CN105378999B - 电极组件制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种通过使用料箱制造电极组件的方法。该方法包括：制造基础单元(操作S10)，在基础单元中，电极和分隔物被交替地堆叠；在用于容纳基础单元的对准料箱中装载并且对准所述基础单元(操作S20)；检查在操作S20中对准的所述基础单元的尺寸(操作S30)；以及将操作S30中被认为具有正常尺寸的基础单元转移到堆叠料箱，以对准并且堆叠所述基础单元，由此形成电极组件(操作S40)。

Description

电极组件制造方法

技术领域

本发明涉及一种不同于堆叠折叠方法和堆叠方法的制造电极组件的方法，并且更加具体地，涉及一种通过使用料箱(magazine)制造电极组件的方法。

背景技术

二次电池被非常感兴趣地视为预期减轻由典型的使用化石燃料的汽油和柴油车辆引起的空气污染的电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和并联混合动力电动车辆(PHEV)的电源。中型到大型装置诸如车辆要求高的功率和高的容量，并且因此，采用通过将大数目的电池单体电连接而形成的中型到大型电池模块。

为了最优地减小中型到大型电池模块的尺寸和重量，在中型到大型电池模块中，具有高集成度和小的重量容量比的棱型电池和袋型电池被广泛地用作电池单体。

电极组件被容纳在电池单体的外壳中。电极组件可以根据包括正极(cathode)、分隔物和负极(anode)的结构的类型而被分类。

例如，电极组件可以被分类成具有通过缠绕在其间带有分隔物的长片型正极和负极而形成的结构的果冻卷(缠绕型)电极组件、通过顺序地堆叠在其间带有分隔物的被切割成预定尺寸的多个正极和负极而形成的堆叠型电极组件以及堆叠和折叠型电极组件。

现在将描述在由本发明的申请人申请的韩国专利公布No.2001-0082058、2001-0082059和2001-0082060中公开的堆叠和折叠型电极组件。

参考图1，具有堆叠和折叠型结构的电极组件1包括：作为单元单体的多个全单体1a、1b、2、3和4，它们通过顺序地堆叠正极、分隔物和负极而形成并且彼此交迭；和布置在全单体1a、1b、2、3和4的交迭部之间的分隔片5。分隔片5具有用于包围全单体的单元长度，并且被以在交迭部之间的单元长度向内弯曲以包围在从布置在电极组件1的中心中的全单体1b到布置在电极组件1的最外侧上的全单体4的范围中的每一个全单体。通过使用热焊接或者将胶带6附接于此而整饰分隔片5的末端。例如，通过在具有长的长度的分隔片5上排列全单体1a、1b、2、3和4并且从分隔片5的端部顺序地缠绕全单体1a、1b、2、3和4而制造这种堆叠和折叠型电极组件。然而，在这个结构下，在布置在电极组件1的中心区域中的全单体1a、1b和2与布置在电极组件1的最外区域中的全单体3和4之间形成温度梯度，并且因此，在其间热耗散效率改变，当被长时间地使用时，这降低了电极组件1的使用寿命。

形成这种电极组件的过程采用用于形成每一个电极组件的两个层压设备和单独的折叠设备。因此，在缩短该过程的单件产品生产时间(tact time)方面存在限制。具体地，当通过折叠而形成堆叠结构时，难以准确地对准堆叠结构的上电极组件和下电极组件，这使得难以形成具有可靠质量的组件。

即，应用了这种折叠过程的电极组件的结构要求单独的折叠设备。另外，当使用二分单体结构时，制造并且堆叠两种类型的二分单体(即，A型二分单体和C型二分单体)并且在折叠过程之前准确地维持在被布置在长的分隔片上的二分单体之间的距离是相当困难的。即，在折叠过程中难以准确地对准上单元单体和下单元单体(全单体或者二分单体)。另外，当制造高容量单体时，改变类型占用长的时间。

接着，现在将描述堆叠型电极组件。因为在本技术领域中堆叠型结构是众所周知的，所以现在将简要地描述堆叠型电极组件的限制。

堆叠型电极组件的分隔物的水平和竖直宽度可以大于电极的水平和竖直宽度。通过重复地执行在具有与分隔物的水平或者竖直宽度对应的宽度的料箱或者模具上放置分隔物并且在分隔物上放置电极的过程而制造这种堆叠型电极组件。

