CN110692157B - 用于制造二次电池的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造二次电池的装置，该装置包括：第一测量单元，其拍摄连续传送的单位电池，每个单位电池具有第一电极和与第一电极极性相反的第二电极，并且在所拍摄的单位电池的图像中测量尺寸比第二电极大的第一电极的位置；以及第一排列单元，其将经过第一测量单元的单位电池排列在分隔片的预定位置，其中，基于由第一测量单元测量的第一电极来调节布置在分隔片中的单位电池之间的间隔。

Description

用于制造二次电池的装置和方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0035137的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于制造二次电池的装置和方法，更具体地，涉及用于制造能够在多个单位电池堆叠时提高质量的二次电池的装置和方法。
背景技术
一般来说，与不可充电的一次电池不同，二次电池是指可充电和可放电的电池。二次电池广泛用于高科技电子领域，例如手机、笔记本电脑、和便携式摄像机。
这种二次电池分为将电极组件内置在金属罐中的罐型二次电池和将电极组件内置在袋中的袋型二次电池。袋型二次电池包括电极组件、电解液以及容纳电极组件和电解液的袋。并且，电极组件分为蛋糕卷型电极组件以及堆叠和折叠型电极组件。
堆叠和折叠型电极组件具有通过使用分隔膜缠绕单位电池的结构。一种用于制造具有上述结构的堆叠和折叠型电极组件的方法包括：排列步骤，该排列步骤以设定的间隔将单位电池布置在分隔膜上；检查步骤，该检查步骤测量布置在分隔膜上的单位电池之间的间隔以检查每个单位电池是否有缺陷；以及堆叠步骤，该堆叠步骤堆叠单位电池及其间的分离膜，以完成二次电池。
这里，在堆叠和折叠型电极组件中，基于布置在单位电池的最外侧的电极或隔膜来调节布置在分隔膜上的单位电池之间的间隔。
然而，在堆叠和折叠型电极组件中，当布置在分隔膜上的单位电池之间的间隔是基于布置在单位电池最外侧的电极时，由于布置在单位电池最外侧的电极和布置在单位电池内部的电极的尺寸不同，所以布置在分隔膜上的单位电池之间的间隔会变化，因此不可能精确地调节单位电池之间的间隔。并且，当基于设置在单位电池中的隔膜来调节单位电池之间的间隔时，由于隔膜的收缩，因此不可能精确地调节单位电池之间的间隔。
发明内容
技术问题
本发明是为解决上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供用于制造二次电池的装置和方法，其中，基于设置在单位电池中并且具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极来调节单位电池之间的间隔。由于此特征，单位电池之间的间隔可以得到精确调节以提高单位电池的堆叠质量，从而避免制造有缺陷的电极组件。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的用于制造二次电池的装置包括：传送部件，所述传送部件连续地传送单位电池；第一测量部件，所述第一测量部件拍摄连续传送的单位电池，以从每个被拍摄的单位电池的图像中，测量设置在所述单位电池中并且具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置；以及第一排列部件，所述第一排列部件将经过所述第一测量部件的所述单位电池布置在分隔片的预设位置，以基于由所述第一测量部件测量的所述第一电极的位置来调节布置在所述分隔片上的所述单位电池之间的间隔。
单位电池可包括第一单位电池和第二单位电池，其中第一单位电池可具有第二电极、第二隔膜、第一电极、第一隔膜、和第二电极顺序堆叠的结构，第二单位电池可具有第一电极、第一隔膜、第二电极、第二隔膜、和第一电极顺序堆叠的结构，并且第一电极的面积可大于第二电极的面积。
第一电极可以是负极，第二电极可以是正极。
第一测量部件可包括拍摄第一单位电池的第一测量构件，其中第一测量构件可以用投影方式拍摄设置在第一单位电池中的第一电极，使得第一电极通过隔膜显示到外部，并且通过经由隔膜显示到外部的第一电极图像测量第一电极的位置。
第一测量部件还可以包括拍摄第二单位电池的第二测量构件，其中第二测量构件可以拍摄布置在第二单位电池的最上端和最下端上的第一电极中的每一个，并且分析所拍摄的布置在最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在最下端的第一电极的图像，以通过使用两个位置的平均值来测量第一电极的位置。
