CN112219305A - 制造单元电池的设备和方法 - Google Patents
制造单元电池的设备和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112219305A CN112219305A CN202080002939.5A CN202080002939A CN112219305A CN 112219305 A CN112219305 A CN 112219305A CN 202080002939 A CN202080002939 A CN 202080002939A CN 112219305 A CN112219305 A CN 112219305A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic force
- center electrode
- electrode
- laminate
- force generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 20
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016077 MP3P Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
为了解决问题,根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备包括:中心电极卷盘,从中心电极卷盘解绕中心电极;上隔膜卷盘,从上隔膜卷盘解绕要被层压在中心电极的顶表面上的上隔膜;下隔膜卷盘,从下隔膜卷盘解绕要被层压在中心电极的底表面上的下隔膜;和磁力产生部,磁力产生部设置在其中顺序地层压有下隔膜、中心电极和上隔膜的第一层压体上方或下方,以向第一层压体施加磁力。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年1月2日提交的韩国专利申请第10-2019-0000436号的优先权的权益,通过引用将上述专利申请整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种制造单元电池的设备和方法,更具体地,涉及一种当中心电极偏离正常位置时,即使无法从外部掌握中心电极,也能够以非接触的方式将中心电极对准在正常位置的制造单元电池的设备和方法。
背景技术
通常,二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这样的二次电池被应用并且用在诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏装置(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)、电动自行车(E-bike)等之类的小型产品,以及诸如电动车辆和混合动力车辆、用于储存多余电力或可再生能量的储电装置和备用储电装置之类的要求高功率的大型产品中。
通过组装单元电池(Unit Cell)形成一个电极组件,每个单元电池都通过层压正极(Cathode)、隔膜(Separator)和负极(Anode)来形成。然后,将电极组件容纳在特定壳体中以制造出锂二次电池。
单元电池包括全电池(Full-Cell)和双电池(Bi-Cell)。每个全电池是其中正极和负极设置在电池的两个最外侧的电池。作为最基本的结构,全电池包括具有正极/隔膜/负极的结构或正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜/负极的结构的全电池。
每个双电池是其中在电池的两个最外侧设置具有相同极性的电极的电池。作为最基本的结构,双电池包括具有正极/隔膜/负极/隔膜/正极的结构的A型双电池或具有负极/隔膜/正极/隔膜/负极的结构的C型双电池。就是说,其中在两个最外侧的每一侧设置正极的单元电池被称为A型双电池,其中在两个最外侧的每一侧设置负极的单元电池被称为C型双电池。
通常,为了制造这种单元电池,在中心电极通过传送带等向一侧移动的同时,将隔膜层压在中心电极的顶表面和底表面的每一个上,然后进一步层压上电极和下电极。如果单元电池是双电池,则中心电极可设置为奇数个,诸如一个,而如果单元电池是全电池,则中心电极可设置为偶数个,诸如二个。然而,在一些情况下,中心电极可能会由于旋转移动或线性移动而偏离待对准的原始位置。要是在中心电极的顶表面和底表面的每一个上层压隔膜之前,则可容易地从外部掌握中心电极的状态。然而,当在将隔膜层压在中心电极的顶表面和底表面的每一个上的期间,中心电极偏离了正常位置时,隔膜将中心电极隐藏,因而存在不容易从外部掌握中心电极的状态的问题。此外,当在中心电极偏离正常位置的状态下制造单元电池时,存在在包括单元电池的二次电池中发生诸如容量降低、短路等之类问题的风险。
发明内容
技术问题
为了解决以上问题,本发明的一个目的是提供一种当中心电极偏离正常位置时,即使无法从外部掌握中心电极,也能够以非接触的方式将中心电极对准在正常位置的制造单元电池的设备和方法。