然而，在此情形中，电极和分隔物是被逐一堆叠的，并且因此，加工时间增加从而显著地降低了生产率。虽然分隔物能够水平地并且竖直地对准，但是无任何料箱或者模具用于准确地对准被放置在分隔物上的电极。因此，堆叠型电极组件的电极可能错位。

进而，因为在其间带有分隔物的正极和负极的面对面的表面彼此错位，所以在施加到面对面的表面的活性材料的一个部分上不会发生电化学反应，因此降低了电池单体的效率。

发明内容

技术问题

相应地，本发明旨在提供一种制造具有通过简单的过程经济地制造的结构的电极组件的方法。

本发明还旨在提供一种制造其中电极被准确地排列以提高其效率的电极组件的方法。

本发明还旨在提供一种电极组件制造方法，该电极组件制造方法只是通过对于每一个基础单元执行对准过程和尺寸检查过程而不单独地对于整个电极组件执行对准过程和尺寸检查过程来制造具有多个基础单元层的准确的电极组件。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种电极组件制造方法，包括：制造其中电极和分隔物交替地堆叠的基础单元(操作S 10)；在用于容纳基础单元的对准料箱中装载并且对准基础单元(操作S20)；检查在操作S20中对准的基础单元的尺寸(操作S30)；并且向堆叠料箱转移在操作S30中被认为具有正常尺寸的基础单元，以对准并且堆叠基础单元，由此形成电极组件(操作S40)。

有利的效果

根据本发明，提供了一种制造具有通过简单的过程而经济地制造的结构的电极组件的方法。

而且，提供了一种制造其中电极被准确地排列以提高其效率的电极组件的方法。

进而，提供了一种电极组件制造方法，该方法只是通过对于每一个基础单元执行对准过程和尺寸检查过程而不单独地对于整个电极组件执行对准过程和尺寸检查过程来制造具有多个基础单元层的准确的电极组件。

附图说明

从与附图相结合所作的以下详细说明，将更加清楚地理解本发明的以上和其它方面、特征和其它优点，其中：

图1是示意在相关技术中的堆叠和折叠型电极组件的概略视图；

图2是示意根据本发明的实施例的应用了电极组件制造方法的电极组件制造装置的视图；

图3是示意在对准料箱中堆叠基础单元的过程的概略视图；

图4是示意对准在对准料箱中装载的基础单元并且检查其尺寸的过程的概略视图；

图5是对应于图4的透视图；

图6是示意在对准料箱中堆叠并且对准的基础单元的电极突片区域的平面视图；

图7是示意其中机械臂抓持在对准料箱中装载并且对准的基础单元的状态的概略视图；

图8是示意其中机械臂向堆叠料箱转移基础单元的状态的概略视图；

图9是示意使用根据本发明的电极组件制造方法制造的电极组件的基础单元的第一结构的侧视图；

图10是示意使用根据本发明的电极组件制造方法制造的电极组件的基础单元的第二结构的侧视图；

图11是示意根据本发明制造基础单元的过程的视图；

图12是示意包括基础单元和第一辅助单元的电极组件的第一结构的侧视图；

图13是示意包括基础单元和第一辅助单元的电极组件的第二结构的侧视图；

图14是示意包括基础单元和第二辅助单元的电极组件的第三结构的侧视图；

图15是示意包括基础单元和第二辅助单元的电极组件的第四结构的侧视图；

图16是示意包括基础单元和第一和第二辅助单元的电极组件的第五结构的侧视图；

图17是示意包括基础单元和第一辅助单元的电极组件的第六结构的侧视图；并且

图18是示意包括基础单元和第二辅助单元的电极组件的第七结构的侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于以下实施例。

在以下说明中和权利要求的范围中使用的术语不限于词典中已经存在的术语，并且仅仅用于在不限制本发明的同时解释具体的示例性实施例。

在附图中，为了描述方便和清楚起见，每一个元件或者构成元件的具体部分的尺寸被夸大、省略或者概略地示意。因此，每一个元件的尺寸并不完全地反映实际尺寸。而且，将取消与众所周知的功能或者构造有关的详细说明从而不会不必要地模糊本发明的主题。