该装置还可以包括第二测量部件，第二测量部件拍摄布置在分隔片上的单位电池，并且通过所拍摄的单位电池的图像来测量分隔片在宽度方向上的两端中的每一端与设置在单位电池中的第一电极之间的距离，以检查第一电极是否布置在分隔片的两端的中心。
该装置还可以包括第二排列部件，第二排列部件沿分隔片两端的方向移动单位电池，以校正设置在单位电池中的第一电极的位置，使得第一电极布置在分隔片的两端的中心。
该装置还可以包括折叠部件，折叠部件折叠分隔片以堆叠布置在分隔片上的单位电池。
一种通过使用根据本发明的用于制造二次电池的装置来制造二次电池的方法，包括：步骤(a)，传送单位电池；步骤(b)，拍摄被传送的单位电池中的每一个，以从被拍摄的单位电池的图像中，测量设置在单位电池上并且具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置；以及步骤(c)，将测量了第一电极的位置的单位电池布置在分隔片的预设位置，以基于所测量的第一电极的位置来调节布置在分隔片上的单位电池之间的间隔。
在步骤(a)中，单位电池可包括第一单位电池和第二单位电池，其中第一单位电池可具有第二电极、第二隔膜、第一电极、第一隔膜、和第二电极顺序堆叠的结构，第二单位电池可具有第一电极、第一隔膜、第二电极、第二隔膜、和第一电极顺序堆叠的结构，并且第一电极的面积可大于第二电极的面积。
在步骤(b)中，可以拍摄第一单位电池，其中可以用投影方式拍摄设置在第一单位电池中的第一电极以通过隔膜显示到外部，并且可以通过经由隔膜显示到外部的第一电极图像测量第一电极的位置。
在步骤(b)中，可以拍摄第二单位电池，其中可以分别拍摄布置在第二单位电池的最上端和最下端处的第一电极，并且分析所拍摄的布置在最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在最下端的第一电极的图像，以通过使用这两个位置的平均值来测量第一电极的位置。
该方法在步骤(c)之后，还可以包括步骤(d)：拍摄布置在分隔片上的单位电池，并且通过所拍摄的单位电池的图像来测量分隔片在宽度方向上的两端中的每一端与设置在单位电池中的第一电极之间的距离，以检查第一电极是否布置在分隔片的两端的中心。
该方法在步骤(d)之后，还可以包括步骤(e)：沿分隔片两端的方向移动所拍摄的单位电池，以校正设置在单位电池中的第一电极的位置，使得如果所拍摄的单位电池的第一电极不是布置在分隔片的两端的中心，则将第一电极布置在分隔片的两端的中心。
该方法在步骤(e)之后，还可以包括步骤(f)：折叠分隔片以堆叠布置在分隔片上的单位电池。
有益效果
第一：根据本发明的用于制造二次电池的装置可以包括：第一测量部件，其测量具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置；以及第一排列部件，其基于由第一测量部件测量的第一电极的位置来调节单位电池之间的间隔。由于此特征，单位电池之间的间隔可以得到精确调节以提高单位电池的堆叠质量，从而避免制造有缺陷的电极组件。
第二：在根据本发明的用于制造二次电池的装置中，单位电池可以包括第一单位电池和第二单位电池。第一单位电池可具有第二电极、第二隔膜、第一电极、第一隔膜、和第二电极顺序堆叠的结构，第二单位电池可具有第一电极、第一隔膜、第二电极、第二隔膜、和第一电极顺序堆叠的结构。第一电极的面积可以大于第二电极的面积。由于该特征，可以分别测量设置在第一单位电池中的第一电极的位置和设置在第二单位电池中的第一电极的位置，以精确地调节第一单位电池和第二单位电池之间的间隔，从而避免制造有缺陷的电极组件。
第三：在根据本发明的用于制造二次电池的装置中，第一电极可以是负极，第二电极可以是正极。因此，由于制造的作为第一电极的负极的尺寸大于作为第二电极的正极的尺寸，所以可以稳定地测量第一电极的位置而无需执行单独的改变，以精确地测量第一单位电池和第二单位电池之间的间隔。
第四：在根据本发明的用于制造二次电池的装置中，第一测量部件可包括拍摄第一单位电池的第一测量构件，其中第一测量构件可以用投影方式拍摄设置在第一单位电池中的第一电极，使得第一电极通过隔膜显示到外部，并且通过经由隔膜显示到外部的第一电极图像测量第一电极的位置。由于该特征，设置在第一单位电池中的第一电极的位置可以得到精确测量，从而将第一单位电池精确地布置在预设位置。