本发明的目的不限于上述目的,而是本领域技术人员将从下面的描述清楚地理解未在此描述的其他目的。
技术方案
为了解决上述问题,根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备包括:中心电极卷盘,从所述中心电极卷盘解绕中心电极;上隔膜卷盘,从所述上隔膜卷盘解绕要被层压在所述中心电极的顶表面上的上隔膜;下隔膜卷盘,从所述下隔膜卷盘解绕要被层压在所述中心电极的底表面上的下隔膜;和磁力产生部,所述磁力产生部设置在其中顺序地层压有所述下隔膜、所述中心电极和所述上隔膜的第一层压体上方或下方,以向所述第一层压体施加磁力。
此外,所述磁力产生部可设置为配置成当电流流过时产生磁力的电磁体。
此外,当所述第一层压体向一侧移动,使得所述中心电极设置在所述磁力产生部上方或下方时,电流可流过所述磁力产生部。
此外,当所述中心电极所要对准的正常位置设置在所述磁力产生部上方或下方时,电流可流过所述磁力产生部,从而吸引所述中心电极。
此外,在电流流过所述磁力产生部特定时间之后,可切断电流。
此外,所述特定时间可以是0.01秒至0.5秒。
此外,所述磁力产生部可包括:具有圆柱形形状的旋转的旋转主体;和设置在所述旋转主体的外周表面上并且以均匀间隔设置的多个磁体。
此外,所述旋转主体可以以与所述第一层压体向一侧移动的方向相同的方向旋转。
此外,所述旋转主体可以以与所述第一层压体向一侧移动的速度相同的速度旋转。
此外,所述间隔可与多个所述中心电极所要对准的正常位置之间的间隔相同。
此外,所述设备可进一步包括:上电极卷盘,从所述上电极卷盘解绕要被层压在所述第一层压体的顶表面上的上电极;下电极卷盘,从所述下电极卷盘解绕要被层压在所述第一层压体的底表面上的下电极;和层压机,所述层压机配置为将其中顺序地层压有所述下电极、所述下隔膜、所述中心电极、所述上隔膜和所述上电极的第二层压体层压。
为了解决上述问题,根据本发明一实施方式的制造单元电池的方法包括以下步骤:切割从中心电极卷盘解绕的中心电极;将隔膜层压在所述中心电极的顶表面和底表面的每一个上,以形成第一层压体;和从设置在所述第一层压体上方或下方的磁力产生部向所述第一层压体施加磁力,以将所述中心电极对准在正常位置。
此外,所述磁力产生部可设置为配置成当电流流过时产生磁力的电磁体。
此外,所述磁力产生部可包括:具有圆柱形形状的旋转的旋转主体;和设置在所述旋转主体的外周表面上并且以均匀间隔设置的多个磁体。
此外,所述方法可进一步包括以下步骤:分别在所述第一层压体的上表面和下表面上进一步层压上电极和下电极,以形成第二层压体;和将所述第二层压体层压。
其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
本发明的实施方式可至少具有以下效果。
当在制造单元电池的同时中心电极偏离正常位置时,即使无法从外部掌握中心电极,也可通过使用磁力将中心电极对准在正常位置。
此外,由于以不需要接触中心电极的非接触方式将中心电极设置在正常位置,所以可防止中心电极被损坏。
本发明的效果不受上述描述的限制,因而本申请中涉及更多不同的效果。
附图说明
图1是图解根据本发明一实施方式的制造单元电池的方法的流程图。
图2是图解根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备的示意图。
图3是图解根据本发明一实施方式,中心电极偏离正常位置的状态的示意图。
图4是图解其中隔膜层压在图3中的中心电极上的第一层压体的状态的示意图。
图5是图解图4中的中心电极对准在正常位置的状态的示意图。
图6是图解通过在图5中的第一层压体上层压上电极形成第二层压体的状态的示意图。
图7是图解根据本发明另一实施方式的制造单元电池的设备的示意图。
具体实施方式
本发明的优点和特征及其实现方法将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明。然而,本发明可以以不同的形式实现,不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整,并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。此外,本发明仅由权利要求书的范围限定。相似的参考标记通篇指代相似的元件。
除非在本发明中使用的术语被不同地定义,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外,除非在说明书中清楚且明显地定义,否则在常用字典中定义的术语不被理想地或过度地解释为具有形式含义。
在下面的描述中,技术术语仅用于解释具体的示例性实施方式,而不限制本发明。在本申请中,除非特别提及,否则单数形式的术语可包括复数形式。“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”的含义不排除除所提及的部件之外的其他部件。
下文中,将参照附图详细描述优选实施方式。
图1是图解根据本发明一实施方式的制造单元电池2的方法的流程图。
