CN110121810B - 用于二次电池的层压设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于二次电池的层压设备，该层压设备将其中电极和隔膜交替层压的电极组件热结合，该层压设备包括：传送构件，该传送构件传送电极组件；支撑构件，该支撑构件支撑由传送构件传送的电极组件的顶表面和底表面中的每一个；加热构件，该加热构件设置在支撑构件的外侧以加热由支撑构件支撑的电极组件；和移动构件，该移动构件在远离电极组件的方向上移动加热构件。

Description

用于二次电池的层压设备和方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月24日提交的韩国专利申请第10-2017-0138385号的优先权的权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于二次电池的层压设备和方法，尤其涉及一种当层压设备停止时，电极组件与加热构件彼此分离，以防止电极组件被加热并原样保持加热构件的温度的层压设备和方法。

背景技术

通常，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、便携式摄像机等之类的电子装置、电动车辆或类似物中。

这种二次电池包括电极组件，电极组件包括电极接片，连接到电极接片的电极引线以及在电极引线的前端引出到外部的状态下容纳电极组件的壳体。电极组件设置为其中电极和隔膜交替层压的基本单元或者具有其中层压有多个基本单元的结构。

在电极组件上执行层压工序以提高电极与隔膜之间的结合。在此，层压设备用于层压工序。

也就是说，层压设备包括：传送其中电极和隔膜交替层压的电极组件的传送部；加热被传送的电极组件的加热部；和碾压被加热的电极组件以提高结合力的按压部。

然而，层压设备存在的问题是，当传送部停止时，加热部连续加热一个电极组件，从而使该电极组件变形，由此导致产品缺陷。

为了防止这一问题，在层压设备中，当传送部停止时，中断供应到加热部的电力，因此，加热部的温度降低以防止电极组件被加热部加热，由此防止电极组件变形并且还防止出现产品缺陷。

然而，层压设备存在的问题是，当传送部重新启动时，花费较长时间来使加热部的温度标准化，由此显著降低工作的效率和连续性。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种当设置在层压设备中的传送部停止时，加热电极组件的加热构件移动以将电极组件与加热构件分离，从而防止电极组件被加热构件加热并且还防止电极组件出现变形和缺陷的用于二次电池的层压设备。特别是，本发明的目的在于提供一种能够在传送构件重新启动时立即重新加热电极组件而无需等待时间的用于二次电池的层压设备。

技术方案

根据本发明的实施方式的一种用于二次电池的层压设备，所述层压设备将其中电极和隔膜交替层压的电极组件热结合，所述层压设备可包括：传送构件，所述传送构件传送所述电极组件；支撑构件，所述支撑构件支撑由所述传送构件传送的所述电极组件的顶表面和底表面中的每一个；加热构件，所述加热构件设置在所述支撑构件外侧以加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件；和移动构件，所述移动构件在远离所述电极组件的方向上移动所述加热构件。

当所述传送构件停止时，所述移动构件可在远离所述电极组件的方向上移动所述加热构件，以防止所述电极组件被所述加热构件加热。

当所述传送构件重新启动时，所述移动构件可以使所述加热构件返回到所述加热构件的初始位置，以重新加热所述电极组件。

即使所述加热构件被所述移动构件移动，所述加热构件也可原样保持热容量。

即使加所述热构件移动，所述支撑构件也可支撑所述电极组件的所述顶表面和所述底表面中的每一个，以防止所述电极组件倾斜。

所述支撑构件可包括具有导热性的金属板。

所述支撑构件可进一步包括设置在所述金属板的内表面上的支撑所述电极组件的耐热板。

所述支撑构件可包括在其上支撑所述电极组件的耐热板和设置在所述耐热板的外表面的边缘上的不支撑所述电极组件的金属板，所述金属板使所述耐热板的强度增加。

根据本发明的实施方式的一种用于二次电池的层压方法，所述层压方法可包括：传送步骤(S10)，通过传送构件传送电极组件；支撑步骤(S20)，通过支撑构件支撑由所述传送构件传送的所述电极组件的顶表面和底表面中的每一个；加热步骤(S30)，通过设置在所述支撑构件外侧的加热构件加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件；和结合步骤(S40)，通过辊压构件辊压和结合被所述加热构件加热的所述电极组件。