第五：在根据本发明的用于制造二次电池的装置中，第一测量部件可以包括拍摄第二单位电池的第二测量构件，其中第二测量构件可以拍摄布置在第二单位电池的最上端和最下端上的第一电极中的每一个，并且分析所拍摄的布置在最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在最下端的第一电极的图像，以通过使用两个位置的平均值来测量第一电极的位置。由于该特征，布置在第二单位电池的最上端和最下端的电极可以得到精确测量。特别地，第一电极的位置可以通过使用布置在最上端和最下端的第一电极的平均值来测量，以将第二单位电池精确地布置在预设位置。
第六：根据本发明的用于制造二次电池的装置可以包括第二测量部件，第二测量部件拍摄布置在分隔片上的单位电池，并且通过所拍摄的单位电池的图像来测量分隔片在宽度方向上的两端中的每一端与设置在单位电池中的第一电极之间的距离，以检查第一电极是否布置在分隔片的两端的中心。由于该特征，可以检查布置在分隔片上的单位电池是否被精确地布置，以避免制造有缺陷的电极组件。
第七：根据本发明的用于制造二次电池的装置可以包括第二排列部件，第二排列部件沿分隔片两端的方向移动单位电池，以校正设置在单位电池中的第一电极的位置，使得第一电极布置在分隔片的两端的中心。由于该特征，可以容易地校正在分隔片上错误布置的单位电池的位置，以将单位电池精确地布置在分隔片上，从而避免制造有缺陷的电极组件。
附图说明
图1是设置在根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置中的第一测量部件和第一排列部件的立体图。
图2是图1的侧视图。
图3是示出通过根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置拍摄第一单位电池而获得的图像的平面图。
图4a和图4b是示出通过根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置拍摄第二单位电池的最上端和最下端中的每一端而获得的图像的平面图。
图5是设置在根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置中的第二测量部件和第二排列部件的立体图。
图6是图5的侧视图。
图7是示出通过根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置拍摄布置在分隔片上的单位电池而获得的图像的平面图。
图8是示出根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式，使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术构思。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略描述对本发明不必要的任何内容，并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。
[根据本发明的实施方式的用于制造二次电池的方法]
如图1、图2和图5所示，根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置100包括：传送部件110，其连续地传送单位电池1；第一测量部件120，其测量由传送部件110连续传送的单位电池1中的每一个的位置；第一排列部件130，其将单位电池1中的每一个布置在分隔片30的预设位置处，并且基于由第一测量部件120测量的值来调节布置在分隔片30上的单位电池1之间的间隔；组合部件140，其传送已经调节了其间的间隔的单位电池1；分隔片30，其处于单位电池1和分隔片30彼此结合的状态下；第二测量部件150，其测量分隔片30在宽度方向上的两端中的每一端与单位电池1之间的距离，单位电池1由组合部件140传送；第二排列部件160，其基于由第二测量部件150测量的值来校正单位电池1的位置，使得单位电池1在宽度方向上布置在分隔片30的中心；以及折叠部件170，其折叠分隔片30以堆叠单位电池1。
传送部件
传送部件110传送单位电池。这里，传送部件110可以设置为传送带，以将单位电池1传送至组合部件。
单位电池
参照图1，单位电池1包括第一单位电池10和第二单位电池20。第一单位电池10和第二单位电池20中的每一个具有这样的结构，即：具有相同极性的电极设置在最外侧。第一单位电池10的最外侧电极和第二单位电池20的最外侧电极可以具有彼此不同的极性。
例如，第一单位电池10具有第二电极13、第二隔膜14、第一电极11、第一隔膜12、和第二电极13顺序堆叠的结构，第二单位电池20具有第一电极11、第一隔膜12、第二电极13、第二隔膜14、和第一电极11顺序堆叠的结构。
这里，第一电极11可以是负极，第二电极13可以是正极。此外，作为负极的第一电极11的尺寸可以大于作为正极的第二电极的尺寸。