根据本发明一实施方式,在制造单元电池2的过程中,当中心电极1111偏离正常位置时,即使无法从外部掌握中心电极1111,也可通过使用磁力将中心电极1111对准在正常位置。此外,由于以不需要接触中心电极1111的非接触方式将中心电极1111设置在正常位置,所以可防止中心电极1111被损坏。
为此,根据本发明一实施方式的制造单元电池2的方法包括以下步骤:切割从中心电极卷盘111解绕的中心电极1111;将隔膜12层压在中心电极1111的顶表面和底表面的每一个上,以形成第一层压体21;和从设置在第一层压体21上方或下方的磁力产生部14向第一层压体21施加磁力,以将中心电极1111对准在正常位置。
下文中,将参照图2至图6描述图1的流程图中示出的每个步骤。
图2是图解根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备1的示意图。
根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备1包括:中心电极卷盘111,从中心电极卷盘111解绕中心电极1111;上隔膜卷盘121,从上隔膜卷盘121解绕要被层压在中心电极1111的顶表面上的上隔膜1211;下隔膜卷盘122,从下隔膜卷盘122解绕要被层压在中心电极1111的底表面上的下隔膜1221;和磁力产生部14,磁力产生部14设置在其中顺序地层压有下隔膜1221、中心电极1111和上隔膜1211的第一层压体21上方或下方,以向第一层压体21施加磁力。
如上所述,单元电池2作为全电池和双电池来提供。如上所述,如果单元电池2是双电池,则中心电极1111可设置为奇数个,而如果单元电池2是全电池,则中心电极1111可设置为偶数个。下文中,单元电池2可以是设置有三个电极和两个隔膜12的双电池。然而,这是为了方便描述,并不旨在限制权利的范围。
中心电极卷盘111可以是卷绕有中心电极1111的卷盘,并且中心电极1111可从中心电极卷盘111解绕。如果单元电池2是A型双电池,则中心电极1111可设置为负极,如果单元电池2是C型双电池,则中心电极1111可设置为正极。可将电极活性材料、导电材料和粘合剂的浆料施加在电极集流体上,然后进行干燥和压制以制造电极。在此,由于电极集流体由诸如铝(Al)、铜(Cu)或镍(Ni)之类的磁性材料制成,所以电极集流体相对受到磁力影响。
上隔膜卷盘121和下隔膜卷盘122的每一个可以是卷绕有隔膜12的卷盘。此外,从上隔膜卷盘121解绕的上隔膜1211被层压在中心电极1111的顶表面上,并且从下隔膜卷盘122解绕的下隔膜1221被层压在中心电极1111的底表面上。因而,可形成其中顺序地层压有下隔膜1221、中心电极1111和上隔膜1211的第一层压体21。
通常,可将包括无机颗粒和聚合物粘合剂的混合物的浆料施加在多孔聚合物基材的至少一个表面上来形成多孔涂层,从而制造隔膜12。多孔聚合物基材可包括聚烯烃类聚合物。就是说,由于隔膜12由诸如聚合物之类的非磁性材料制成,所以隔膜12相对难以受到磁力影响。
磁力产生部14自身产生磁力,从而向外部施加磁力。根据本发明一实施方式,磁力产生部14设置在第一层压体21下方或上方,以向第一层压体21施加磁力。第一层压体21具有其中上隔膜1211和下隔膜1221分别层压在中心电极1111的顶表面和底表面上的结构。然而,如上所述,隔膜12几乎不受磁力影响,并且中心电极1111相对受磁力影响很大。因此,当磁力产生部14向第一层压体21施加磁力时,磁力产生部14可吸引中心电极1111,使得将中心电极1111对准在正常位置。另一方面,由于没有吸引力作用在隔膜12上,所以隔膜12没有变化。
磁力产生部14可包括各种类型的磁体,但是根据本发明一实施方式,磁力产生部14优选地由当电流流过时产生磁力的电磁体形成。电磁体可具有其中线圈缠绕铁芯的螺线管(Solenoid)形状。当电流流过线圈时,根据安培定律产生磁力,而当电流中断时,磁力消失。
第一层压体21通过传送带等向一侧移动,从而执行下一工序。此外,在根据本发明一实施方式的磁力产生部14中,当第一层压体21向一侧移动,使得待对准的中心电极1111设置在磁力产生部14上方或下方时,电流流动以产生磁力。然后,磁力施加至第一层压体21,以将中心电极1111对准到正常位置。
然而,如果磁力产生部14连续产生磁力,则当第一层压体21向一侧移动而逐渐接近磁力产生部14时,仅隔膜12可继续向一侧移动,而内部的中心电极1111可因被吸引到磁力产生部14而被固定。之后,中心电极1111不会继续向一侧移动。此外,由于在连续切割中心电极1111的同时多个中心电极1111向一侧移动,然后因被吸引到磁力产生部14而被固定,所以多个中心电极1111不会移动,而是聚集在磁力产生部14附近。
因而,在磁力产生部14中,当第一层压体21向一侧移动,使得中心电极1111所要对准的正常位置设置在磁力产生部14上方或下方时,电流流动特定时间。结果,磁力产生部14被激活以产生磁力,从而向第一层压体21施加磁力并吸引中心电极1111。因此,中心电极1111被吸引到磁力产生部14,然后被对准到待对准的正常位置。