图2是示意根据本发明的实施例的应用了电极组件制造方法的电极组件制造装置的视图。参考图2，该电极组件制造装置可以包括：对准料箱10，在该对准料箱10中堆叠并且对准基础单元110；堆叠料箱20，在该堆叠料箱20中堆叠从对准料箱10转移的基础单元110；机械臂40，该机械臂40抓持基础单元110并且将基础单元110从对准料箱10转移到堆叠料箱20；和照相机30，该照相机30用于对在对准料箱10中堆叠并且对准的基础单元110执行视觉检查。

对准料箱10包括：夹具16，该夹具16将在基部12上放置的基础单元110挤压抵靠基部12；和侧壁14，该侧壁14包围基础单元110的侧表面。

机械臂40包括用于抓持基础单元110的抓持部42并且在对准料箱10和堆叠料箱20之间往复运动。

具有这种结构的电极组件制造装置只是一个实例，并且能够使用任何构造，只要该构造执行与该电极组件制造装置的功能相同或者类似的功能即可。

在下文中，将基于参考图2简要地描述的电极组件制造装置描述一种电极组件制造方法，并且通过使用现在将描述的电极组件制造方法，具有与上述电极组件制造装置的结构不同的结构的另一个电极组件制造装置也能够制造电极组件100。

根据本发明优选实施例的电极组件制造方法包括：制造基础单元110(操作S10)；在用于容纳基础单元110的对准料箱10中堆叠并且对准基础单元110(操作S20)；检查在操作S20中对准的基础单元110的尺寸(操作S30)；并且向堆叠料箱20转移在操作S30中被认为具有正常尺寸的基础单元110以对准并且堆叠基础单元110，由此形成电极组件100(操作S40)。

基础单元110具有其中电极和分隔物被交替地堆叠的结构，并且将在以后详细地描述其中制造基础单元110的操作S10和包括基础单元110的电极组件100的详细结构。

参考图3到5，描述了操作S20，其中首先将基础单元110堆叠在对准料箱10的基部12上。如在图3中所示意地，基础单元110可以是平坦的，但是可以不是平坦的并且在制造过程之后具有弯曲形状。

当基础单元110具有弯曲形状时，难以准确地测量基础单元110的水平或者竖直宽度，因此使得难以确定是否将基础单元110制造为具有准确的尺寸。当堆叠基础单元110时，基础单元110可能稍微地朝向对准料箱10的侧壁偏压，这不是基础单元110的对准状态。

因此，夹具16可以挤压并且固定基础单元110以将基础单元110固定在类似平坦的基部12的平坦状态中，由此完全地执行操作S20。即，当夹具16将基础单元110固定在平坦状态中时，在操作S30中能够更加准确地测量基础单元110的尺寸诸如水平或者竖直宽度。另外，即使当基础单元110被稍微地朝向对准料箱10的侧壁偏压时，基础单元110仍然在对准料箱10中适当地对准，这是因为处于平坦状态中的基础单元110的侧边缘被对准料箱10的侧壁止挡，并且其另一个侧边缘能够朝向对准料箱10的另一个侧壁移动。

参考图5，对准致动器18被设置在对准料箱10上并且朝向水平侧壁14B推动在基部12上放置的基础单元110的水平边缘。相应地，当夹具16夹持基础单元110时，基础单元110的竖直边缘在竖直侧壁14A之间对准，并且基础单元110的水平边缘在抵靠水平侧壁14B的位置中对准。

可以如在图4和5中所示意地在基础单元110被夹具16夹持的情况下执行其中检查基础单元110的尺寸的操作S30，并且可以在操作S30中测量基础单元110的水平和竖直宽度和在基础单元110的相邻侧之间形成的角度θ(参考图6)。

机械臂40从对准料箱10向堆叠料箱20转移在操作S30中被认为具有正常尺寸的基础单元110。当机械臂40抓持基础单元110时，基础单元110被夹具16固定(参考图7)。在机械臂40抓持基础单元110之后，夹具16松开基础单元110。机械臂40可以使用负压保持方法来抓持基础单元110。在此情形中，可以将抽吸结构应用于抓持部42以施加负压。

当被松开时，基础单元110可以恢复如在图3中所示意的弯曲形状。然而，机械臂40保持基础单元110处于平坦状态中，并且通过在操作S20中由夹具16引起的基础单元110的平坦状态，将基础单元110精确地对准。因此，即使当基础单元110恢复弯曲形状时，由机械臂40抓持的基础单元110的精确对准仍然得以维持。

因此，机械臂40将在操作S20中精确地对准的基础单元110照原样地转移经过预定的位移而到堆叠料箱20，只是由此在堆叠料箱20的期望位置中布置基础单元110。

换言之，当基础单元110被堆叠成多个层以制造电极组件100时，在操作S40中对于基础单元110的单独的尺寸检查是不必要的。另外，在操作S20中完成了基础单元110的精确对准，并且在操作S30中使用照相机30完成对于基础单元110的尺寸检查。另外，在操作S40中基础单元110移动经过预定距离并且在堆叠料箱20中堆叠的同时，维持基础单元110的精确对准。因此，只是通过在堆叠料箱20中将基础单元110堆叠成多个层，便形成了带有自然地对准并且堆叠的基础单元110的电极组件100。

基础单元110被夹具16在对准料箱10中逐个地夹持和松开并且被机械臂40转移到堆叠料箱20(参考图8)。因此，被容纳在对准料箱10中的基础单元110的数目总是零或者一，但是被容纳在堆叠料箱20中的基础单元110的数目逐渐地增加。

根据如上所述的电极组件制造方法，基础单元110被逐个地对准并且其尺寸被逐个地测量。因此，易于执行对准和尺寸的测量。另外，因为能够只是通过使用仅仅基础单元110的对准和尺寸测量数据来制造包括被堆叠成层的基础单元110的电极组件100，所以包括被堆叠成层的基础单元110的电极组件100的精确对准、位置调节和复杂的尺寸测量是不必要的。

在前面的说明中，基础单元110具有其中电极和分隔物只是被交替地堆叠的结构。另外，尚未详细描述制造基础单元110的操作S 10。因此，现在将描述制造基础单元110的示例性过程和包括基础单元110的各种类型的电极组件100的结构。

基础单元110可以被制造为具有其中第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114被顺序地堆叠的堆叠结构。

使用根据本发明的电极组件制造方法制造的电极组件100包括一个或者多个基础单元110a和110b(参考图9和10)。

基础单元110是通过顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成的。这样，基础单元110基本上具有四层结构。更加具体地，参考图9，可以通过从基础单元110a的上侧到其下侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110a。可替代地，参考图10，可以通过从基础单元110b的下侧到其上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110b。第一电极111的极与第二电极113的极相反。例如，当第一电极111是正极时，第二电极113可以是负极，并且反之亦然。

基础单元110的第一电极111包括集电器和被施加到集电器的两个表面的活性材料层(活性材料)。以相同的方式，基础单元110的第二电极113包括集电器和被施加到集电器的两个表面的活性材料层(活性材料)。

制造基础单元110的过程可以是以下连续过程(参考图11)。首先，制备第一电极原材料121、第一分隔物原材料122、第二电极原材料123和第二分隔物原材料124。第一和第二电极原材料121和123被切割成预定的尺寸以形成将在以后描述的第一和第二电极111和113。将这种方式应用于第一和第二分隔物原材料122和124。为了过程自动化，第一和第二电极原材料121和123与第一和第二分隔物原材料122和124可以围绕辊缠绕。在制备第一和第二电极原材料121和123与第一和第二分隔物原材料122和124之后，使用刀具C1将第一电极原材料121切割成预定的尺寸。还使用刀具C2将第二电极原材料123切割成预定的尺寸。在这之后，将具有预定尺寸的第一电极原材料121供应到第一分隔物原材料122上。将具有预定尺寸的第二电极原材料123供应到第二分隔物原材料124上。在这之后，将第一和第二电极原材料121和123与第一和第二分隔物原材料122和124一起地供应到层压器L1和L2。

