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CN114207864A - 用于制造干电极的系统和方法 - Google Patents

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CN114207864A
CN114207864A CN202080021142.XA CN202080021142A CN114207864A CN 114207864 A CN114207864 A CN 114207864A CN 202080021142 A CN202080021142 A CN 202080021142A CN 114207864 A CN114207864 A CN 114207864A
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dry
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calendering
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弗兰克·博根斯塔尔
勒内·沃尔特斯
克里斯托夫·兰辛
约格·哥茨基
凯·沃尔特斯
托马斯·哈克福特
波特·米歇尔
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Maxwell Technologies Inc
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Abstract

公开了一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统和方法。所述系统包括配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统、第一压延辊、第二压延辊和控制器。所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙。所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜。所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。

Description

用于制造干电极的系统和方法
背景
技术领域
所描述的技术大体上涉及能量储存装置，并且具体地涉及用于制造用于能量储存装置的干电极的简化系统和方法。
背景技术
电极可以在电能储存电池内实现，这些电池广泛用于为电子、机电、电化学和其他有用的装置提供电力。这样的电池包括诸如一次化学电池和二次(可充电)电池的蓄电池、燃料电池和包括超级电容器的各种电容器。电极也可以在水净化系统内实现。降低操作成本并提高电极制造效率将是可取的。
发明内容
为了总结所述技术的目的，在本文中描述所述技术的某些目的和优点。并非所有这样的目的或优点都可以在所述技术的任何特定实施例中实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，所述技术可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施，而不必实现如本文所教导或建议的其他目的或优点。
本发明的一个方面是一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统。所述系统包括配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统、第一压延辊、第二压延辊和控制器。所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙。所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜。所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。
在另一方面，所述干电极膜不是自支撑的。