在电流流动特定时间之后,切断电流。结果,磁力产生部14停止工作,磁力消失。因而,由于磁力仅被施加特定时间,所以当将中心电极1111对准在正常位置时,在特定时间之后磁力消失,并且中心电极1111与隔膜12一起向一侧移动。通过重复执行这一过程,即使多个中心电极1111与隔膜12一起向一侧移动,所有中心电极1111也可被对准在正常位置。如果特定时间过长,则中心电极1111被吸引到磁力产生部14并被固定的时间也较长。因此,中心电极1111可能会在对准在正常位置之后偏离正常位置。另一方面,如果特定时间过短,则在中心电极1111被正确地对准在正常位置之前磁力已经消失。因而,可用实验确定最佳的特定时间,但优选特定时间为约0.01秒至约0.5秒。
根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备1可进一步包括:上电极卷盘112,从上电极卷盘112解绕要被附接至第一层压体21的上侧的上电极1121;下电极卷盘113,从下电极卷盘113解绕要被附接至第一层压体21的下侧的下电极1131;和层压机15,层压机15将其中顺序地层压有下电极1131、下隔膜1221、中心电极1111、上隔膜1211和上电极1121的第二层压体22层压。
上电极卷盘112可以是卷绕有上电极1121的卷盘,并且上电极1121可从上电极卷盘112解绕。下电极卷盘113可以是卷绕有下电极1131的卷盘,并且下电极1131可从下电极卷盘113解绕。如果单元电池2是全电池,则上电极1121和下电极1131具有不同的极性。如果单元电池2是双电池,则上电极1121和下电极1131可具有相同的极性并且具有与中心电极1111的极性相反的极性。如果双电池是A型双电池,则中心电极1111是负极,但是上电极1121和下电极1131的每一个是正极。如果双电池是C型双电池,则中心电极1111是正极,但是上电极1121和下电极1131的每一个是负极。
上电极1121被层压在第一层压体21的顶表面上,并且下电极1131被层压在第一层压体21的底表面上。结果,形成其中顺序地层压有下电极1131、下隔膜1221、中心电极1111、上隔膜1211和上电极1121的第二层压体22。
层压机15将所形成的第二层压体22层压。层压机15可由上层压机151和下层压机152构成,以分别向第二层压体22的顶表面和底表面施加热量和压力,从而执行层压。第二层压体22的电极和隔膜可通过层压而彼此结合。
图3是图解根据本发明一实施方式,中心电极1111偏离正常位置的状态的示意图,图4是图解其中隔膜12层压在图3中的中心电极1111上的第一层压体21的状态的示意图。
下文中,将描述通过使用根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备1来制造单元电池2的方法。
首先,当从中心电极卷盘111解绕中心电极1111时,第一切割器131切割中心电极1111(S101)。如图3中所示,在诸如切割中心电极1111的步骤或在中心电极的顶表面和底表面的每一个上层压隔膜12的步骤之类的各种步骤中,中心电极1111可能偏离正常位置。此外,被切割的中心电极1111在偏离正常位置的同时向一侧移动。
此外,从上隔膜卷盘121解绕上隔膜1211,然后上隔膜1211层压在被切割的中心电极1111的顶表面上,并且从下隔膜卷盘122解绕下隔膜1221,然后下隔膜1221层压在被切割的中心电极1111的底表面上。结果,形成其中顺序地层压有下隔膜1221、中心电极1111和上隔膜1211的第一层压体21。在此,如图4中所示,由于隔膜12隐藏了中心电极1111,所以不容易从外部掌握中心电极1111的状态。
图5是图解图4中的中心电极对准在正常位置的状态的示意图。
根据本发明一实施方式,磁力产生部14可设置在第一层压体21下方或上方,并且可由当电流流动时产生磁力的电磁体形成。因而,当第一层压体21向一侧移动,使得中心电极1111所要对准的正常位置设置在磁力产生部14上方或下方时,电流流过磁力产生部14特定时间,从而产生磁力。此外,磁力施加至中心电极1111,磁力产生部14吸引中心电极1111。结果,如图5中所示,可将中心电极1111对准在待对准的正常位置。
此外,在电流流过磁力产生部14特定时间之后,切断电流。结果,磁力产生部14停止工作,磁力消失。因而,由于磁力仅被施加特定时间,所以当将中心电极1111对准在正常位置时,在特定时间之后磁力消失,并且中心电极1111与隔膜12一起向一侧移动。
图6是图解通过在图5中的第一层压体21上层压上电极1121形成第二层压体22的状态的示意图。
在中心电极1111对准在正常位置之后,当从上电极卷盘112解绕上电极1121时,第二切割器132切割上电极1121。此外,当从下电极卷盘113解绕下电极1131时,第三切割器133切割下电极1131。如图6中所示,被切割的上电极1121层压在第一层压体21的顶表面上,并且被切割的下电极1131层压在第一层压体21的底表面上。结果,如图2和图6中所示,形成其中顺序地层压有下电极1131、下隔膜1221、中心电极1111、上隔膜1211和上电极1121的第二层压体22。
