CN109952678B - 用于二次电池的层压设备 - Google Patents

Abstract

一种用于二次电池的层压设备，该层压设备在隔膜片与电极板层压的状态下将隔膜片热结合至电极板，该层压设备包括：辊部，其包括供应隔膜片的隔膜供应辊和供应电极片的电极供应辊；切割部，其切割由电极供应辊供应的电极片以制造多个电极板；第一传送部，其以相同的间隔传送由切割部切割的电极板；检查部，其检查由第一传送部传送的电极板是否有缺陷；第二传送部，其传送电极板中的由检查部确定为正常电极板的正常电极板；和层压部，其将由第二传送部传送的正常电极板热结合至由隔膜供应辊供应的隔膜片。

Description

用于二次电池的层压设备

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月26日提交的韩国专利申请第10-2017-0053711号的优先权，通过引用将上述专利申请作为整体结合在此。

本发明涉及一种用于二次电池的层压设备，更具体地，涉及一种在电极与隔膜彼此热结合之前检查电极是否有缺陷的用于二次电池的层压设备。

背景技术

一般而言，与不可充电的原电池不同，二次电池是可充电和可放电的，并且广泛用于诸如移动电话、笔记本电脑、摄像机等之类的电子装置、电动车辆、或类似者。

这种二次电池包括电极组件和容纳电极组件的壳体，并且电极组件具有隔膜和电极垂直层压的结构。

电极组件需要将隔膜热结合至电极的层压工序。即，在层压空间中，垂直层压的隔膜和电极被加热并彼此结合，从而改善隔膜与电极之间的结合。

然而，尽管在热结合的电极中存在缺陷电极，但是层压工序不包括检查电极的工序。因此，存在电极组件的缺陷率显著增加的问题。

发明内容

技术问题

本发明致力于解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种在电极与隔膜彼此热结合之前检查电极是否有缺陷，以显著降低电极组件的缺陷率的用于二次电池的层压设备。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的用于二次电池的层压设备在隔膜片与电极板层压的状态下将所述隔膜片热结合至所述电极板，所述层压设备包括：辊部，所述辊部包括供应隔膜片的隔膜供应辊和供应电极片的电极供应辊；切割部，所述切割部切割由电极供应辊供应的电极片以制造多个电极板；第一传送部，所述第一传送部以相同的间隔传送由切割部切割的所述电极板；检查部，所述检查部检查由所述第一传送部传送的所述电极板是否有缺陷；第二传送部，所述第二传送部传送所述电极板中的由所述检查部确定为正常电极板的正常电极板；和层压部，所述层压部将由所述第二传送部传送的正常电极板热结合至由所述隔膜供应辊供应的所述隔膜片。

所述检查部可包括：拍摄构件，所述拍摄构件拍摄由所述第一传送部传送的所述电极板；和检查构件，所述检查构件将由所述拍摄构件拍摄的电极板的照片与输入的电极板的照片进行比较以检查所述电极板是否有缺陷。

所述切割部可切割所述电极片以制造其上设置有电极接片的电极板，并且所述检查构件可检查设置在所述电极板上的所述电极接片的连接状态是否有缺陷。

所述检查部可进一步包括排出构件，所述排出构件从所述第一传送部排出由所述检查构件确定为缺陷电极板的缺陷电极板。

所述第一传送部和所述第二传送部可以以相同的旋转速率旋转，以均匀地保持由所述第一传送部和所述第二传送部传送的所述电极板之间的距离，并且当由所述第一传送部传送的所述电极板中的缺陷电极板被排出时，所述第一传送部的旋转速率可以增加为大于所述第二传送部的旋转速率，以重新调节相对于缺陷电极板的前方电极板与后方电极板之间的距离。

当所述排出构件在所述第一传送部的传送方向上排出位于所述第一传送部的端部上的缺陷电极板时，所述第一传送部的旋转速率增加，以重新调节相对于缺陷电极板的前方电极板与后方电极板之间的距离。