第一测量部件
第一测量部件120拍摄由传送部件连续传送的单位电池1，并且从每个被拍摄的单位电池1的图像中，测量设置在单位电池1中并且具有彼此相反的极性的第一电极11和第二电极13中尺寸较大的第一电极11的位置。
这里，第一测量部件120包括：第一测量构件121，其测量设置在第一单位电池10中的第一电极11的位置；和第二测量构件122，其测量设置在第二单位电池20中的第一电极11的位置。
如图3所示，第一测量构件121拍摄由传送部件110传送的第一单位电池10。这里，第一测量构件121以投影方式拍摄设置在第一单位电池10中的第一电极11，使得第一电极11通过第二隔膜14显示到外部，并且从以投影方式拍摄的第一单位电池图像10A和通过第二电极图像13A显示到外部的第一电极图像11A当中，通过第二隔膜图像14a测量第一电极11的位置。
换言之，如图3所示，第一测量构件121被配置为测量布置在第一单位电池10中的第一电极的位置。第一测量构件121布置在传送部件110的上方，以用投影方式拍摄由传送部件110传送的第一单位电池10。因此，可以从拍摄的单位电池图像10A获得第二电极图像13A、第二隔膜图像14a、和第一电极图像11A。这里，由于第一电极的尺寸大于第二电极的尺寸，所以可以精确地测量第一电极11的位置。
如图4a和图4b所示，第二测量构件122被配置为测量设置在第二单位电池的最外侧的第一电极的位置。这里，第二测量构件122可以分别布置在传送部件110的上方和下方，以拍摄由传送部件110传送的第二单位电池20。因此，可以获得如图4a所示的、第一电极11布置在最上端的第二单位电池的图像20A，以及如图4b所示的、第一电极11布置在最下端的第二单位电池的图像20A。此外，最上面的第一电极的位置可以从拍摄的布置在最上端的第一电极的图像11A测量，最下面的第一电极11的位置可以从布置在最下端的第一电极的图像11A测量。然后，可以通过所测量的最上面和最下面的第一电极11的位置的平均值来获得设置在第二单位电池20中的第一电极的位置值。
第一排列部件
第一排列部件130允许经过第一测量部件120的单位电池1被布置在分隔片30的预设位置处。这里，可以基于由第一测量部件120测量的第一电极11的位置来调节布置在分隔片30上的单位电池1之间的间隔。
例如，参照图1，第一排列部件130保持由传送部件传送并经过第一测量部件120的第一单位电池10，以将第一单位电池10供应至分隔片30所在的组合部件140。这里，第一排列部件130计算被保持的第一单位电池10的第一电极11的位置和预先供应至组合部件140的第二单位电池20的第一电极11的位置，以将第一单位电池10供应至组合部件140，从而调节第二单位电池20和第一单位电池10之间的间隔。
因此，第一排列部件130可以基于设置在单位电池中的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置来调节单位电池之间的间隔，以精确地调节第二单位电池20和第一单位电池10之间的间隔，从而改善单位电池的堆叠对齐并避免制造有缺陷的电极组件。
组合部件
组合部件140将布置在分隔片30上的单位电池1压配到其间，以组合单位电池1。组合部件140包括一对辊子。该对辊子压配通过其间的单位电池1和分隔片30，以将单位电池1与分隔片30组合。
第二测量部件
如图5和图6所示，第二测量部件150被配置成测量布置在分隔片上的单位电池的弯曲缺陷。第二测量部件150拍摄布置在分隔片30上的单位电池1，以从拍摄的单位电池1的图像测量分隔片30在宽度方向上的两端与设置在单位电池1中的第一电极11之间的距离，由此检查第一电极是否布置在分隔片30的两端的中心，即，检查弯曲缺陷。
换言之，参照图7，第二测量部件150从拍摄的布置在分隔片30上的单位电池1的图像来测量布置在分隔片30上的第一单位电池10和第二单位电池20的位置。此外，测量分隔片30在宽度方向上的一端31与第一单位电池10的第一电极11的一端之间的第一距离值α1、和分隔片30在宽度方向上的另一端32与第一单位电池10的第一电极11的另一端之间的第二距离值α2中的每一个。这里，当测量的第一距离值α1和测量的第二距离值α2之间的差值(α1-α2)在预设值之内时，判定为正常，当差值在预设值之外时，判定为有缺陷。布置在分隔片30上的第一单位电池10的弯曲缺陷可以通过上述方法进行检查。
这里，图7所示的线“A”表示拍摄的单位电池的图像帧。