当第二层压体22向一侧移动时,层压机15将所形成的第二层压体22层压。层压机15可由上层压机151和下层压机152构成,以分别向第二层压体22的顶表面和底表面施加热量和压力,从而执行层压。第二层压体22的电极和隔膜可通过层压而彼此结合。如上所述,可通过使用第四切割器134切割第二层压体来制造单元电池2。
图7是图解根据本发明另一实施方式的制造单元电池的设备的示意图。
在根据本发明一实施方式的制造单元电池的设备1中,磁力产生部14可形成为电流流过特定时间的电磁体。因此,当中心电极1111所要对准的正常位置设置在磁力产生部14上方或下方时,电流流动以产生磁力。结果,磁力产生部14吸引中心电极1111,从而将中心电极1111对准在正常位置。
另一方面,在根据本发明另一实施方式的制造单元电池的设备1a中,如图7中所示,磁力产生部14a包括:具有圆柱形形状的旋转的旋转主体141a;和设置在旋转主体141a的外表面上并且以均匀间隔设置的多个磁体142a。
旋转主体141a具有圆柱形形状并且设置在第一层压体21下方或上方,从而以恒定速度旋转。在此,优选的是,旋转主体141a以与第一层压体21向一侧移动的方向相同的方向旋转。因而,旋转主体141a的旋转轴垂直于第一层压体21的移动方向并且还垂直于第一层压体21的平面方向。在图7中,第一层压体21的移动方向被示出为沿向右方向,并且第一层压体21的平面方向被示出为沿向上或向下方向。此外,旋转主体141a优选以与第一层压体21向一侧移动的速度相同的速度旋转。
多个磁体142a以均匀间隔设置在旋转主体141a的外周表面上。在此,多个磁体142a优选是永磁体而不是电磁体。多个磁体142a可形成为从旋转主体141a的外周表面突出,但也可以以诸如嵌入之类的各种方式形成。这种永磁体是始终产生磁力的磁体,例如包括一般的固体磁体、钕磁体、橡胶磁体、流体磁体等。此外,所述间隔优选等于多个中心电极1111所要对准的多个正常位置之间的间隔。
首先,当第一层压体21向一侧移动时,磁力产生部14a的旋转主体141a旋转。在此,如上所述,旋转主体141a以与第一层压体21向一侧移动的方向和速度相同的方向和速度旋转。此外,设置在旋转主体141a的外周表面上的多个磁体142a之间的间隔与多个中心电极1111所要对准的多个正常位置之间的间隔相同。因此,当中心电极1111所必须对准的正常位置远离磁力产生部14a时,设置在旋转主体141a上的多个磁体142a也位于较远的位置,因而磁力不起作用。此外,当第一层压体21向一侧移动以接近磁力产生部14a时,旋转主体141a也旋转,使得多个磁体142a中的第一磁体1421a接近第一层压体21。然后,由第一磁体1421a产生的磁力施加至中心电极1111,磁力产生部14a吸引中心电极1111。结果,可将中心电极1111对准在正常位置。
由于旋转主体141a以与第一层压体21向一侧移动的方向和速度相同的方向和速度旋转,所以中心电极1111因被吸引到磁力产生部14a的第一磁体1421a而对准在正常位置,从而以与第一磁体1421a的方向和速度相同的方向和速度向一侧移动。在此,可保持中心电极111对准在正常位置的状态。此外,当第一磁体1421a经过磁力产生部14a的最上端或最下端的位置时,第一层压体21继续向一侧移动,从而远离磁力产生部14a,并且第一磁体1421a也远离第一层压体21。因此,在中心电极1111对准在正常位置之后,磁力不再施加至中心电极1111,第一磁体1421a不再吸引中心电极1111。结果,中心电极1111可在对准在正常位置的状态下被固定。
如上所述,当使用根据本发明实施方式的制造单元电池的设备1和方法时,在制造单元电池2的过程中,当中心电极1111偏离正常位置时,即使无法从外部掌握中心电极1111,也可通过使用磁力将中心电极1111对准在正常位置。此外,由于以不需要接触中心电极1111的非接触方式将中心电极1111设置在正常位置,所以可防止中心电极1111被损坏。
本发明所属技术领域的普通技术人员将理解,在不改变技术构思或必要特征的情况下,可以以其他特定形式执行本发明。因此,上面公开的实施方式应被认为是说明性的而不是限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求来限定,而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施方式来限定。在本发明的权利要求内以及在权利要求的等同含义内做出的各种修改被认为是在本发明的范围内。
Claims (15)
1.一种制造单元电池的设备,所述设备包括:
中心电极卷盘,从所述中心电极卷盘解绕中心电极;
上隔膜卷盘,从所述上隔膜卷盘解绕要被层压在所述中心电极的顶表面上的上隔膜;
下隔膜卷盘,从所述下隔膜卷盘解绕要被层压在所述中心电极的底表面上的下隔膜;和
磁力产生部,所述磁力产生部设置在其中顺序地层压有所述下隔膜、所述中心电极和所述上隔膜的第一层压体上方或下方,以向所述第一层压体施加磁力。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述磁力产生部设置为配置成当电流流过时产生磁力的电磁体。