在另一方面，所述系统还包括第三压延辊，所述第三压延辊配置成在所述第三压延辊和与所述第三压延辊相邻并在其上游定位的压延辊之间形成第二辊隙，所述第二辊隙配置成从所述第一辊隙接收所述干电极膜。在另一方面，上游相邻压延辊是所述第二压延辊。在另一方面，所述控制器还配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第二压延辊2的旋转速度。在另一方面，所述系统还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并将所述集电器层压到所述干电极膜以形成干电极。在另一方面，所述系统还包括配置成输送第二干电极材料的第二干电极材料输送系统。在另一方面，所述第一辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并由所述第一干电极材料和所述第二干电极材料形成干电极膜。在另一方面，所述第一干电极材料和所述第二干电极材料是相同材料。在另一方面，所述系统还包括第四压延辊，所述第四压延辊配置成在所述第四压延辊和与所述第四压延辊相邻并在其下游定位的压延辊之间形成第三辊隙，其中所述第三辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并形成第二干电极膜。在另一方面，下游相邻压延辊是所述第三压延辊。在另一方面，所述控制器配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第四压延辊的旋转速度。在另一方面，所述系统还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并将所述集电器层压到所述第一干电极膜和所述第二干电极膜以形成双面干电极。
本发明的一个方面是一种用于制造间歇电极的层压机。所述层压机包括第一压延辊，第二压延辊，一个或多个层压致动器和一个或多个间隙控制致动器。所述一个或多个层压致动器配置成在间歇电极的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供第一力。所述一个或多个间隙控制致动器配置成向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
在另一方面，所述层压机还包括传感器和控制器。所述传感器配置成检测电极膜内的未涂覆区域。所述控制器配置成当所述电极膜内的未涂覆区域通过所述第一压延辊和所述第二压延辊之间时启动所述一个或多个间隙控制致动器。
本发明的另一方面包括一种制造用于能量储存装置的干电极的方法。所述方法包括以第一旋转速度旋转第一压延辊，以第二旋转速度旋转第二压延辊，以及向所述第一压延辊和所述第二压延辊之间的辊隙提供干电极材料以形成干电极膜，其中所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度。
在一些实施例中，所述干电极材料是自由流动颗粒形式。在一些实施例中，所述干电极膜在形成时粘附到所述第二压延辊。
本发明的另一方面包括一种制造间歇电极的方法。所述方法包括提供间歇电极膜和集电器，在第一压延辊和第二压延辊之间进给所述间歇3
电极膜和所述集电器，在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间向所述集电器提供第一力，以及向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
在一些实施例中，提供所述第一力将所述间歇电极膜按压到所述集电器，并且提供所述第二力在所述间歇电极膜的未涂覆部分的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供恒定间隙。
附图说明
图1是示出了用于制造用于能量储存装置的干电极的工艺的框图。
图2示出了用于形成干电极膜的装置。
图3A-B分别示出了多辊压延机系统和由所述压延机系统制成的膜的侧视示意图。
图4示出了多辊压延机系统的详细等距视图。
图5A-C示出了图4中所示的系统的一些操作步骤。
图6示出了组合压延机/层压机以形成干电极的侧视示意图。
图7示出了根据实施例的间歇涂覆的干电极的侧视示意图。
图8A-B示出了层压机设计的侧视图和前视图。
图9示出了漏斗形装料斗。
图10示出了包括散布涂覆工艺、连续带式压延工艺、压延工艺和回卷工艺的压延工艺。
具体实施方式
在许多商业和工业用途中，例如在消费装置、生产装置和电池供电的车辆中，已经依赖诸如锂离子电池的能量储存装置作为电源。然而，对能量储存装置的需求持续快速增长。例如，汽车行业正在开发依赖紧凑高效能量储存的汽车，如插电式混合动力汽车和纯电动汽车。锂离子电池非常适合满足未来的需求。
能量储存装置的储存电势的关键部件是电极。电极的电化学能力(例如电池电极的容量和效率)受各种因素影响。例如，活性材料、粘合剂和(一种或多种)添加剂的分布；其中材料的物理性质，例如活性材料的粒径和表面积；活性材料的表面特性；以及电极膜的物理特性，例如密度、孔隙率、内聚性和对导电元件的粘附性。干式处理系统和方法传统上使用高剪切和/或高压力处理步骤来分解和混合电极膜材料。与使用湿法工艺生产的电极膜相比，这样的系统和方法可以有助于结构优势。然而，用于形成干式、自支撑电极膜和干电极的高处理压力和大量4