第一传送部可包括第一传送带，所述第一传送带以预定间隔传送由所述切割部切割的所述电极板。

第一传送部可进一步包括第一调节辊，所述第一调节辊在对由所述第一传送带传送的所述电极板的顶表面压配合的状态下，调节所述电极板在所述电极板的宽度方向上的位置。

所述第二传送部可包括第二传送带，所述第二传送带以预定间隔传送由所述检查部确定为正常电极板的正常电极板。

所述第二传送部可进一步包括第二调节辊，所述第二调节辊在对由所述第二传送带传送的正常电极板压配合的状态下，调节正常电极板在所述电极板的宽度方向上的位置。

有益效果

第一：根据本发明的用于二次电池的层压设备可在隔膜片与电极板彼此热结合之前检查电极板以移除有缺陷的电极板。因此，正常电极板与隔膜片可彼此热结合，从而显著降低电极组件的缺陷率。

第二：根据本发明的用于二次电池的层压设备可包括检查部，该检查部拍摄电极板以将电极板的拍摄图像与电极板的输入图像进行比较，由此检查电极板是否有缺陷。因此，可通过检查部更精确地检查电极板的缺陷。

第三：根据本发明的用于二次电池的层压设备的检查部可包括用于将被确定为缺陷电极板的电极板排出并移除到外部的排出构件，从而通过排出构件预先防止缺陷电极板热结合至隔膜片。

第四：根据本发明的用于二次电池的层压设备可包括用于传送电极板的第一传送部和第二传送部。当缺陷电极板被排出时，第一传送部的旋转速率可增加，以均匀地保持分别位于缺陷电极板的前侧和后侧的电极板之间的距离。因此，电极板可始终以恒定间隔传送。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备的示图。

图2是图解在根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备中，传送正常电极板的状态的示图。

图3是图解在根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备中，检查和排出缺陷电极板的状态的示图。

图4是图解在根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备中，通过第一传送部的旋转力来调节正常电极板之间的距离的状态的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图以使得本发明所属领域的普通技术人员可容易实施本发明的技术构思的方式来详细描述本发明的各实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略用于描述本发明的任何不必要的内容，并且附图中相同的参考数字表示相同的元件。

[根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备]

根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备100配置为将隔膜片20与从电极片10切割的多个电极板11彼此热结合。具体地，可在将隔膜片20与电极板11彼此热结合之前检查电极板11是否有缺陷，以仅将正常电极板11热结合至隔膜片20，从而显著降低通过上述工序制造的电极组件的缺陷率。

如图1所示，根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备100包括：供应隔膜片20和电极片10的辊部110；切割电极片10以制造多个电极板11的切割部120；以预定间隔传送电极板11的第一传送部130；检查由第一传送部130传送的电极板11是否有缺陷的检查部140；传送电极板11中的被确定为正常电极板的正常电极板11a的第二传送部150；以及将正常电极板11a热结合至隔膜片20的层压部160。

辊部110包括：围绕其卷绕有隔膜片20的隔膜供应辊111和围绕其卷绕有电极片10的电极供应辊112。隔膜供应辊111将卷绕的隔膜片20供应到层压部160，并且电极供应辊112将卷绕的电极片10供应到第一传送部130。

在此，电极片10包括第一电极片和第二电极片。因此，电极供应辊112可包括供应第一电极片的第一电极供应辊和供应第二电极片的第二供应辊。

第一电极片是正极片，第二电极片是负极片，反之亦然。

切割部120以预定间隔切割由电极供应辊112供应的电极片10以制造多个电极板11，并且多个切割的电极板11以预定间隔被供应到第一传送部130。

就是说，切割部120包括：设置在电极供应辊112与第一传送部130之间以朝向电极片10移动的切割主体；和设置在切割主体上以切割电极片10的切割刀片。

在此，切割部120可切割电极片10以制造其上形成有电极接片的电极板11。

第一传送部130将被切割部120切割的多个电极板11以预定间隔传送到第二传送部150。就是说，第一传送部130包括传送一个或多个电极板11的第一传送带131。第一传送带131将多个电极板11更稳定地传送到第二传送部150。

