CN112670545A - 二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置 - Google Patents

二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其包括：框架，向垂直方向延伸形成；延伸部，在框架的一表面向水平方向延伸形成；枢轴盘，一侧可枢转地连接在延伸部；枢轴盘驱动部，用于调节枢轴盘的旋转角；调节器，位于枢轴盘上，用于调节所配置的分离膜的张力；以及EPC传感器，用于测量从枢轴盘进出的分离膜的边缘位置，其中，驱动枢轴盘驱动部时，调节器和枢轴盘一同进行转动动作。本发明涉及的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置同时进行分离膜的张力和边缘位置控制，因此能够提高精密度。

Description

二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置
技术领域
本发明涉及一种多机型二次电池层叠装置，更详细而言，涉及一种即便极板尺寸改变，也能够使生产效率最大化的二次电池层叠装置。
背景技术
通常，二次电池是可通过将化学能转化为电能的放电和逆向的充电过程反复使用的电池，其种类有镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池、锂金属电池、锂离子(Ni-Ion)电池以及聚合物锂离子电池等。
二次电池由阳极、阴极、电解质、分离膜构成，利用彼此不同的阳极与阴极材料的电压差来存储并产生电。其中，放电是使电子从电压高的阴极向电压低的阳极移动(按照阳极的电压差来产生电)，充电是使电子重新从阳极向阴极移动，此时，阳极物质接收电子和锂离子并返回为原来的金属氧化物。即，二次电池当充电时，随着金属原子通过分离膜并从阳极向阴极移动，产生充电电流，相反，当放电时，金属原子从阴极向阳极移动，产生放电电流。
另一方面，这种二次电池在制造时，可以分为卷绕方式和层叠方式，其中，层叠方式是将以规定的尺寸切断的阳极板和阴极板交替层叠以制造电极组件的方式。韩国授权专利第1421847号(公开日：2012.05.31)将其公开。
然而，这种现有技术的问题在于，在独立地进行分离膜的张力和边缘的控制时，会彼此影响，因此准确度降低。
在先技术文献
专利文献
韩国授权专利第1421847号(公开日：2012.05.31)
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其能够解决上述现有的二次电池制造装置的问题点，并同时进行分离膜的张力和位置的控制，从而提高精密度。
技术方案
作为上述技术问题的解决方法，能够提供一种二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其包括：框架，沿垂直方向延伸形成；延伸部，在框架的一表面向水平方向延伸形成；枢轴盘，其一侧可枢转地连接在延伸部；枢轴盘驱动部，用于调节枢轴盘的旋转角；调节器，位于枢轴盘上，用于调节所配置的分离膜的张力；以及EPC传感器，用于测量从枢轴盘进出的分离膜的边缘位置，其中，当驱动枢轴盘驱动部时，调节器和枢轴盘一同进行枢转动作。
另一方面，EPC传感器位于框架上，能够用于测量从枢轴盘出来的分离膜的边缘位置。
另一方面，调节器能够以一侧为旋转中心，以预定角度进行旋转的运动。
另外，可以进一步包括负荷传感器，其位于枢轴盘上，能够用于测量经过调节器的分离膜的张力。
此外，负荷传感器位于枢轴盘上的与调节器隔开预定距离的位置，从调节器引出的分离膜配置在所述负荷传感器上。
另一方面，调节器包括两个导辊，分离膜经过调节器的一个导辊，并经过负荷传感器之后，经过调节器的另一个导辊。
另一方面，可以进一步包括调节器驱动部，其基于负荷传感器的值来调节调节器的旋转角。
另外，调节器驱动部可以包括伺服电机。
此外，框架延伸形成在XZ平面上，枢轴盘能够以平行于X轴的轴为中心枢转。
另一方面，调节器能够以平行于Y轴的轴为中心进行旋转运动。
发明效果
本发明涉及的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置同时进行分离膜的张力和边缘位置的控制，因此能够提高精密度。
附图说明
图1是示出二次电池层叠的概念的图。
图2是示出按照不同机型形成为不同尺寸的电极组件的立体图。
图3是张力及边缘位置控制装置的立体图。
图4是图3的分解立体图。
图5是示出在图3中配置有分离膜时的状态的主视图。
图6是进行EPC时的操作状态图。
图7及图8是调节张力时的操作状态图。
附图标记
1000：电极组件
2000：极板
3000：阳极板
4000：阴极板
5000：分离膜
10：框架
800：分离膜张力及边缘位置控制装置
801：延伸部
810：枢轴盘
811：枢轴盘驱动部
812：EPC传感器
820：调节器
821：调节器驱动部
822：负荷传感器
830：导辊
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施例涉及的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置进行详细的说明。并且，在下文的实施例的说明中，各个构成要素的名称可以在本技术领域以其他名称命名。然而，当其存在功能上的相似性及相同性时，即便采用变形的实施例，也可以视为等同构成。另外，附加于各个构成要素的附图标记为了说明的便利而记载。然而，记载有这些附图标记的附图上的示出内容并非将各个构成要素限定于附图内的范围。相同地，即便附图上的构成被部分变形的实施例采用，当存在功能上的相似性及相同性时，也可以视为等同的构成。另外，当鉴于本领域技术人员的水平而被认为应当包括的构成要素时，省略对此的说明。