3.根据权利要求2所述的设备,其中,当所述第一层压体向一侧移动,使得所述中心电极设置在所述磁力产生部上方或下方时,电流流过所述磁力产生部。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,当所述中心电极所要对准的正常位置设置在所述磁力产生部上方或下方时,电流流过所述磁力产生部,从而吸引所述中心电极。
5.根据权利要求3所述的设备,其中,在电流流过所述磁力产生部特定时间之后,切断电流。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述特定时间是0.01秒至0.5秒。
7.根据权利要求1所述的设备,其中所述磁力产生部包括:
具有圆柱形形状的旋转的旋转主体;和
设置在所述旋转主体的外周表面上并且以均匀间隔设置的多个磁体。
8.根据权利要求7所述的设备,其中所述旋转主体以与所述第一层压体向一侧移动的方向相同的方向旋转。
9.根据权利要求7所述的设备,其中所述旋转主体以与所述第一层压体向一侧移动的速度相同的速度旋转。
10.根据权利要求7所述的设备,其中所述间隔与多个所述中心电极所要对准的正常位置之间的间隔相同。
11.根据权利要求1所述的设备,进一步包括:
上电极卷盘,从所述上电极卷盘解绕要被层压在所述第一层压体的顶表面上的上电极;
下电极卷盘,从所述下电极卷盘解绕要被层压在所述第一层压体的底表面上的下电极展开;和
层压机,所述层压机配置为将其中顺序地层压有所述下电极、所述下隔膜、所述中心电极、所述上隔膜和所述上电极的第二层压体层压。
12.一种制造单元电池的方法,所述方法包括以下步骤:
切割从中心电极卷盘解绕的中心电极;
将隔膜层压在所述中心电极的顶表面和底表面的每一个上,以形成第一层压体;和
从设置在所述第一层压体上方或下方的磁力产生部向所述第一层压体施加磁力,以将所述中心电极对准在正常位置。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述磁力产生部设置为配置成当电流流过时产生磁力的电磁体。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述磁力产生部包括:
具有圆柱形形状的旋转的旋转主体;和
设置在所述旋转主体的外周表面上并且以均匀间隔设置的多个磁体。
15.根据权利要求12所述的方法,进一步包括以下步骤:
分别在所述第一层压体的上表面和下表面上进一步层压上电极和下电极,以形成第二层压体;和
将所述第二层压体层压。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2019-0000436 | 2019-01-02 | ||
KR1020190000436A KR102565054B1 (ko) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 단위 셀 제조 장치 및 방법 |
PCT/KR2020/000054 WO2020141903A1 (ko) | 2019-01-02 | 2020-01-02 | 단위 셀 제조 장치 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112219305A true CN112219305A (zh) | 2021-01-12 |
CN112219305B CN112219305B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=71406621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080002939.5A Active CN112219305B (zh) | 2019-01-02 | 2020-01-02 | 制造单元电池的设备和方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11824152B2 (zh) |
EP (1) | EP3790094A4 (zh) |
KR (1) | KR102565054B1 (zh) |
CN (1) | CN112219305B (zh) |
WO (1) | WO2020141903A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220011029A (ko) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 단위 셀 제조 장치 및 방법 |
CN112290074B (zh) * | 2020-10-13 | 2021-11-26 | 威海锦途精密金属有限公司 | 一种叠片机叠片钎装置及其使用方法 |
KR20220050465A (ko) | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전극조립체의 불량률이 개선된 전극조립체 제조장치 및 이를 이용한 전극조립체 제조방법 |