第二测量部件150测量分隔片30在宽度方向上的一端31与第二单位电池20的第一电极11(优选为最上面的第一电极11的一端)之间的第三距离p1，和分隔片30在宽度方向上的另一端32与第二单位电池20的第一电极11的另一端之间的第四距离p2中的每一个。这里，当测量的第三距离值p1和测量的第四距离值p2之间的差值(p1-p2)在预设值之内时，判定为正常产品，当差值在预设值之外时，判定为有缺陷。布置在分隔片30上的第二单位电池20的弯曲缺陷可以通过上述方法进行检查。
第二测量部件150还可以从拍摄的图像测量第一单位电池10的第一电极的位置和第二单位电池20的第一电极的位置。由此，可以重新确认第一单位电池10和第二单位电池20之间的间隔是否在预设间隔内。
第二排列部件
第二排列部件160确定布置在分隔片上的第一单位电池10和第二单位电池20被确定为弯曲缺陷，第二排列部件160沿分隔片30两端的方向(即，沿宽度方向)移动单位电池1，以校正设置在单位电池1中的第一电极11的位置，使得第一电极11布置在分隔片30的两端的中心。
换言之，第二排列部件160保持布置在分隔片上的第一单位电池10，以根据测量的第一距离值α1和测量的第二距离值α2之间的差值(α1-α2)沿分隔片30的两端的方向(即，沿宽度方向)移动第一单位电池10，由此校正第一单位电池10的第一电极11的位置，使得第一电极11布置在分隔片30的两端的中心。
第二排列部件160保持布置在分隔片上的第二单位电池20，以根据测量的第三距离值p1和测量的第四距离值p2之间的差值(p1-p2)，沿分隔片30的两端的方向(即，沿宽度方向)移动第二单位电池20，由此校正第二单位电池20的第一电极11的位置，使得第一电极11布置在分隔片30的两端的中心。
折叠部件
折叠部件170可以折叠分隔片30，使得作为布置在分隔片30上的单位电池的第一单位电池10和第二单位电池20交替堆叠。因此，第一单位电池10和第二单位电池20可以基于尺寸大于第二电极的尺寸的第一电极交替堆叠，以提高第一单位电池10和第二单位电池20的堆叠精度。
因此，根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的装置100可以测量设置在单位电池中的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置，以基于第一电极调节布置在分隔片上的单位电池之间的间隔。由于该特征，单位电池之间的间隔可以得到精确调节，以提高电极组件堆叠时的堆叠精度，从而避免制造有缺陷的电极。
[根据本发明的实施方式的用于制造二次电池的方法]
在下文中，将描述使用根据本发明的一个实施方式的用于二次电池的装置的制造方法。
如图8所示，根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的方法包括：步骤(a)，传送单位电池；步骤(b)，测量设置在单位电池中的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置；步骤(c)，基于第一电极调节布置在分隔片上的单位电池之间的间隔；步骤(d)，检查布置在分隔片上的单位电池的弯曲缺陷；步骤(e)，校正设置在单位电池中的第一电极的位置，使得第一电极布置在分隔片在宽度方向上的两端的中心；以及步骤(f)，折叠分隔片以堆叠单位电池。
如图1和图2所示，在步骤(a)中，通过使用传送部件110将单位电池1传送到组合部件140。
这里，单位电池1包括第一单位电池10和第二单位电池20。第一单位电池10具有第二电极13、第二隔膜14、第一电极11、第一隔膜12、和第二电极13顺序堆叠的结构，第二单位电池20具有第一电极11、第一隔膜12、第二电极13、第二隔膜、和第一电极11顺序堆叠的结构。第一电极是负极，第二电极是正极。作为负极的第一电极11的尺寸大于作为正极的第二电极的尺寸。
因此，在步骤(a)中，通过使用传送部件110将作为单位电池的第一单位电池10和第二单位电池20传送到组合部件140。
在步骤(b)中，通过使用第一测量部件120来拍摄由传送部件110传送的单位电池1。这里，测量设置在单位电池1中的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置。
这里，步骤(b)包括：测量设置在第一单位电池10中的第一电极11的位置的第一过程，和测量设置在第二单位电池20中的第一电极11的位置的第二过程。
在第一过程中，通过第一测量部件120的第一测量构件121拍摄第一单位电池10。如图3所示，设置在第一单位电池10中的第一电极11被拍摄以通过第二隔膜14显示到外部，并且通过经由第二隔膜14显示的第一电极图像来测量设置在第一单位电池10中的第一电极11的位置。
在第二过程中，通过第一测量部件120的第二测量构件122拍摄第二单位电池20。如图4a和图4b所示，分别拍摄布置在第二单位电池20的最上端和最下端的第一电极11，并且分析所拍摄的布置在最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在最下端的第一电极的图像，以通过两个位置的平均值来测量设置在第二单位电池20中的第一电极11的位置。
在步骤(c)中，通过第一排列部件130调节单位电池1之间的间隔，使得单位电池1以预设间隔布置在分隔片的表面上。换言之，第一排列部件130基于设置在单位电池1中的第一电极来调节第一单位电池1之间的间隔，使得第一单位电池1以预设间隔布置。
也就是说，第一排列部件130保持经过传送部件110和第一测量部件120的第一单位电池10和第二单位电池20，以将第一单位电池10和第二单位电池20供应至组合部件140。这里，可以调节供应间隔，使得设置在第一单位电池10中的第一电极或设置在第二单位电池20中的第一电极11以预设间隔布置。
在步骤(d)中，通过使用第二测量部件150来拍摄布置在分隔片30上的单位电池1，以从拍摄的单位电池1的图像测量分隔片30在宽度方向上的两端之间的距离，从而检查第一电极11是否布置在分隔片30在宽度方向上的两端的中心。
在步骤(e)中，当所拍摄的单位电池1的第一电极11没有布置在分隔片30的两端的中心时，单位电池1相对于宽度方向在两端的方向上移动以校正位置，使得设置在单位电池1中的第一电极布置在分隔片30的两端的中心。
在步骤(f)中，折叠分隔片30以堆叠布置在分隔片30上的单位电池1。
因此，在根据本发明的一个实施方式的用于制造二次电池的方法中，可以获得基于第一电极堆叠的成品电极组件。
相应地，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前述描述和其中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求的等同物的含义内和在权利要求内进行的各种修改被认为是在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于制造二次电池的装置，所述装置包括：
传送部件，所述传送部件连续地传送单位电池；
第一测量部件，所述第一测量部件拍摄连续传送的单位电池，以从每个被拍摄的单位电池的图像中，测量设置在所述单位电池中并且具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的第一电极的位置；
第一排列部件，所述第一排列部件将经过所述第一测量部件的所述单位电池布置在分隔片的预设位置，以基于由所述第一测量部件测量的所述第一电极的位置来调节布置在所述分隔片上的所述单位电池之间的间隔；
第二测量部件，所述第二测量部件拍摄布置在所述分隔片上的所述单位电池，并且通过所拍摄的单位电池的图像来测量所述分隔片在宽度方向上的两端中的每一端与设置在所述单位电池中的所述第一电极之间的距离，以检查所述第一电极是否布置在所述分隔片的所述两端的中心；
第二排列部件，所述第二排列部件沿所述分隔片的所述两端的方向移动所述单位电池，以校正设置在所述单位电池中的所述第一电极的位置，使得所述第一电极布置在所述分隔片的所述两端的所述中心；以及
折叠部件，所述折叠部件折叠所述分隔片以堆叠布置在所述分隔片上的单位电池，
其中，所述单位电池包括第一单位电池和第二单位电池，
其中，所述第一单位电池具有第二电极、第二隔膜、第一电极、第一隔膜、和第二电极顺序堆叠的结构，
所述第二单位电池具有第一电极、第一隔膜、第二电极、第二隔膜、和第一电极顺序堆叠的结构，并且
所述第一电极的面积大于所述第二电极的面积，
其中，所述第一测量部件包括拍摄所述第一单位电池的第一测量构件和拍摄所述第二单位电池的第二测量构件，
其中，所述第一测量构件以投影方式拍摄设置在所述第一单位电池中的所述第一电极，使得所述第一电极通过所述隔膜显示到外部，并且通过经由所述隔膜显示到外部的第一电极图像来测量所述第一电极的位置，
其中，所述第二测量构件拍摄布置在所述第二单位电池的最上端和最下端上的所述第一电极中的每一个，并且分析所拍摄的布置在所述最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在所述最下端的第一电极的图像，以通过使用两个位置的平均值来测量所述第一电极的位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极是负极，所述第二电极是正极。