图1是示出二次电池层叠的概念的附图。如图所示，电极组件1000(或卷芯)的生产通过以一个分离膜5000为界，层叠极板2000来生产，通过使阳极板3000位于一侧并使阴极板4000位于另一侧而形成。例如，二次电池极板层叠装置能够通过反复进行在放置阳极板3000并覆盖分离膜5000之后放置阴极板4000并将分离膜5000覆盖于其之上的动作，生成数十至数百层的电极组件。
图2是示出按照不同机型形成为不同尺寸的电极组件1000的立体图。本发明能够生产示于图2的多种机型的电极组件1000。各机型可以形成为极板2000的尺寸，尤其是，平面方向的面积不同。本发明的二次电池层叠装置根据电极组件的机型的变换，与极板2000的尺寸对应，因此能够使生产效率最大化。
另一方面，虽未示出，二次电池层叠装置可以以传送极板的顺序为基准具备极板取放装置、视觉检查装置、堆叠板、装载位置检查部以及独立于极板的传送路径的分离膜供给装置，另外，可以具备分离膜的张力与边缘位置控制装置。
以下，参照图3至图8，对本发明涉及的分离膜张力及边缘位置控制装置(EdgePosition Control)进行详细的说明。
将分离膜5000持续供给至堆叠板时，分离膜张力及边缘位置控制装置800用于保持适当的张力并调节边缘位置，从而能够提高精密度。分离膜5000张力及边缘位置控制装置用于经过分离膜5000卷轴(spool)与堆叠板之间，所述分离膜5000卷轴卷绕有分离膜5000并用于供给分离膜5000。
图3是张力及边缘位置控制装置的立体图，图4是图3的分解立体图。为了说明的便利，图3及图4中示出框架10的一部分和张力及边缘位置控制装置800。如图所示，分离膜张力及边缘位置控制装置800可以位于二次电池层叠装置的一侧的框架10上，并且，与从框架沿着水平方向延伸规定距离形成的延伸部801、可枢转地设置于延伸部801上用于调节分离膜5000的张力的调节器820和用于调节分离膜5000的边缘位置的枢轴盘810可以形成为一体。
如图4所示，分离膜张力及边缘位置控制装置800可以进一步包括：枢轴盘810、EPC传感器812、枢轴盘驱动部811、负荷传感器822、调节器820以及调节器驱动部821。
枢轴盘(Pivot plate)810的一侧可旋转地连接在框架10，从而能够枢转。枢轴盘810能够以x方向的旋转轴为基准，实现枢转。枢轴盘810具备多个导辊830和调节器820以及负荷传感器822，从而能够使这些构成要素一同枢转。当实现枢转时，枢轴盘810上的导辊830与框架10上的导辊830角度改变，从而能够根据角度调节被移动的分离膜5000的宽度方向位置。
EPC传感器(Edge position control sensor：边缘位置控制传感器)812能够用于掌握连续移动的分离膜5000的边缘位置。EPC传感器812可以设置于与枢轴盘810相邻的框架10上的一位置。EPC传感器812在从枢轴盘810引出的分离膜5000的路径上测量分离膜5000的边缘位置。
枢轴盘驱动部811能够根据由EPC传感器812的测量值决定的枢转驱动值来旋转枢轴盘810。作为一例，枢轴盘驱动部811可以由伺服电机构成。
负荷传感器822能够用于测量作用于分离膜5000的张力T。负荷传感器822可以位于从调节器820引出并返回的分离膜5000的路径上，以便及时测量由调节器820调节的张力。即，分离膜5000能够以之字形经过的路径在调节器820的导辊830与负荷传感器822的导辊830之间移动。在负荷传感器822测量张力之后，能够将其传输至控制部。
调节器820能够用于调节作用于分离膜5000的张力。能够控制调节器820以一侧为中心进行旋转运动，从而向分离膜5000增加张力，或与此相反减小张力。
调节器驱动部821能够用于旋转调节器820，基于负荷传感器822测量的当前张力，来驱动并形成能够产生目标张力的旋转角。作为一例，调节器驱动部821可以由伺服电机构成。
图5是示出在图3中配置有分离膜5000时的状态的主视图。
如图所示，分离膜5000在上侧由卷轴供给并进入，经过框架10上的导辊830，在经过枢轴盘810上的调节器820的导辊830和负荷传感器822及调节器820的导辊830和枢轴盘810的导辊830之后，通过EPC传感器812。
图6是进行EPC时的操作状态图。如图所示，枢轴盘810进行枢转时，在枢轴盘810中，调节分离膜5000最终经过的导辊830与框架10之间的角度(θ)，分离膜5000向由于重力而倾斜的方向移动。在图6中，通过枢轴盘驱动部811，枢轴盘810相对于框架10能够向顺时针方向(图6的(a))枢转，或相反地，向逆时针方向(图6的(b))枢转。其结果，能够调节枢轴盘810的角度，从而进行边缘位置控制。
图7及图8是调节张力时的操作状态图。如图7所示，当需要增加张力时，使调节器820向顺时针方向旋转，从而增加分离膜5000整体的张力T。相反，如图8所示，当需要减小张力时，使调节器820沿逆时针方向回转，以减小分离膜5000的整体的张力T。
如上述说明，本发明涉及的分离膜的张力及边缘位置控制装置，能够在一个装置中同时进行张力的控制和边缘位置的控制，因此能够一体化彼此依赖地产生影响的控制，从而提高精密度。