切割的电极板11通过切割部120而从电极片10落下，然后安置在第一传送带131的前端上。在此，安置在第一传送带131上的电极板11可能会不规则地安置，从而导致当检查电极板的缺陷时，检查不准确。

为了预先防止这一问题，切割部120进一步包括恒定地调节安置在第一传送带131上的电极板11的位置的第一调节辊132。第一调节辊132对安置在第一传送带131上的电极板11压配合并且同时调节电极板11在宽度方向上的位置。

第一调节辊132调节对安置在第一传送带131上的电极板11压配合所花费的时间，以调节通过第一传送带131传送的电极板11之间的距离。就是说，当安置在第一传送带131上的电极板11与电极板11前方的电极板之间的距离相对较短时，第一调节辊132延长安置在第一传送带131上的电极板11的压配合时间，以调节安置在第一传送带131上的电极板11与电极板11前方的电极板之间的距离。当安置在第一传送带131上的电极板11与电极板11前方的电极板之间的距离相对较长时，第一调节辊132缩短安置在第一传送带131上的电极板11的压配合时间，以调节安置在第一传送带131上的电极板11与电极板11前方的电极板之间的距离。

检查部140检查由第一传送部130传送的电极板11是否有缺陷。就是说，检查部140包括：拍摄构件141，拍摄构件141拍摄由第一传送部130传送的电极板11；和检查构件142，检查构件142将由拍摄构件141拍摄的电极板的照片与输入的电极板的照片进行比较以检查电极板是否有缺陷。

在此，检查构件142可检查设置在电极板11上的电极接片的连接状态。就是说，检查构件检查诸如电极板与电极接片之间是否出现裂纹或电极接片是否折叠之类的缺陷，以检测不存在缺陷时的正常信号或者存在缺陷时的异常信号。

检查部140进一步包括从第一传送部130移除缺陷电极板11b的排出构件143。排出构件143吸附由第一传送部130传送的缺陷电极板11b，以从第一传送部130移除缺陷电极板11b，从而防止缺陷电极板11b被传送到第二传送部150。

在此，第一传送部130和第二传送部150以相同的速率旋转，从而以预定间隔传送电极板11。在此，当由第一传送部130传送的电极板中的缺陷电极板11b被排出时，第一传送部130的旋转速率增加而不是第二传送部150的旋转速率增加，从而调节相对于缺陷电极板11b的前方电极板与后方电极板之间的距离。因此，相对于缺陷电极板的前方电极板与后方电极板之间的距离可得以调节。

当第一传送部130的旋转速率增加时，检查部140的检查速度也可增加。

此外，当第一传送部130的旋转速率增加时，供应电极片的电极供应辊112的旋转速率也可增加。因此，可更稳定地将电极板11供应到第一传送部130。

当电极供应辊112的旋转速率增加时，切割部120的切割速率也可增加。因此，切割部120的切割速率可增加以匹配电极片的供应速率。因此，可将电极板11切割成预定尺寸。

第二传送部150将由检查部140确定为正常电极板的正常电极板11a传送到层压部160。

就是说，第二传送部150包括将由第一传送部130传送的正常电极板11a传送到层压部160的第二传送带151。正常电极板11a可由第二传送带151稳定地传送到层压部160。

第二传送部150进一步包括均匀地调节传送到层压部160的正常电极板11a的位置的第二调节辊152。第二调节辊152对位于第二传送带151端部处的正常电极板11a压配合并且同时调节正常电极板11a在宽度方向上的位置。

在此，第二调节辊151可调节对正常电极板11a压配合所花费的时间。因此，可更均匀地调节传送到层压部160的正常电极板11a之间的距离。

层压部160将由第二传送部150传送的正常电极板11a热结合至由隔膜供应辊111供应的隔膜片20。

根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压设备可在隔膜片与电极板彼此热结合之前移除缺陷电极板。因此，在制造二次电池之后，可显著降低缺陷率。

[根据本发明一实施方式的二次电池的层压方法]

下文中，将描述根据本发明一实施方式的使用用于二次电池的层压设备100的层压方法。

根据本发明一实施方式的用于二次电池的层压方法包括：供应隔膜片和电极片的第一步骤；将电极片切割成预定尺寸以制造多个电极板的第二步骤；以预定间隔传送切割的电极板的第三步骤；检查传送的电极板是否有缺陷的第四步骤；传送被确定为正常电极板的正常电极板的第五步骤；以及将正常电极板热结合至隔膜片的第六步骤。

在第一步骤中，通过辊部110供应隔膜片20和电极板10中的每一个。就是说，辊部110包括：围绕其卷绕有隔膜片20的隔膜供应辊111和围绕其卷绕有电极片10的电极供应辊112。隔膜供应辊111将卷绕的隔膜片20供应到层压部160，并且电极供应辊112将卷绕的电极片10供应到第一传送部130。

在此，隔膜供应辊111和电极供应辊112可具有相同的旋转速率。当第一传送部130的旋转速率增加时，电极供应辊112的旋转速率也可增加。因此，可均匀地保持传送到第一传送部130的电极板11之间的距离。

在第二步骤中，可通过使用切割部120切割由电极供应辊112供应的电极片10，以制造多个电极板11，每个电极板11具有预定尺寸。所制造的多个电极板11下落以安置在第一传送部130上。

在此，当电极供应辊112的旋转速率增加以更快地供应电极片10时，切割部120的切割速率可增加。因此，可制造始终具有恒定尺寸的电极板11。

在第三步骤中，将由切割部120切割的电极板以预定间隔传送。就是说，由切割部120切割的电极板11下落到第一传送部130的第一传送带131的前端，然后通过第一传送带131以预定间隔传送到第二传送部150。

在此，安置在传送带131上的电极板11可能会被不规则地安置。可通过第一调节辊132来均匀地调节被不规则安置的电极板11的位置。

就是说，第一调节辊132设置在第一传送带131的前方，切割的电极板11从切割部120被供应到第一传送带131的前方，安置在第一传送带131上的电极板11的顶表面被压配合并且同时电极板11在宽度方向上的位置得以调节。因此，通过第一传送带131传送的电极板11可位于相同的位置，因此，可通过检查部140稳定地检查电极板11。

在第四步骤中，通过检查部140检查传送到第一传送部130的电极板是否有缺陷。就是说，检查部140通过拍摄构件141拍摄位于第一传送部上的电极板11。然后，通过检查构件142将拍摄构件141拍摄的图像与输入的电极板的图像进行比较，以检查电极板是否有缺陷。例如，检查构件142检查设置在电极板上的电极接片的连接状态。在此，检查构件142检查电极板与电极接片之间是否出现裂纹，或者电极接片是否折叠。

在此，在第五步骤中，可将由检查部140确定为正常电极板的正常电极板11a传送到第二传送部150，并且由检查部140确定为缺陷电极板的缺陷电极板11b可通过排出构件而被吸附，然后从第一传送部130移除。因此，可防止将缺陷电极板传送到第二传送部150，从而防止缺陷电极板热结合至隔膜片。

当移除传送到第一传送部130的缺陷电极板11b时，第一传送部130的旋转速率增加，从而重新调节相对于移除的缺陷电极板11b的前方电极板与后方电极板之间的距离。因此，相对于移除的缺陷电极板11b的前方电极板与后方电极板之间的距离可得以均匀地保持。

在第五步骤中，通过第二传送部150将由检查部140确定为正常电极板的正常电极板11a传送到层压部160。

就是说，第二传送部150包括传送正常电极板11a的第二传送带，从而通过第二传送带以预定间隔传送正常电极板11a。

在此，第二传送部150包括调节安置在第二传送带151上的正常电极板11a的位置的第二调节辊152。第二调节辊152对安置在第二传送带151上的正常电极板11a压配合并且同时调节正常电极板11a在宽度方向上的位置。

在第六步骤中，通过层压部160将由第二传送部150传送的正常电极板11a和从隔膜供应辊111供应的隔膜片20彼此热结合，从而制造出基础单元片。

可在基础单元片中切割彼此对应的正常电极板之间的隔膜以制造基础单元。可层压一个或多个基础单元以制造电极组件，并且可将电极组件容纳在壳体中以制造作为成品的二次电池。

因此，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是前面的描述和本文中描述的示例性实施方式。在本发明的权利要求及其等同含义范围内的做出的各种修改被认为落在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种用于二次电池的层压设备，所述层压设备在隔膜片与电极板层压的状态下将所述隔膜片热结合至所述电极板，所述层压设备包括：

辊部，所述辊部包括供应所述隔膜片的隔膜供应辊和供应电极片的电极供应辊；

切割部，所述切割部切割由所述电极供应辊供应的所述电极片以制造多个电极板；

第一传送部，所述第一传送部以相同的间隔传送由所述切割部切割的所述电极板；

检查部，所述检查部检查由所述第一传送部传送的所述电极板是否有缺陷；

第二传送部，所述第二传送部传送所述电极板中的由所述检查部确定为正常电极板的正常电极板；和

层压部，所述层压部将由所述第二传送部传送的正常电极板热结合至由所述隔膜供应辊供应的所述隔膜片，

其中所述检查部包括：拍摄构件，所述拍摄构件拍摄由所述第一传送部传送的所述电极板；和检查构件，所述检查构件将由所述拍摄构件拍摄的电极板的照片与输入的电极板的照片进行比较以检查所述电极板是否有缺陷，

其中所述检查部进一步包括排出构件，所述排出构件从所述第一传送部排出由所述检查构件确定为缺陷电极板的缺陷电极板，

其中所述第一传送部和所述第二传送部以相同的旋转速率旋转，以均匀地保持由所述第一传送部和所述第二传送部传送的所述电极板之间的距离，并且

当由所述第一传送部传送的所述电极板中的缺陷电极板被排出时，所述第一传送部的旋转速率增加为大于所述第二传送部的旋转速率，以重新调节相对于缺陷电极板的前方电极板与后方电极板之间的距离，

其中所述第一传送部包括第一传送带，所述第一传送带以预定间隔传送由所述切割部切割的所述电极板，并且

其中所述第一传送部进一步包括第一调节辊，所述第一调节辊在对由所述第一传送带传送的所述电极板的顶表面压配合的状态下，调节所述电极板在所述电极板的宽度方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的层压设备，其中所述切割部切割所述电极片以制造其上设置有电极接片的电极板，并且

所述检查构件检查设置在所述电极板上的所述电极接片的连接状态是否有缺陷。

3.根据权利要求1所述的层压设备，其中，当所述排出构件在所述第一传送部的传送方向上排出位于所述第一传送部的端部上的缺陷电极板时，所述第一传送部的旋转速率增加，以重新调节相对于缺陷电极板的前方电极板与后方电极板之间的距离。

4.根据权利要求1所述的层压设备，其中所述第二传送部包括第二传送带，所述第二传送带以预定间隔传送由所述检查部确定为正常电极板的正常电极板。

5.根据权利要求4所述的层压设备，其中所述第二传送部进一步包括第二调节辊，所述第二调节辊在对由所述第二传送带传送的正常电极板压配合的状态下，调节正常电极板在所述电极板的宽度方向上的位置。

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