KR102658736B1 (ko) * | 2022-03-10 | 2024-05-21 | (주)씨엔씨엔지니어링 | 자장발생장치 |
DE102022116275A1 (de) | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Technische Universität Braunschweig, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Verfahren und Vorrichtung zum Fertigen eines Elektrodenstapels |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009009919A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Toray Eng Co Ltd | 2次電池の製造方法および製造装置 |
KR20160075096A (ko) * | 2014-12-19 | 2016-06-29 | 주식회사 엘지화학 | 자석을 이용한 전지팩 제조장치 |
KR20160094182A (ko) * | 2015-01-30 | 2016-08-09 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 제조 장치 |
WO2018070701A1 (ko) * | 2016-10-10 | 2018-04-19 | 주식회사 엘지화학 | 젖음성이 향상된 이차전지용 단위 셀 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101140447B1 (ko) | 2007-09-19 | 2012-04-30 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지용 스택 제조장치 |
JP2012209054A (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Nec Corp | 積層型電池の電極積層体、及び電極積層体の製造方法 |
JP6022783B2 (ja) | 2011-04-07 | 2016-11-09 | 日産自動車株式会社 | 袋詰電極の製造装置および製造方法 |
KR101625717B1 (ko) | 2013-09-27 | 2016-05-30 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 단위체 적층장치 및 적층방법 |
KR101795117B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2017-11-07 | 주식회사 엘지화학 | 전지 제조 장치 |
JP6582679B2 (ja) | 2015-07-27 | 2019-10-02 | 株式会社豊田自動織機 | セパレータ付き電極の製造装置、及び、セパレータ付き電極の製造方法 |
JP6599211B2 (ja) | 2015-11-06 | 2019-10-30 | 株式会社京都製作所 | 電池材料用移送装置 |
KR102104875B1 (ko) | 2016-04-15 | 2020-04-27 | 주식회사 엘지화학 | 간편한 결합 구조를 가지는 전지셀 위치 정렬 수단을 포함하는 셀 제조 장치 |
-
2019
- 2019-01-02 KR KR1020190000436A patent/KR102565054B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-01-02 EP EP20736135.3A patent/EP3790094A4/en active Pending
- 2020-01-02 US US17/257,249 patent/US11824152B2/en active Active
- 2020-01-02 CN CN202080002939.5A patent/CN112219305B/zh active Active
- 2020-01-02 WO PCT/KR2020/000054 patent/WO2020141903A1/ko unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009009919A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Toray Eng Co Ltd | 2次電池の製造方法および製造装置 |
KR20160075096A (ko) * | 2014-12-19 | 2016-06-29 | 주식회사 엘지화학 | 자석을 이용한 전지팩 제조장치 |