3.一种使用根据权利要求1-2中任一项所述的装置来制造二次电池的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤(a)，传送单位电池；
步骤(b)，拍摄被传送的单位电池中的每一个，以从所拍摄的单位电池的图像中，测量设置在所述单位电池上并且具有彼此相反的极性的第一电极和第二电极中尺寸较大的所述第一电极的位置；以及
步骤(c)，将测量了所述第一电极的位置的单位电池布置在分隔片的预设位置，以基于所测量的所述第一电极的位置来调节布置在所述分隔片上的所述单位电池之间的间隔。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述步骤(a)中，所述单位电池包括第一单位电池和第二单位电池，
其中，所述第一单位电池具有第二电极、第二隔膜、第一电极、第一隔膜、和第二电极顺序堆叠的结构，
所述第二单位电池具有第一电极、第一隔膜、第二电极、第二隔膜、和第一电极顺序堆叠的结构，并且
所述第一电极的面积大于所述第二电极的面积。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述步骤(b)中，拍摄所述第一单位电池，
其中，用投影方式拍摄设置在所述第一单位电池中的所述第一电极以通过隔膜显示到外部，并且通过经由所述隔膜显示到外部的第一电极图像测量所述第一电极的位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述步骤(b)中，拍摄所述第二单位电池，
其中，分别拍摄布置在所述第二单位电池的最上端和最下端处的第一电极，并且分析所拍摄的布置在所述最上端的第一电极的图像和所拍摄的布置在所述最下端的第一电极的图像，以通过使用这两个位置的平均值来测量所述第一电极的位置。
7.根据权利要求4所述的方法，该方法在所述步骤(c)之后，还包括步骤(d)：拍摄布置在所述分隔片上的所述单位电池，并且通过所拍摄的单位电池的图像来测量所述分隔片在宽度方向上的两端中的每一端与设置在所述单位电池中的所述第一电极之间的距离，以检查所述第一电极是否布置在所述分隔片的所述两端的中心。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法在所述步骤(d)之后，还包括步骤(e)：沿所述分隔片的所述两端的方向移动所拍摄的单位电池，以校正设置在所述单位电池中的所述第一电极的位置，使得如果所拍摄的单位电池的所述第一电极不是布置在所述分隔片的所述两端的所述中心，则将所述第一电极布置在所述分隔片的所述两端的所述中心。
9.根据权利要求8所述的方法，该方法在所述步骤(e)之后，还包括步骤(f)：折叠所述分隔片以堆叠布置在所述分隔片上的所述单位电池。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230006239A1 (en) * 2019-12-06 2023-01-05 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and Method for Manufacturing Electrode Assembly and Method for Manufacturing Secondary Battery Comprising the Same
JP2022018028A (ja) * 2020-07-14 2022-01-26 株式会社京都製作所 積層セルの製造装置
CN112018453B (zh) * 2020-09-08 2022-02-01 深圳吉阳智能科技有限公司 复合叠片电芯制作控制方法、复合叠片电芯和锂电池
KR20220050708A (ko) 2020-10-16 2022-04-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 정렬부를 포함하는 전극 제조장치 및 이를 포함하는 전극조립체 제조장치
KR20240052547A (ko) 2022-10-14 2024-04-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전지모듈 제조방법 및 장치, 그에 의해 제조된 전지모듈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103222097A (zh) * 2010-12-02 2013-07-24 株式会社Lg化学 用于折叠电极组件的装置