设备(因此占用空间大)仍有改进的余地。
可以实施本文提供的系统和方法来制造用于各种能量储存装置的干电极膜和电极。如本文所提供的，能量储存装置可以是电容器，锂离子电容器(LIC)，超级电容器，诸如锂离子蓄电池的蓄电池，或结合上述两个或更多个方面的混合能量储存装置。
本文的系统和方法的各种实施例提供了用于能量储存装置的干电极膜和干电极的改进制造。所公开的实施例可以提供用于制造能量储存装置的简化且具有成本效益的程序。
本文提供的材料和方法可以在用于能量储存装置和/或水净化的各种电极中实施。如本文所提供的，能量储存装置可以是电容器，锂离子电容器(LIC)，超级电容器，诸如锂离子蓄电池的蓄电池，或结合上述两个或更多个方面的混合能量储存装置。在一些实施例中，如本文所述的用于形成干电极膜的方法和装置允许连续、多条或间歇形状因数的电极。
本文的用于形成干电极膜的方法和装置的实施例可以提供以下优点中的一个或多个。一些实施例允许以可调节的密度以宽幅面、高精度低容差膜来制造薄膜和厚膜。一些实施例允许膜作为超级电容器(UCAP)或蓄电池或Lcap或燃料电池电极，或水净化电极或电极组合。一些实施例允许通过将压延、层压、剥离和分切结合到一台机器中来减少工厂占地面积、材料处理要求和操作人员的数量。一些实施例允许通过使用一个或多个干电极材料输送系统，例如粉末输送料斗来实现多层功能幅带。一些实施例允许增加可用于制造膜和电极(例如自支撑干电极膜和干电极)的配方的可用多样性，例如，锂金属粉末，硅/硅氧化物，注入多孔导电碳中的阴极或阳极活性材料，例如熔融硫磺和活性炭，固态电解质，或其他空气/湿气敏感材料。
由本文的实施例提供的附加特征或优点包括从原材料(例如，粉末)到层压电极的连续工艺，而没有用于形成电极的一层或多层的回卷/展开。由该系统/方法形成的干电极膜不需要(至少在最初，或在整个工艺中)是自支撑的，原因是它可以在至少一些(如果不是全部)工艺步骤中定位在压延辊上并由其支撑。例如，当干电极膜与集电器层压以形成干电极时，干电极膜可以通过多辊压延系统内的所有工艺步骤通过并包括层压步骤由至少一个压延辊支撑。
本文的(一个或多个)多辊压延机的实施例可以具有在常规压延中未发现的附加属性。压延机辊隙的数量可以从两个(三个辊)到六个(七个辊)或更多，但在较低的工艺压力和力下。每个辊可以通过马达和齿轮驱动器单独驱动并且可以单独寻址。多压延机系统中的线负荷可能比常规压延机中低得多，但该系统可以配置成获得更薄的干膜。可以控制单独的辊速度，并且可以控制每个压延机辊隙之间的单独间隙。还可以控制单独的辊温度。例如，在一些实施例中，堆叠多辊系统的最后辊可以被温度控制以帮助将(一个或多个)干电极膜层压到集电器上。幅带处理可以更简单且更容易，减少或消除幅带路径内的惰辊。在一些实施例中，相邻辊组(在成对的压延机辊隙内，或在两个相邻的辊隙之间)可以以不同速度旋转。例如，每个后续的下游辊组(例如，压延机辊隙)可以配置成比前面的更快地旋转。另外，双辊隙组中的每个单独辊可以配置成与相同双辊隙组中的另一辊不同地旋转。这些不同速度可以在膜内提供剪切，和/或可以产生提高膜对任何给定辊的粘附的力。
在一些实施例中，计量器(例如伽马计量器)可以用于膜厚度或特定质量测量以进行厚度控制/测量。辊可以通过无间隙轴承固定在独特位置(可能需要定向但固定的轴承)。圆锥轴承或其他轴承设计可以用于辊的无间隙固定，前提是达到所需膜厚度的低公差。实施例不需要对于每个辊隙或辊隙内的辊具有相同直径的辊。辊上的表面处理可以是涂层(例如，铬或硬面陶瓷)，甚至可以像压花辊那样带有图案。
在一些实施例中，两个多辊压延机可以端对端对准，从而允许将干电极膜直接层压到金属箔(例如集电器)，而无需首先移除膜并带到独立机器。因此，相同机器可以将单面或双面电极层直接层压到集电器上以形成单面或双面电极。
在一些实施例中，层压电极可以是连续幅带或间歇电极设计。从层压幅带剥离非层压膜可以用于连续幅带和间歇电极设计。在一些实施例中，系统中使用的集电器可以预先涂覆有粘合剂，或者可以通过多辊压延机系统上的独立粉末料斗将粘合剂添加到膜的一侧，从而允许直接层压到箔，而无需先预涂覆材料。可以在层压步骤之后添加分切机以将层压幅带分切至最终电极宽度并回卷单独的电极卷。在一些实施例中，机器可以设计成自织的。例如，在辊下方使用连续带，其可以在织带期间上升以确保幅带在正确的方向上移动并到达下一个辊隙。
图1是示出了用于制造用于能量储存装置的干电极的工艺的框图。图1是示出了用于制造用于能量储存装置的干电极的工艺的框图。如本文所用，术语“干”意味着在本文所述的工艺步骤期间(除了在最终浸渍电解质步骤期间)在电极的混合和涂覆工艺中不使用液相溶剂和添加剂。图1中所示的工艺开始于干混18干活性材料颗粒12、干导电颗粒18和干粘合剂颗粒16以形成干混合物。此外，干导电颗粒21和干粘合剂颗粒23也干混19以形成可以提供给干原纤化步骤26或29的干混合物。干混合物在干原纤化步骤20中使用例如气流粉碎机(未显示)原纤化。在干原纤化步骤20期间，向干混合物施加高剪切力以便对其进行物理拉伸并形成薄幅带状纤维网络。在干进给步骤22中，将在步骤19和20中形成的干颗粒的相应独立混合物提供给相应容器(未示出)以形成干膜。干膜随后通过辊磨机或压延机24干压实和压延以提供嵌入/互混干膜或自支撑电极膜(或电化学活性自支撑膜)。嵌入/互混干膜附接到集电器(例如，金属箔)28。制造包括各种类型的形成干膜的材料和形成集电器的材料的嵌入/互混干膜的更详细工艺在通过引用整体并入本文的美国专利第7,352,558号中公开。
相对于使用湿法工艺制造的典型电极膜，以上制造的自支撑干电极膜可以提供改善的特性。例如，本文提供的干电极膜可以提供改善的膜强度、改善的内聚性、改善的粘附性、改善的电性能或降低的缺陷发生率中的一种或多种。缺陷可以包括电极膜中的洞、裂纹、表面凹坑。粘附性可以是对集电器的粘附性。电性能可以是比容量。膜强度可以是拉伸强度。
图2示出了用于形成电极的结构的装置。图2中的装置包含三个相互连接的系统部分100、200和300。在100中，干颗粒最初储存在容器中并作为自由流动的干颗粒进给到辊磨机的高压辊隙。随着干颗粒向辊隙进给，独立的干颗粒流变得互混并开始失去其运动自由。互混压实干自支撑膜离开部件部分100并进入部件部分200。压实干膜在其离开100时必须是自支撑膜，以便进一步前进至部分200而不散开。为了自支撑，离开部分100中的辊的膜必须比实际期望的电极膜厚度厚。因此，在系统部分200中，自支撑膜通过张力控制系统进给到具有多个辊隙的压延系统(示出为三个较大的竖直辊)中，所述辊隙反复压实干膜的密度并减小干膜的厚度更接近所需的厚度/密度。干膜离开部件部分200并进入系统部分300。部分300包括一个或多个惰辊、浮动辊、附加辊隙和/或回卷/储存辊以进一步将干膜加工成最终干电极膜，其可以在回卷站中卷绕。然后可以将最终卷绕电极膜转移到另一机器上进行展开并层压到集电器以形成干电极。
图3A-B分别示出了多辊压延系统310和由所述压延系统制成的膜320的侧视示意图。压延系统可以包括一个或多个干电极材料输送系统，例如粉末输送料斗。出于说明目的，该系统包括两个粉末料斗，示出为粉末料斗#1和粉末料斗#2。粉末料斗#1和粉末料斗#2中的颗粒尺寸、密度、孔隙率和/或材料类型和/或其他材料特性可以彼此相同。粉末料斗#1和粉末料斗#2中的颗粒尺寸、密度、孔隙率和/或材料类型和/或其他材料特性可以彼此不同。
如图所示的压延机包括六个辊330，但是可以实施更多或更少数量的辊。沿着幅带路径的下游辊330B可以配置成比前面的上游辊330A旋转得更快。增加的下游辊速度在膜中引起剪切，同时在辊隙中导致膜粘附到更快旋转的辊。更进一步的下游辊可以比前面的辊旋转得更快，依此类推，使得膜可以沿着整个压延机的幅带路径保持粘附到所有辊。该粘附可以允许最初在图3A的压延系统中形成的膜由干材料形成，但最初不需要是自支撑的，原因是膜被支撑并沿着幅带路径粘附到所有辊。该粘附和支撑又可以减少或完全消除对辊隙之间的惰辊的需要，例如参照图2描述的那些。相对于其他干膜设备，例如图2中所示的设备，辊隙内增加的剪切还可以减小将膜压延至所需厚度所需的压力和力。因此，与图2中的系统相比，可以实现更简单、力更小(因此更小)的设备。图3A中系统的每个辊温度也可以单独控制。图3B示出了当粉末料斗#1中的颗粒与粉末料斗#2中的颗粒尺寸不同时由例如图3A中所示的压延系统制成的膜320的侧视图。
图4示出了多辊压延系统400。出于说明目的，该系统具有六个辊430和一个粉末料斗440；更大或更小的数量是可能的。如上所述，沿着幅带路径的六个辊中的每一个可以配置成比前面的辊旋转得更快，以用于膜粘附。图4示出了单独的马达450(例如伺服马达)，其速度、加速度、定时等可以用控制器(未示出)单独控制。控制器还可以配置成控制系统的其他方面，例如控制辊之间的间隙距离、每个辊的温度和/或其他系统参数。控制器可以类似地在本文描述的其他系统内实施。
图5A-C示出了图4的多辊压延系统400的一些操作步骤。在图5A中，粉末445被添加到压延系统的一个辊隙部段。在图5B中，膜420在不需要惰辊的情况下在辊430之间转移。在图5C中，刮刀460帮助从最后辊去除膜。修整膜边缘并且然后将膜卷绕在芯470上。
图6示出了组合压延机/层压机系统600，其可以制造两个干电极膜，并将它们层压到集电器，以形成双面电极。在图6中，有两个干电极材料输送系统，示出为粉末料斗602和603以及四个辊604、605、606和607。集电器610可以由集电器源608提供。可以通过通过在辊604和605之间形成的第一辊隙压延来自粉末料斗602的颗粒来形成第一干电极膜620。可以通过通过在辊606和607之间形成的第二辊隙压延来自粉末料斗603的颗粒来形成第二干电极膜621。两个膜620和621可以分别层压到集电器610的第一和第二相对侧上。可以通过在辊605和606之间形成的第三辊隙之间压缩(例如，压延)膜620和621以及集电器610来提供层压。除了层压之外，该第三辊隙还可以提供额外的压延和调整膜620和621的膜厚。在辊605和606之间层压之后，双面电极被收集用于进一步处理，例如经由回卷站609。如图6中所示，辊隙按顺序定位并靠近在一起，这提供了连续压延和膜厚度减小，从而减少或完全不需要惰辊或浮动辊。如本文别处所述，可以控制每个辊的速度(velocity)、加速度、速度(speed)等。后续辊均比最后辊稍快转动，允许膜跟随辊到达最后部段，在那里膜从最后辊拉开并卷绕到回卷站609上的芯上。
图6中的系统例如可以通过消除辊607和料斗603并且在没有膜621的情况下实施以生产单面电极。另外，辊604和607是如图所示的带式压延系统的一部分，其中带提供额外的支撑和表面区域以用于在其上施加干电极材料。一个或多个带系统(如辊604和607)或非带系统(如辊605和606)或它们的组合可以在本文的任何实施例内实施。
图7示出了根据实施例的间歇涂覆干电极。间歇电极包括间歇涂覆部分702，其间具有间隙x而没有涂层，以形成未涂覆箔部分704。未涂覆箔部分704中的至少一个可以用于将电极电连接到其他元件，例如电极突片。
图8A-B示出了层压机实施例的侧视图和前视图。层压机可以在诸如图6中的系统600的系统内实施。图8A-8B的层压机中的辊可以类似于图6中的辊605、606。层压机可以包括一个或多个层压致动器，例如压力气缸804，其提供层压进给通过层压机的集电器和电极膜以形成电极的主力。然而，在例如图7中所示的间歇电极的层压期间，当抵靠未涂覆(仅箔)部分704被压缩时，层压机中的辊会撞在一起。为了减小该撞击效应，层压机可以包括一个或多个间隙控制致动器，例如气缸802，其配置成抵抗气缸804中的力，并在未涂覆区域中的层压期间提供恒定的间隙。传感器(图8A)可以配置成检测未涂覆或未层压区域。当检测到未涂覆或未层压区域时，间隙控制气缸802启动以抵消主力气缸的层压压力。保持间隙并且辊不会撞击未涂覆区域，否则该区域会变形或破坏间歇层压幅带。
图9示出了可以在本文所述的系统和方法的实施例内实施的漏斗形装料斗1。料斗可以通过抽吸或蜗轮传送机供应散装材料。在装料斗内部，散装材料均匀分布，并且在散布工艺期间位面保持恒定。通过特殊的混合器避免材料的空腔形成和分解。旋转计量辊固定到装料斗的底侧。计量辊的单元大小根据散装材料的粒度大小进行选择。散装材料由计量辊2拾取并在挠性刮刀3处刮除。然后将准确计量的散装材料传送到摆动刷涂装置4。在刷涂工艺之后，散装材料将被检查并转移到下面的基板线5。
图10示出了压延工艺1000，其包括散布涂覆工艺、连续带压延工艺、压延工艺和回卷工艺。散布涂覆机可以在带上沉积非常薄的粉末层，当薄层通过压延辊的辊隙进行压延时会导致薄膜的制造。将粉末收集在主旋转滚筒的凹槽或刷毛内，然后辅助旋转刷从凹槽或刷毛去除粉末，使粉末沉积到移动带上。一旦粉末在第一辊隙内被压缩成膜，膜将穿过随后的辊隙以达到所需的厚度和或密度。
如本文提供的能量储存装置可以具有任何合适的配置，例如平面、螺旋缠绕、纽扣形、叉指状或袋状。如本文提供的能量储存装置可以是系统的部件，例如，用于例如工业机械和/或运输的发电系统、不间断电源系统(UPS)、光伏发电系统、能量回收系统。如本文提供的能量储存装置可以用于为各种电子装置和/或机动车辆供电，包括混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)和/或电动汽车(EV)。
如本文所用，术语“蓄电池”和“电容器”将被赋予它们对本领域普通技术人员来说普通和习惯含义。术语“蓄电池”和“电容器”互不排斥。电容器或蓄电池可以指可以单独操作或作为多电池系统的部件操作的单个电化学电池。
结合特定方面、实施例或示例描述的特征、材料、特性或组应理解为适用于本节或本说明书别处描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与其不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或工艺的所有步骤可以以任何组合方式组合，除非组合中至少一些这样的特征和/或步骤是相互排斥的。保护不限于任何前述实施例的细节。保护扩展至本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的特征或任何新颖的组合，或如此公开的任何方法或工艺的步骤中的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