通过如上所述重复地堆叠基础单元110而形成电极组件100。然而，如果构成基础单元110的第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114彼此分开，则重复地堆叠基础单元110是相当困难的。因此，构成基础单元110的第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114可以附着到彼此。为此目的，使用层压器L1和L2。即，层压器L1和L2挤压电极原材料和分隔物原材料，或者加热并且挤压电极原材料和分隔物原材料以将电极原材料和分隔物原材料附着到彼此。这样，借助于层压器L1和L2通过层压过程将电极原材料和分隔物原材料附着到彼此。这种附着过程使得基础单元110更加稳定地维持其形状。

在层压第一和第二电极原材料121和123与第一和第二分隔物原材料122和124之后，使用刀具C3将第一分隔物原材料122和第二分隔物原材料124切割成预定的尺寸。相应地，可以形成基础单元110。另外地，可以可选地对基础单元110执行各种检查。例如，可以另外地执行厚度检查、视觉检查和短路检查。

制造基础单元110的过程可以是如上所述的连续过程，并且可以不是连续过程。即，第一和第二电极111和113与第一和第二分隔物112和114可以被切割成适当的尺寸并且然后被堆叠以形成基础单元110。

可以利用具有粘结力的涂覆材料涂覆第一和第二分隔物112和114或者第一和第二分隔物原材料122和124的表面。涂覆材料可以是无机颗粒和粘结剂聚合物的混合物。无机颗粒可以提高分隔物的热稳定性。即，无机颗粒可以防止分隔物在高温下收缩。粘结剂聚合物可以使得无机颗粒固定，并且因此，可以在在粘结剂聚合物内固定的无机颗粒之间形成预定的多孔结构。虽然利用无机颗粒涂覆分隔物，但是离子可以有效率地通过多孔结构从正极移动到负极。粘结剂聚合物将无机颗粒稳定地固定到分隔物以提高分隔物的机械稳定性。另外，粘结剂聚合物可以更加有效率地将分隔物附着到电极。作为参考，分隔物可以由聚烯烃基分隔物基材料形成。

参考图9和10，第一和第二电极111和113被布置在第一分隔物112的两个表面上，并且第二电极113被布置在第二分隔物114的表面上。因此，第一分隔物112的两个表面均可以被涂覆有涂覆材料，并且仅仅第二分隔物114的所述表面可以被涂覆有涂覆材料。即，第一分隔物112的面对第一和第二电极111和113的两个表面均可以被涂覆有涂覆材料，并且仅仅第二分隔物114的面对第二电极113的表面可以被涂覆有涂覆材料。

这样，可以仅仅在基础单元110的内侧上执行使用涂覆材料的附着过程。因此，可以如上所述地涂覆第二分隔物114的仅仅一个表面。然而，还可以可选地涂覆第二分隔物114的两个表面，因为可以使用一种方法诸如热挤压将基础单元110附着到彼此。即，第二分隔物114的面对第二电极113的表面和第二分隔物114的与此相反的表面可以被涂覆有涂覆材料。在此情形中，可以利用在第二分隔物114的两个表面上形成的涂覆材料将布置在第二分隔物114的上侧处的基础单元110附着到直接地布置在第一基础单元110下方的另一个基础单元110。

作为参考，当将具有粘结力的涂覆材料施加到分隔物时，预定的元件直接地挤压分隔物可能是不期望的。分隔物可以向外延伸从而比电极更长。因此，第一分隔物112的末端可以联接到第二分隔物114的末端。例如，第一分隔物112的末端可以通过超声波焊接而被焊接到第二分隔物114的末端。这种超声波焊接要求利用焊头(horn)直接地挤压物体。然而，这样，当焊头直接地挤压分隔物的末端时，焊头可以利用具有粘结力的涂覆材料而附着到分隔物，这可以引起装置故障。因此，当将具有粘结力的涂覆材料施加到分隔物时，利用预定元件直接地挤压分隔物的过程可能是不期望的。

另外地，基础单元110可以不具有四层结构。例如，基础单元110可以具有通过顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113、第二分隔物114、第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成的八层结构。即，基础单元110可以具有通过重复地堆叠四层结构而形成的结构。通过如上所述重复地堆叠基础单元110形成电极组件100。因此，可以通过重复地堆叠四层结构或者例如八层结构而形成电极组件100。