所述层压方法可在所述加热步骤(S30)与所述结合步骤(S40)之间进一步包括不加热工序(S35)，在所述不加热工序(S35)中，当所述传送构件停止时，所述加热构件通过移动构件在远离所述电极组件的方向上移动，以防止所述电极组件被所述加热构件加热。

所述层压方法可在所述不加热工序(S35)与所述结合步骤(S40)之间进一步包括重新加热工序(S37)，在所述重新加热工序(S37)中，当所述传送构件重新启动时，所述加热构件返回到所述加热构件的初始位置，以通过所述加热构件重新加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件。

有益效果

第一：用于二次电池的层压设备可包括传送构件、支撑构件、加热构件和移动构件。因此，加热构件和电极组件可以彼此分离，以防止电极组件被加热构件加热，由此防止电极组件出现变形和缺陷。

第二：当传送构件停止时，用于二次电池的层压设备的移动构件可在远离电极组件的方向上移动加热构件，以防止加热构件的热容量传递到电极组件，由此防止电极组件出现变形和缺陷。

第三：用于二次电池的层压设备的移动构件可使加热构件移动到加热构件的初始位置，从而靠近电极组件。因此，可重新加热电极组件，以提高工作效率。

第四：即使加热构件被移动构件移动，用于二次电池的层压设备的加热构件也可原样保持热容量。因此，加热构件可重新加热电极组件而无需等待时间，以提高工作的连续性。

第五：即使加热构件移动，用于二次电池的层压设备的支撑构件也可支撑电极组件的两个侧表面中的每一个。因此，可防止设置在电极组件中的电极的倾斜，以防止发生电极组件的缺陷。

第六：用于二次电池的层压设备的支撑构件可包括具有导热性的金属板，以将从加热构件传送的热源原样传递到电极组件，由此加热电极组件。

第七：用于二次电池的层压设备的支撑构件可进一步包括位于金属板的内表面上的耐热板。特别是，耐热板可以以膜的形式被施加或附接到金属板。因此，可防止由支撑构件支撑的电极组件的顶表面和底表面被损坏，从而显著地防止电极组件出现缺陷。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的层压设备的示意性透视图。

图2是当根据本发明第一实施方式的层压设备工作时，支撑构件、加热构件和移动构件的侧视图。

图3是当根据本发明第一实施方式的层压设备停止时，支撑构件、加热构件和移动构件的侧视图。

图4是图解根据本发明第一实施方式的层压设备的支撑构件的透视图。

图5是图解根据本发明第一实施方式的层压方法的流程图。

图6是图解根据本发明第二实施方式的层压设备的支撑构件的透视图。

具体实施方式

下文中，将以本发明的技术构思可被本发明所属领域的普通技术人员容易实施的方式参照附图来详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实现，并且不应该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，并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。

[根据本发明第一实施方式的层压设备]

如图1所示，根据本发明第一实施方式的层压设备100配置为将其中电极和隔膜交替层压的电极组件热结合。层压设备100包括：传送电极组件10的传送构件110；支撑由传送构件110传送的电极组件10的最外面的顶表面和底表面中的每一个的支撑构件120；加热由支撑构件120支撑的电极组件10的加热构件130；和在远离电极组件10的方向上移动加热构件的移动构件140。

传送构件110将其中电极和隔膜交替层压的电极组件10经由加热构件130传送到辊压构件150。例如，传送构件110设置为用于以预定的时间和间隔传送电极组件的传送辊或传送带。

传送构件110进一步包括分别传送电极和隔膜的电极传送部和隔膜传送部。电极传送部包括传送第一电极11的第一电极传送部111和传送第二电极13的第二电极传送部113。隔膜传送部包括传送第一隔膜12的第一隔膜传送部112和传送第二隔膜14的第二隔膜传送部114。

如上所述，传送构件110可以顺序地层压通过电极传送部和隔膜传送部传送的第一电极11、第一隔膜12、第二电极13和第二隔膜14，以制造电极组件10。制造的电极组件10经由加热构件130被传送到辊压构件150。

传送构件110进一步包括将被第一电极传送部111传送的第一电极11和被第二电极传送部113传送的第二电极13中的每一个切割成预定尺寸的第一切割器115。

此外，传送构件110进一步包括将通过辊压构件150结合的电极组件10切割成预定尺寸的第二切割器116。第二切割器116切割在结合的电极组件10中设置的彼此对应的电极之间的隔膜，以获得具有预定尺寸的电极组件10。

支撑构件120配置为支撑由传送构件110传送的电极组件。支撑构件120具有矩形板形状并且支撑电极组件10的最外面的顶表面和底表面中的每一个。在此，支撑构件120可在不干涉由传送构件110传送的电极组件10的传送的范围内按压电极组件10。因此，可显著防止由传送构件110传送的电极组件10倾斜。

如图4所示，支撑构件120可包括具有导热性的金属板121。因此，支撑构件120可以将由加热构件130传递的热容量原样传递到电极组件10，以有效地加热电极组件10。也就是说，即使支撑构件120设置在电极组件10与加热构件130之间，电极组件10也可被稳定地加热。

在此，金属板121可具有2mm至10mm的厚度，特别是3mm至5mm的厚度。也就是说，当金属板121具有2mm或更小的厚度时，加热构件130的热量可以可靠地传递到电极组件10而不会损失热容量。然而，金属板121可容易弯折。当金属板121具有10mm或更大的厚度时，尽管解决了金属板121的弯折，但是可能发生热容量的损失。结果，难以稳定地加热电极组件10。

此外，金属板121可在其不与电极组件10面对的外表面中具有开口槽121a。因此，可通过开口槽121a减小支撑电极组件10的金属板121的厚度。因此，可在不损失热容量的情况下将热量传递到电极组件10，因此，可增加没有支撑电极组件10的金属板121的边缘的厚度以防止电极组件10变形。

金属板121可具有矩形框架形状。因此，金属板121可稳定地支撑电极组件10，而且因为加热构件的热容量原样传递到电极组件10，所以金属板121还稳定地加热电极组件10。

支撑构件120可进一步包括位于金属板的内表面上的、在其上支撑电极组件10的耐热板122。电极组件10可在耐热板122上被支撑，以防止电极组件损坏。特别是，耐热板122可以以膜的形式设置，因此，耐热板122可被施加或附接到金属板121的内表面，从而提高使用的便利性和效率。

支撑构件120的面积可大于电极组件10的面积。因此，支撑构件120可稳定地支撑电极组件10的整个顶表面或底表面。

加热构件130可设置在支撑构件120外侧，以加热由支撑构件120支撑的电极组件10。在此，加热构件130可紧密地附接到支撑构件120的外侧。因此，加热构件130的热容量可更稳定地传递到电极组件10。

加热构件130可以是通过从外部供应的电力来产生热量的加热装置。

移动构件140可配置为将电极组件与加热构件分离，使得加热构件的热源不会被传递到电极组件10。移动构件140在远离由支撑构件120支撑的电极组件10的方向上移动加热构件130。也就是说，当在图2和图3中观看时，移动构件140可在远离电极组件10的向上方向或向下方向上移动加热构件130。因此，移动构件140可阻挡或最小化加热构件130的热源传递到电极组件10中，从而防止电极组件10被加热构件130加热。

也就是说，如图2所示，当传送构件110工作时，移动构件140使加热构件130紧密地附接到支撑构件120的外侧，使得加热构件130稳定地加热由支撑构件120支撑的电极组件10。

如图3所示，当传送构件110停止时，移动构件140在远离电极组件10的方向上移动加热构件130，从而防止电极组件10被加热构件130加热，由此防止电极组件10出现变形和缺陷。

在此，虽然加热构件的热源原样保持，但是可防止电极组件被加热构件130加热。

此外，即使加热构件130移动，支撑构件120也可支撑电极组件10。因此，可防止设置在电极组件10中的电极在隔膜之间倾斜。

此后，当重新启动传送构件110时，移动构件140可使加热构件130返回其初始位置。因此，可重新加热电极组件10而无需等待时间，从而提高工作的连续性和效率。

辊压构件150可成对设置以辊压被加热构件130加热的电极组件10的顶表面和底表面。因此，设置在电极组件10中的电极和隔膜可彼此结合以改善它们之间的结合力。

因此，根据本发明第一实施方式的层压设备的特征在于，当传送构件110停止时，加热构件130通过移动构件在远离电极组件10的方向上移动。因此，可防止电极组件10被加热构件130加热，从而防止电极组件出现变形和缺陷。特别是，加热构件的热容量可原样保持。因此，当传送构件重新启动时，如果加热构件通过移动构件140而位于其初始位置，则可重新加热电极组件而无需单独的等待时间，从而提高工作的连续性和效率。

下文中，将描述使用根据本发明第一实施方式的层压设备的层压方法。

[根据本发明第一实施方式的层压方法]

如图5所示，根据本发明第一实施方式的层压方法包括：通过传送构件110传送电极组件10的传送步骤S10；通过支撑构件120支撑由传送构件110传送的电极组件10的顶表面和底表面中的每一个的支撑步骤S20；通过设置在支撑构件120外侧的加热构件130加热由支撑构件120支撑的电极组件10的加热步骤S30；和通过辊压构件150辊压和结合被加热构件130加热的电极组件10的结合步骤S40。

在传送步骤S10中，通过传送构件110经由加热构件130将电极组件10传送到辊压构件150。传送构件110进一步包括分别传送电极和隔膜的电极传送部和隔膜传送部，使得电极和隔膜交替层压。电极传送部包括传送第一电极11的第一电极传送部111和传送第二电极13的第二电极传送部113。隔膜传送部包括传送第一隔膜12的第一隔膜传送部112和传送第二隔膜14的第二隔膜传送部114。

也就是说，在传送步骤中，第一电极11、第一隔膜12、第二电极13和第二隔膜14可传送成顺序层压以制造电极组件10，并且制造的电极组件经由加热构件130被传送到辊压构件150。

在传送步骤S10中，使用用于将被传送的第一电极11和第二电极13中的每一个切割成预定尺寸的第一切割器115。每一个都被第一切割器115切割成预定尺寸的第一电极11和第二电极13与第一隔膜12和第二隔膜14交替层压在一起，以制造电极组件10。

在支撑步骤S20中，支撑构件120支撑在传送步骤S10中传送的电极组件10的最外面的顶表面和底表面中的每一个，以防止电极组件10倾斜。

在加热步骤S30中，通过设置在支撑构件120外侧的加热构件130加热由支撑构件120支撑的电极组件10以升高温度。

在结合步骤S40中，辊压构件150辊压被加热构件130加热的电极组件10，以提高设置在电极组件10中的电极与隔膜之间的结合力。

在结合步骤S40中，使用用于以预定尺寸切割结合的电极组件10的第二切割器116。第二切割器116切割设置在彼此对应的电极之间的第一隔膜12和第二隔膜14中的每一个，以制造具有预定尺寸的电极组件。

在此，如图3和图4所示，可在加热步骤S30与结合步骤S40之间进一步执行不加热工序S35，在不加热工序S35中，当传送构件110停止时，加热构件130通过移动构件140在远离电极组件的方向上移动，以防止电极组件10被加热构件130加热。

也就是说，当传送构件120停止时，执行不加热工序S35以防止一个电极组件10被加热构件130连续加热。在此，加热构件130可以通过移动构件140在远离由支撑构件120支撑的电极组件10的方向上移动，因此，即使加热构件的热容量原样保持，也可有效地防止加热构件130的热源传递到电极组件10，从而防止电极组件10出现变形和缺陷。

在此，即使移动加热构件130，支撑构件120也可原样支撑电极组件，以防止设置在电极组件10中的第一电极11和第二电极13倾斜。

特别是，支撑构件120可通过具有导热性的金属板121将从加热构件130传递的热容量原样传递到电极组件10。因此，可稳定地加热电极组件10。

此外，支撑构件120可通过设置在金属板121的内表面上的耐热板122来防止电极组件10损坏。

如图2所示，可进一步在不加热工序S35与结合步骤S40之间执行重新加热工序S37，在重新加热工序S37中，当传送构件110重新启动时，加热构件130返回到其初始位置，从而通过加热构件130重新加热由支撑构件120支撑的电极组件10。

也就是说，在重新加热工序S37中，当传送构件110重新启动以传送电极组件10时，加热构件130通过移动构件140而返回到其初始位置。在此，因为加热构件130的热容量保持原样，所以被传送的电极组件10可被重新加热而无需单独的等待时间，从而提高工作的连续性和效率。

下文中，在本发明的另一实施方式的描述中，具有与上述实施方式相同的构造和功能的组成在附图中被给予相同的附图标记，因此将省略重复的描述。

[根据本发明第二实施方式的层压设备]

如图6所示，根据本发明第二实施方式的层压设备包括支撑构件120'。支撑构件120'包括在其上支撑电极组件10的耐热板122'和设置在耐热板122'的外表面的边缘上的不支撑电极组件10的金属板121'，金属板121'使耐热板122'的强度增加。

也就是说，支撑构件120'仅在耐热板122'的外表面的边缘上包括金属板121'。特别是，金属板121'可仅设置在耐热板122'的彼此面对的两边上。因此，耐热板122'的强度可以增加，并且由加热构件130传递的热容量可以在没有热容量的损失的情况下有效地传递到电极组件10，从而稳定地加热电极组件10。

因此，本发明的范围通过所附权利要求限定，而不是前面的描述和其中描述的示例性实施方式。在本发明的权利要求及权利要求的等同含义范围内做出的各种修改被认为是在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于二次电池的层压设备，所述层压设备将其中电极和隔膜交替层压的电极组件热结合，所述层压设备包括：

传送构件，所述传送构件传送所述电极组件；

支撑构件，所述支撑构件支撑由所述传送构件传送的所述电极组件的顶表面和底表面中的每一个；

加热构件，所述加热构件设置在所述支撑构件的外侧以加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件；和

移动构件，所述移动构件在远离所述电极组件的方向上移动所述加热构件，

其中当所述传送构件停止时，所述移动构件在远离所述电极组件的方向上移动所述加热构件，以防止所述电极组件被所述加热构件加热。

2.根据权利要求1所述的层压设备，其中当所述传送构件重新启动时，所述移动构件使所述加热构件返回到所述加热构件的初始位置，以重新加热所述电极组件。

3.根据权利要求1所述的层压设备，其中即使所述加热构件被所述移动构件移动，所述加热构件也原样保持热容量。

4.根据权利要求1所述的层压设备，其中即使所述加热构件移动，所述支撑构件也支撑所述电极组件的所述顶表面和所述底表面中的每一个，以防止所述电极组件倾斜。

5.根据权利要求1所述的层压设备，其中所述支撑构件包括具有导热性的金属板。

6.根据权利要求5所述的层压设备，其中所述支撑构件进一步包括设置在所述金属板的内表面上的支撑所述电极组件的耐热板。

7.根据权利要求1所述的层压设备，其中所述支撑构件包括在其上支撑所述电极组件的耐热板和设置在所述耐热板的外表面的边缘上的不支撑所述电极组件的金属板，所述金属板使所述耐热板的强度增加。

8.一种用于二次电池的层压方法，所述层压方法包括：

传送步骤(S10)，通过传送构件传送电极组件；

支撑步骤(S20)，通过支撑构件支撑由所述传送构件传送的所述电极组件的顶表面和底表面中的每一个；

加热步骤(S30)，通过设置在所述支撑构件外侧的加热构件加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件；和

结合步骤(S40)，通过辊压构件辊压和结合被所述加热构件加热的所述电极组件，

其中所述层压方法在所述加热步骤(S30)与所述结合步骤(S40)之间进一步包括不加热工序(S35)，在所述不加热工序(S35)中，当所述传送构件停止时，所述加热构件通过移动构件在远离所述电极组件的方向上移动，以防止所述电极组件被所述加热构件加热。

9.根据权利要求8所述的层压方法，在所述不加热工序(S35)与所述结合步骤(S40)之间进一步包括重新加热工序(S37)，在所述重新加热工序(S37)中，当所述传送构件重新启动时，所述加热构件返回到所述加热构件的初始位置，以通过所述加热构件重新加热由所述支撑构件支撑的所述电极组件。

Images