Claims (10)

1.一种二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，包括：
框架，沿垂直方向延伸形成；
延伸部，在所述框架的一表面向水平方向延伸形成；
枢轴盘，其一侧可枢转地连接在所述延伸部；
枢轴盘驱动部，用于调节所述枢轴盘的旋转角；
调节器，位于所述枢轴盘上，用于调节所配置的分离膜的张力；以及
EPC传感器，用于测量从所述枢轴盘进出的所述分离膜的边缘位置，
其中，当驱动所述枢轴盘驱动部时，所述调节器和所述枢轴盘一同进行枢转动作。
2.根据权利要求1所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述EPC传感器位于所述框架上，用于测量从所述枢轴盘出来的所述分离膜的边缘位置。
3.根据权利要求2所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述调节器能够以一侧为旋转中心，以预定角度进行旋转运动。
4.根据权利要求3所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
进一步包括负荷传感器，其位于所述枢轴盘上，用于测量经过所述调节器的所述分离膜的张力。
5.根据权利要求4所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述负荷传感器位于所述枢轴盘上的与所述调节器隔开预定距离的位置，从所述调节器引出的所述分离膜配置在所述负荷传感器上。
6.根据权利要求5所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述调节器包括两个导辊，
所述分离膜经过所述调节器的一个导辊，并经过所述负荷传感器之后，经过所述调节器的另一个导辊。
7.根据权利要求6所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
进一步包括调节器驱动部，其基于所述负荷传感器的值来调节所述调节器的旋转角。
8.根据权利要求7所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述调节器驱动部包括伺服电机。
9.根据权利要求1所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述框架延伸形成在XZ平面上，
所述枢轴盘能够以平行于X轴的轴为中心进行枢转。
10.根据权利要求9所述的二次电池层叠装置的分离膜张力及边缘位置控制装置，其特征在于，
所述调节器能够以平行于Y轴的轴为中心进行旋转运动。
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