电极组件100可以进一步包括第一辅助单元130和第二辅助单元140中的至少一个。首先，现在将描述第一辅助单元130。通过从基础单元110的上侧到下侧，或者从基础单元110的下侧到上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110。因此，当通过重复地堆叠基础单元110而形成电极组件100时，第一电极111(116，在下文中被称作“第一末端电极”)被布置在电极组件100的最上侧(参考图9)或者最下侧(参考图10)上(第一末端电极可以是正极或者负极)。另外地作为在第一末端电极116上的层而布置第一辅助单元130。

更加具体地，参考图12，当第一电极111是正极并且第二电极113是负极时，可以通过从第一末端电极116，即，从第一末端电极116向外(向图12的上侧)顺序地堆叠分隔物114、负极113、分隔物112和正极111而形成第一辅助单元130a。另外，参考图13，当第一电极111是负极并且第二电极113是正极时，可以通过从第一末端电极116，即，从第一末端电极116向外顺序地堆叠分隔物114和正极113而形成第一辅助单元130b。参考图12或者13，通过使用第一辅助单元130，可以将正极布置在电极组件100的与第一末端电极116相邻的最外侧上。

电极可以包括集电器和被施加到集电器的两个表面的活性材料层(活性材料)。相应地，参考图12，通过分隔物，使正极的被布置在集电器下方的活性材料层与负极的被布置在集电器上方的活性材料层反应。当基础单元110被以相同的方式形成并且然后顺序地堆叠以形成电极组件100时，类似第一电极111地，被布置在电极组件100的最上侧或者最下侧上的第一末端电极的集电器的两个表面设置有活性材料层。然而，在此情形中，被布置在电极组件100的外侧处的第一末端电极的活性材料层不与另一个活性材料层反应，这引起活性材料层的浪费。

使用第一辅助单元130解决了这种问题。即，第一辅助单元130与基础单元110分开地形成。因此，第一辅助单元130可以包括具有仅仅其一个表面被涂覆有活性材料的集电器的正极。即，第一辅助单元130的正极可以包括集电器，并且集电器的面对基础单元110的仅仅一个表面(仅仅面对图12的下侧的表面)可以被涂覆有活性材料层。结果，当将第一辅助单元130布置在第一末端电极116上以形成电极组件100时，其仅仅一个表面被涂覆的正极可以被布置在第一末端电极116的最外侧上，因此防止活性材料层的浪费。另外，因为正极是用于排放例如镍离子的构造，所以当将正极布置在第一末端电极116的最外侧上时，电池容量得以提高。

接着，现在将描述第二辅助单元140。第二辅助单元140基本上执行与第一辅助单元130的功能相同的功能。更加具体地，通过从基础单元110的上侧到下侧，或者从基础单元110的下侧到上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110。因此，当通过重复地堆叠基础单元110而形成电极组件100时，第二分隔物114(117，在下文中被称作“第二末端分隔物”)被布置在电极组件100的最上侧(参考图10)或者最下侧(参考图9)上。另外地作为在第二末端分隔物117上的层而布置第二辅助单元140。

更加具体地，参考图14，当第一电极111是正极并且第二电极113是负极时，可以将第二辅助单元140a形成为正极111。另外，参考图15，当第一电极111是负极并且第二电极113是正极时，可以通过从第二末端分隔物117，即，从第二末端分隔物117向外(向图15的下侧)顺序地堆叠负极111、分隔物112和正极113而形成第二辅助单元140b。类似第一辅助单元130地，第二辅助单元140的正极可以包括集电器，并且集电器的面对基础单元110的仅仅一个表面(仅仅面对图15的上侧的表面)可以被涂覆有活性材料层。结果，当将第二辅助单元140布置在第二末端分隔物117上以形成电极组件100时，其仅仅一个表面被涂覆的正极可以被布置在第二末端分隔物117的最外侧上。

作为参考，参考图12到15，从其上侧到下侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114。相反，可以从其下侧到上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114，并且能够将前面的说明应用于这个情形。如果有必要的话，第一辅助单元130和第二辅助单元140可以进一步包括在其最外侧上的分隔物。例如，当需要将被布置在第一辅助单元130和第二辅助单元140的最外侧上的正极从外壳电绝缘时，第一辅助单元130和第二辅助单元140可以进一步包括在正极的最外侧上的分隔物。由于相同的原因，参考图14，可以进一步在电极组件100的与第二辅助单元140相反的一侧上(即，如在图14中所示意地，在电极组件100的最上侧上)暴露的正极上设置分隔物。

参考图16到18，可以形成电极组件100。首先，参考图16，可以形成电极组件100e。可以通过从基础单元110b的下侧到其上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110b。第一电极111可以是正极，并且第二电极113可以是负极。可以通过从第一末端电极116，即，从图16的上侧到其下侧顺序地堆叠分隔物114、负极113、分隔物112和正极111而形成第一辅助单元130c。可以仅仅在第一辅助单元130c的正极111的面对基础单元110b的表面上形成活性材料层。

可以通过从第二末端分隔物117，即，从图16的下侧到其上侧顺序地堆叠正极111(第一正极)、分隔物112、负极113、分隔物114，和正极118(第二正极)而形成第二辅助单元140c。第二辅助单元140c的在其最外侧上布置的正极118(第二正极)可以仅仅在面对基础单元110b的表面上包括活性材料层。作为参考，包括分隔物的辅助单元便于单元的对准。

接着，参考图17，可以形成电极组件100f。可以通过从基础单元110b的下侧到其上侧顺序地堆叠第一电极111、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110b。第一电极111可以是正极，并且第二电极113可以是负极。可以通过从第一末端电极116顺序地堆叠分隔物114、负极113和分隔物112而形成第一辅助单元130d。在此情形中，可以不设置第二辅助单元。作为参考，由于在其间的势差，负极可以与袋外部200的铝层反应。因此，负极可以被分隔物从袋外部200绝缘。

最后，参考图18，可以形成电极组件100g。可以通过从基础单元110c的上侧到其下侧顺序地堆叠第一电极110、第一分隔物112、第二电极113和第二分隔物114而形成基础单元110c。第一电极111可以是负极，并且第二电极113可以是正极。可以通过从第二末端分隔物117顺序地堆叠负极111、分隔物112、正极113、分隔物114和负极119而形成第二辅助单元140d。在此情形中，可以不设置第一辅助单元。

在根据本发明的优选实施例的电极组件制造方法的操作S40中将基础单元110堆叠成多个层。然而，这种构造是为了描述方便起见而阐述的，而不意味着电极组件100仅仅由基础单元110构成。即，在操作S40中，可以在基础单元110的一个或者多个层的上表面或者下表面上或者基础单元110的上表面和下表面上堆叠辅助单元130和140，并且辅助单元130和140与基础单元110可以对准。

虽然已经特别地参考其示例性实施例和附图示出并且描述了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不偏离如由以下权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中实现形式和细节的各种修改和改变。

工业实用性

根据本发明的电极组件制造方法通过简单的过程而经济地制造电极组件。

Claims (23)

