柱體，所述至少一個第一滾乳圓柱體繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述第二組件包括至少一個第二滾乳圓柱體，所述至少一個第二滾乳圓柱體繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述第二組件能夠在至少一個自由度上相對于所述第一固定組件運動，使得所述第二圓柱體的軸線能夠相對于所述第一圓柱體的軸線運動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]-彈性接觸機構(gòu)，所述彈性接觸機構(gòu)沿靠近所述第一固定組件的方向在所述可動組件上施加第一力，所述彈性接觸機構(gòu)構(gòu)造成當所述可動組件施加在其上的反作用力大于預定閾值力時屈服，以及
[0013]-控制機構(gòu)，控制機構(gòu)在所述可動組件上施加第二力，所述第二力具有與所述彈性接觸機構(gòu)施加的力大致相反的分量。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，控制機構(gòu)包括機械機構(gòu)，所述機械機構(gòu)限定用于所述第二可動組件的可調(diào)節(jié)的機械止擋部。
[0015]這樣，根據(jù)本發(fā)明，兩個滾乳圓柱體通過彈性接觸機構(gòu)會聚接觸并且控制機構(gòu)產(chǎn)生反力以通過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)造成使得在兩個圓柱體之間通過的膜施加的力(在正常狀態(tài)下)不足以造成彈性接觸機構(gòu)的壓縮以及由此改變圓柱體的位置。
[0016]由于接觸機構(gòu)構(gòu)造成被壓縮，然后在反作用力達到一定閾值(具體地，認為發(fā)生堵塞時的閾值)時屈服，圓柱體之間的空間可以沒有問題地打開并且避免了對裝置的任何損害。明顯的是，閾值力對應(yīng)于滾壓需要的力加上用于確保接觸在控制機構(gòu)上并且由此確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性的過載力。
[0017]在事故之后，足以將接觸機構(gòu)復位到其由控制機構(gòu)產(chǎn)生的機械止擋部限定的初始位置，以重新獲得裝置的初始狀態(tài)而不需要重復圓柱體的位置的精密調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，事實上不是接觸機構(gòu)產(chǎn)生圓柱體之間的距離的調(diào)節(jié)，而是控制機構(gòu)的機械止擋部。通過將控制機構(gòu)保持在適當位置，當接觸機構(gòu)恢復操作時可動圓柱體的位置再次自動調(diào)整。
[0018]而且，該裝置的與提供釋放的裝置脫離的控制機構(gòu)通過這種方式能夠最靠近于可動圓柱體，這限制了機械鏈的長度并保證了調(diào)節(jié)的提高的精度和穩(wěn)定性并且減小了由于機械部件的彈性導致的側(cè)部的變化。
[0019]在常規(guī)方式中，每個滾乳圓柱體通過兩個軸承連接到相應(yīng)的(固定的或可動的)組件，兩個軸承各自位于圓柱體的一個端部處，并且圓柱體的軸線插入到每個軸承中。
[0020]彈性接觸機構(gòu)優(yōu)選地構(gòu)造成使得其施加到可動組件的力相等地分布在圓柱體的每個軸承上。這種結(jié)果可以通過測量應(yīng)變的應(yīng)變計獲得，其中所述應(yīng)變施加到可動圓柱體的每個軸承上，或優(yōu)選地由于應(yīng)變從單個接觸元件到兩個軸承的傳遞鏈，或者當接觸機構(gòu)包括兩個接觸元件，兩個接觸元件由于其特性各自用于對圓柱體的一個軸承產(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，而且具有相對于現(xiàn)有技術(shù)的實質(zhì)優(yōu)點。事實上，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，必須在不知道機械鏈的組件在給定力下的彈性變形的情況下從接觸開始調(diào)整圓柱體的位置。這個缺點可以通過應(yīng)變計補償，但這種補償需要在已經(jīng)很長的機械鏈中添加另一補充元件。
[0022]本發(fā)明更簡單地控制圓柱體的平行性，當施加到兩個軸承的力相等時平行性會自然出現(xiàn)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的彈性接觸機構(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，當壓力大于預定壓力時該閥打開。彈性接觸機構(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，不需要對裝置的部件中的一個或另一個進行任何改變。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為任意等同裝置。這種系統(tǒng)具有的優(yōu)點是當接觸機構(gòu)屈服時沒有破壞性。
[0024]而且，這種系統(tǒng)使用應(yīng)變計或測量力的裝置是沒有用的，因為接觸機構(gòu)施加的力F能夠通過簡單地計算有應(yīng)力的面積S產(chǎn)生的壓力P獲得，(F = P*S))，每個參數(shù)P和S能夠容易地獲得。
[0025]彈性接觸機構(gòu)可以具有變型，該變型例如包括機械組件，所述機械組件確保所述可動組件朝向接觸位置彈性受壓，并且所述彈性接觸機構(gòu)還包括集成的機械保險器(或具有預調(diào)整的觸發(fā)極限的機械裝置)。這種機械保險器的示例可以為斷裂起始器，所述斷裂起始器配置成當施加到所述保險器的反作用力達到與堵塞導致的力相對應(yīng)的閾值時屈服。
[0026]所述控制機構(gòu)優(yōu)選地包括至少一個機械杠桿，所述至少一個機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)軸線的支撐點，所述杠桿或所述杠桿中的至少一個也與所述可動組件接觸并且與控制調(diào)節(jié)元件接觸，和所述可動組件的接觸點與所述支撐點之間的距離小于和所述調(diào)節(jié)元件的接觸點與所述支撐點之間的距離。這產(chǎn)生了精密調(diào)節(jié)和力的倍增，由杠桿的位移導致的可動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，控制機構(gòu)包括多個串聯(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組件的位移之間的比值優(yōu)選地選擇成使得在控制機構(gòu)的輸入與可動組件的輸出之間大于20。
[0027]所述控制機構(gòu)優(yōu)選地包括保持至少一個杠桿張緊的裝置(或復位機構(gòu))。所述復位機構(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動鏈與所述輸入控制元件接觸。杠桿上的接觸力(由彈性接觸機構(gòu)施加)的取消例如