此外，本公开中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实现方式中实现。而且，尽管特征可能在上面被描述为在某些组合中起作用，但是在一些情况下，可以从组合中去除来自要求保护的组合的一个或多个特征，并且组合可以被要求保护为子组合或子组合的变型。
10
而且，尽管可以以特定顺序在附图中描绘或在说明书中描述操作，但是这样的操作不需要以所示的特定顺序或按顺序执行，或者执行所有操作，以实现期望的结果。未描绘或描述的其他操作可以并入示例方法和工艺中。例如，可以在任何所述操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。此外，在其他实现方式中可以重新排列或重新排序操作。本领域技术人员将理解，在一些实施例中，示出和/或公开的工艺中采取的实际步骤可能与图中所示的步骤不同。根据实施例，可以去除上述某些步骤，可以添加其他步骤。此外，以上公开的具体实施例的特征和属性可以以不同方式组合以形成附加的实施例，所有这些都落入本公开的范围内。另外，上述实现方式中各种系统部件的分离不应理解为在所有实现方式中都需要这样的分离，应当理解，所述部件和系统一般可以一起集成在单个产品中或包装成多个产品。例如，本文描述的能量储存系统的任何部件可以单独提供，或集成在一起(例如，包装在一起，或附接在一起)以形成能量储存系统。
出于本公开的目的，本文描述了某些方面、优点和新颖特征。根据任何特定实施例，不一定可以实现所有这样的优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本公开可以以实现如本文所教导的一个优点或一组优点而不必实现如本文可教导或建议的其他优点的方式来体现或实施。
条件语言，例如“会”、“可以”、“可能”或“能够”，除非另外具体说明，或者在所使用的上下文中以其他方式理解，通常旨在传达某些实施例包括，而其他实施例不包括某些特征、要素和/或步骤。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施例以任何方式需要特征、要素和/或步骤，或者一个或多个实施例必然包括用于决定的逻辑，无论有无用户输入或提示，是否在任何特定实施例中包括或将执行这些特征、要素和/或步骤。
诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”的连接语言，除非另外具体说明，否则与上下文一起理解为通常用于传达项目、术语等可以是X、Y或Z。因此，这样的连接语言一般不旨在暗示某些实施例需要存在X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个。
本文使用的程度语言，例如如本文中使用的术语“大约”、“约”、“大致”和“基本”表示接近于所述值、量或特性的值、量或特性，其仍然执行所需的功能或达到所需的结果。
本公开的范围不旨在受本节或本说明书中别处的实施例的具体公开内容的限制，并且可以由如本节中或本说明书中别处提出或如在未来提出的权利要求限定。权利要求的语言将基于在权利要求中使用的语言而被广义地解释并且不限于本说明书中描述的示例或在申请实施期间的示例，这些示例将被解释为非排他性的。
尽管已描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式呈现，并且不旨在限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖方法和系统可以以多种其他形式体现。此外，在不脱离本公开的精神的情况下，可以对本文描述的系统和方法进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在涵盖落入本公开的范围和精神内的这样的形式或修改。因此，本发明的范围仅通过参考所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种用于制造用于能量储存装置的干电极的系统，其包括：
配置成输送干电极材料的第一干电极材料输送系统；
第一压延辊；
第二压延辊，所述第二压延辊配置成在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间形成第一辊隙，所述第一辊隙配置成从所述第一干电极材料输送系统接收所述干电极材料，并且由所述干电极材料形成干电极膜；以及