1.一种电极组件制造方法，包括：

第一操作(S10)：制造基础单元，在所述基础单元中，电极和分隔物被交替地堆叠；

第二操作(S20)：在用于容纳所述基础单元的对准料箱中装载并且对准所述基础单元；

第三操作(S30)：检查在所述第二操作(S20)中对准的所述基础单元的尺寸；以及

第四操作(S40)：将所述第三操作中被认为具有正常尺寸的基础单元转移到堆叠料箱，以对准并且堆叠所述基础单元，由此形成电极组件，

其中，所述基础单元包括通过顺序地堆叠第一电极、第一分隔物、第二电极和第二分隔物而形成的堆叠结构，

所述电极组件进一步包括作为第一末端电极上的层所布置的第一辅助单元，所述第一末端电极为被布置在所述电极组件的最上侧或者最下侧的所述第一电极，并且

当所述第一电极是正极并且所述第二电极是负极时，通过从所述第一末端电极顺序地堆叠分隔物、负极、分隔物和正极而形成所述第一辅助单元，并且

当所述第一电极是负极并且所述第二电极是正极时，通过从所述第一末端电极顺序地堆叠分隔物和正极而形成所述第一辅助单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在不对所述基础单元进行单独的尺寸检查的情况下执行所述第四操作(S40)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第三操作(S30)之后，借助于机械臂将所述基础单元从所述对准料箱转移到所述堆叠料箱。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基础单元在所述第二操作(S20)中被精确对准，并且所述机械臂将在所述第二操作(S20)中精确对准的所述基础单元、经过预定的位移而转移到所述堆叠料箱。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，借助于夹具执行所述第二操作(S20)，所述夹具将所述基础单元以平坦状态固定到所述对准料箱。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述基础单元被所述夹具固定时，所述机械臂抓持所述基础单元。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述机械臂抓持所述基础单元之后，所述夹具松开所述基础单元。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述机械臂使用负压保持方法来抓持所述基础单元。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，借助于所述夹具在所述对准料箱中逐个地夹持和松开所述基础单元，并且借助于所述机械臂将所述基础单元转移到所述堆叠料箱。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三操作(S30)包括测量所述基础单元的宽度以及在所述基础单元的相邻侧之间的角度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基础单元具有所述堆叠结构被重复多次的结构。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将所述第一电极、所述第一分隔物、所述第二电极和所述第二分隔物附着到彼此而形成所述基础单元。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过挤压或者挤压并加热所述第一电极、所述第一分隔物、所述第二电极和所述第二分隔物,而将所述第一电极、所述第一分隔物、所述第二电极和所述第二分隔物附着到彼此。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，通过层压所述第一电极、所述第一分隔物、所述第二电极和所述第二分隔物而形成所述基础单元。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，利用具有粘结力的涂覆材料涂覆所述第一分隔物的表面和所述第二分隔物的表面。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述涂覆材料包括无机颗粒和粘结剂聚合物的混合物。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，利用所述涂覆材料涂覆所述第一分隔物的面对所述第一电极和所述第二电极的两个表面，并且利用所述涂覆材料涂覆所述第二分隔物的仅面对所述第二电极的表面。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，利用所述涂覆材料涂覆所述第一分隔物的面对所述第一电极和所述第二电极的两个表面，并且利用所述涂覆材料涂覆所述第二分隔物的面对所述第二电极的表面和所述第二分隔物的与第一表面相反的表面，并且

借助于所述第二分隔物的所述涂覆材料将所述电极组件的所述基础单元附着到彼此。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一辅助单元的所述正极包括：

集电器；和

正极活性材料，所述正极活性材料被施加到所述集电器的两个表面中的仅一个表面，所述一个表面面对所述基础单元。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极组件进一步包括作为第二末端分隔物上的层所布置的第二辅助单元，所述第二末端分隔物为被布置在所述电极组件的最上侧或者最下侧的所述第二分隔物，并且

当所述第一电极是正极并且所述第二电极是负极时，所述第二辅助单元被形成为正极，并且

当所述第一电极是负极并且所述第二电极是正极时，通过从所述第二末端分隔物顺序地堆叠负极、分隔物和正极而形成所述第二辅助单元。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第二辅助单元的所述正极包括：

集电器；和

正极活性材料，所述正极活性材料被施加到所述集电器的两个表面中的仅一个表面，所述一个表面面对所述基础单元。

22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极组件进一步包括作为第二末端分隔物上的层所布置的第二辅助单元，所述第二末端分隔物为被布置在所述电极组件的最上侧或者最下侧的所述第二分隔物，并且

当所述第一电极是正极并且所述第二电极是负极时，通过从所述第二末端分隔物顺序地堆叠第一正极、分隔物、负极、分隔物和第二正极而形成所述第二辅助单元，并且

所述第二辅助单元的所述第二正极包括集电器和正极活性材料，所述正极活性材料被施加到所述集电器的两个表面中的仅一个表面，所述一个表面面对所述基础单元。

23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极组件进一步包括作为第二末端分隔物上的层所布置的第二辅助单元，所述第二末端分隔物为被布置在所述电极组件的最上侧或者最下侧的所述第二分隔物，并且

当所述第一电极是负极并且所述第二电极是正极时，通过从所述第二末端分隔物顺序地堆叠负极、分隔物、正极、分隔物和负极而形成所述第二辅助单元。