KR20160051347A (ko) * 2014-11-03 2016-05-11 주식회사 엘지화학 스티치 커팅부를 포함하는 전극조립체 제조장치 및 이를 사용하여 제조된 전극조립체
CN105987919A (zh) * 2014-09-08 2016-10-05 Ckd株式会社 检查装置和卷绕设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000090958A (ja) 1998-09-14 2000-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 電池の検査装置及び検査方法
KR100696892B1 (ko) 2002-05-03 2007-03-20 주식회사 에스에프에이 폴리머 ２차 전지의 전극판 적층 및, 조립 시스템
KR100958649B1 (ko) 2002-12-27 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 전지부와, 이의 감는 방법과, 이를 채용하여 제조된 리튬이차 전지
JP4716138B2 (ja) * 2008-01-11 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 電極巻取装置、帯状電極と帯状セパレータとのずれ検知方法、当該ずれ量測定方法、当該ずれ量補正方法、および、電極巻取方法
JP2010176897A (ja) 2009-01-27 2010-08-12 Toyota Motor Corp 燃料電池用膜−電極接合体の製造方法及び装置
JP2011237210A (ja) 2010-05-07 2011-11-24 Yokogawa Electric Corp 位置測定システム
WO2012008743A2 (ko) * 2010-07-14 2012-01-19 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
JP5814588B2 (ja) 2011-04-07 2015-11-17 株式会社京都製作所 電極位置検出装置および電極位置検出方法
JP6022177B2 (ja) * 2011-04-07 2016-11-09 日産自動車株式会社 電極位置検出装置および電極位置検出方法
KR20130025760A (ko) 2011-09-02 2013-03-12 엘지전자 주식회사 이차 전지 제조 시스템의 위치 보정 장치
JP2015536553A (ja) * 2012-11-22 2015-12-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 電気化学セルを製造するための装置及び方法
KR101580481B1 (ko) * 2013-03-27 2015-12-28 주식회사 엘지화학 이차전지 제조 방법
KR101774261B1 (ko) 2013-11-28 2017-09-04 주식회사 엘지화학 단위셀 검사 장치
KR101684550B1 (ko) 2015-07-29 2016-12-08 현대자동차 주식회사 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조장치 및 방법
KR101764718B1 (ko) 2016-03-03 2017-08-08 주식회사 아바코 고속 정렬장치
JP6635203B2 (ja) * 2016-12-21 2020-01-22 株式会社村田製作所 電極積層体の製造装置
US11302994B2 (en) * 2017-02-27 2022-04-12 Envision Aesc Japan Ltd. Method for producing mono-cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103222097A (zh) * 2010-12-02 2013-07-24 株式会社Lg化学 用于折叠电极组件的装置
CN105987919A (zh) * 2014-09-08 2016-10-05 Ckd株式会社 检查装置和卷绕设备
KR20160051347A (ko) * 2014-11-03 2016-05-11 주식회사 엘지화학 스티치 커팅부를 포함하는 전극조립체 제조장치 및 이를 사용하여 제조된 전극조립체

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