控制器，所述控制器配置成控制所述第二压延辊的旋转速度大于所述第一压延辊的旋转速度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述干电极膜不是自支撑的。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其还包括第三压延辊，所述第三压延辊配置成在所述第三压延辊和与所述第三压延辊相邻并在其上游定位的压延辊之间形成第二辊隙，所述第二辊隙配置成从所述第一辊隙接收所述干电极膜。
4.根据权利要求3所述的系统，其中上游相邻压延辊是所述第二压延辊。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述控制器还配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第二压延辊的旋转速度。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的系统，其还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并且将所述集电器层压到所述干电极膜以形成干电极。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的系统，其还包括：
配置成输送第二干电极材料的第二干电极材料输送系统。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并且由所述第一干电极材料和所述第二干电极材料形成干电极膜。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其中所述第一干电极材料和所述第二干电极材料是相同材料。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的系统，其还包括第四压延辊，所述第四压延辊配置成在所述第四压延辊和与所述第四压延辊相邻并在其下游定位的压延辊之间形成第三辊隙，其中所述第三辊隙配置成从所述第二干电极材料输送系统接收所述第二干电极材料并且形成第二干电极膜。
11.根据权利要求10所述的系统，其中下游相邻压延辊是所述第三压延辊。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其中所述控制器配置成控制所述第三压延辊的旋转速度大于所述第四压延辊的旋转速度。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的系统，其还包括配置成将集电器供应到所述第二辊隙的集电器源，其中所述第二辊隙配置成接收所述集电器并且将所述集电器层压到所述第一干电极膜和所述第二干电极膜以形成双面干电极。
14.一种用于制造间歇电极的层压机，其包括：
第一压延辊；
第二压延辊；
一个或多个层压致动器，所述一个或多个层压致动器配置成在间歇电极的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供第一力；以及
一个或多个间隙控制致动器，所述一个或多个间隙控制致动器配置成向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
15.根据权利要求14所述的层压机，其还包括传感器和控制器，所述传感器配置成检测电极膜内的未涂覆区域，并且所述控制器配置成当所述电极膜内的所述未涂覆区域通过所述第一压延辊和所述第二压延辊之间时启动所述一个或多个间隙控制致动器。
16.一种制造用于能量储存装置的干电极的方法，其包括：
以第一旋转速度旋转第一压延辊；
以第二旋转速度旋转第二压延辊；以及
向所述第一压延辊和所述第二压延辊之间的辊隙提供干电极材料以形成干电极膜；
其中所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述干电极材料是自由流动颗粒形式。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述干电极膜在形成时粘附到所述第二压延辊。
19.一种制造间歇电极的方法，其包括：
提供间歇电极膜和集电器；
在第一压延辊和第二压延辊之间进给所述间歇电极膜和所述集电器；
在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间向所述集电器提供第一力；以及
向所述第一压延辊和所述第二压延辊提供第二力，其中所述第二力对抗和抵消所述第一力。
20.根据权利要求19所述的方法，其中提供所述第一力将所述间歇电极膜按压到所述集电器，并且提供所述第二力在所述间歇电极膜的未涂覆部分的层压期间在所述第一压延辊和所述第二压延辊之间提供恒定间隙。
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