KR20160094182A (ko) * | 2015-01-30 | 2016-08-09 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 제조 장치 |
WO2018070701A1 (ko) * | 2016-10-10 | 2018-04-19 | 주식회사 엘지화학 | 젖음성이 향상된 이차전지용 단위 셀 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210234186A1 (en) | 2021-07-29 |
US11824152B2 (en) | 2023-11-21 |
EP3790094A4 (en) | 2021-08-04 |
WO2020141903A1 (ko) | 2020-07-09 |
EP3790094A1 (en) | 2021-03-10 |
KR102565054B1 (ko) | 2023-08-09 |
CN112219305B (zh) | 2024-04-30 |
KR20200084254A (ko) | 2020-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112219305B (zh) | 制造单元电池的设备和方法 | |
CN108055875B (zh) | 用于制造电极复合体的方法 | |
KR101619604B1 (ko) | 전극조립체 및 이차전지의 제조방법 | |
KR100859996B1 (ko) | 이중 권취형 전극조립체 | |
JP6538023B2 (ja) | 折曲げ電極を含む電気化学電池、その構成成分、該電気化学電池を含むバッテリー、および当該電池等を形成する方法 | |
KR100309604B1 (ko) | 리튬 2차 전지 | |
CN110034322B (zh) | 电极组装体的制造方法 | |
EP2557626A2 (en) | Stack-type cell, enhanced bi-cell, electrode assembly for secondary battery using same, and manufacturing method therefor | |
WO2014188607A1 (ja) | 積層装置及び積層方法 | |
JP7368052B2 (ja) | セル製造装置及び方法 | |
US20180205109A1 (en) | Secondary battery, apparatus for manufacturing the same, and method of manufacturing the same | |
KR101429132B1 (ko) | 극판 와인딩장치 및 이를 사용하여 제조되는 전지셀 | |
KR20150098445A (ko) | 절연물질이 코팅되어 있는 전극을 포함하는 전지셀 | |
KR101840859B1 (ko) | 전극조립체 고정용 접착부재의 부가 장치 | |
CN111918744B (zh) | 电阻焊接机和使用该电阻焊接机制造电池的方法 | |
KR20150131505A (ko) | 유연성 집전체를 포함하는 전지셀 | |
KR101476341B1 (ko) | 입체형상을 가지며 플렉시블한 전극 조립체 | |
KR20140048607A (ko) | 초음파 용접장치 및 초음파 용접장치를 이용하여 이차전지를 제조하는 방법 | |
KR20130103393A (ko) | 이차 전지 | |
KR102197360B1 (ko) | 향상된 기계적 강도의 단면 전극을 포함하고 있는 전극조립체 | |
KR102154014B1 (ko) | 전기화학소자용 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
KR102069512B1 (ko) | 2종의 분리막을 사용한 전극조립체 | |
KR101746628B1 (ko) | 전극의 노출이 억제된 전지셀 및 이의 제조방법 | |
KR102345198B1 (ko) | 이차전지용 전극 조립체 및 그의 제조 방법 | |
US20150349374A1 (en) | Thin Film Battery with Magnetic Components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220801 Address after: Seoul, South Kerean Applicant after: LG Energy Solution,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Applicant before: LG CHEM, Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |