CN113196537B - 二次电池的电池堆制造装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明实施例的二次电池的电池堆制造装置包括：层压台，其被安装为能够在水平方向和竖直方向上往复运动；隔膜供应部分，其定位在所述层压台上方，以便将隔膜供应到所述层压台上；第一多头部，其分别设置在所述层压台的一侧的上部，使得电极板的位置与定位在已移动到一侧的所述层压台上的隔膜对准，然后一个接一个地与之层压；第二多头部，其设置在所述层压台的另一侧的上部，使得电极板的位置与定位在已移动到另一侧的所述层压台上的隔膜对准，然后一个接一个地与之层压；以及缺陷检查部分，所述缺陷检查部分设置在所述第一多头部和所述第二多头部之间，每当所述层压台在所述第一多头部和所述第二多头部之间移动时拍摄层压在所述层压台上的电池堆的图像，从而基于电池堆图像信息来确定所述电池堆是否有缺陷。
Description
技术领域
本公开涉及一种能够高速且高精度地制造电池堆的用于二次电池的电池堆制造装置。
背景技术
二次电池是将电能转化为化学能、储存化学能并在需要时发电的装置，充电和放电都发生在一个电极上，阳极(负极)和阴极(正极)基于放电反应而区分。
二次电池包括：在集流体上涂覆有活性材料的正电极板和负电极板；分隔正电极板和负电极板的隔膜；通过隔膜传输离子的电解质；容纳正电极板、隔膜和负电极板的壳体；以及与正电极板和负电极板连接并引出的引线片。
近来，为了增加二次电池的电池容量，需要增加电极的数量或使电极的尺寸最大化的方法，并且二次电池的电池可通过卷绕方法、折叠方法、堆叠方法来制造。
在卷绕方法中，正电极板和负电极板被放置在隔膜上，隔膜被卷起以形成果冻卷，并且当正电极板和负电极板以及隔膜变大时，可能由于未对准而发生缺陷，因此卷绕方法主要用于制造小型二次电池。
在折叠方法中，将粘合剂施加到隔膜的两个表面上，将预定尺寸的若干切割的正电极板和负电极板分别以预定间隔附着到隔膜的两个表面，然后将隔膜折叠若干次，使得正电极板和负电极板交替设置。当然，需要预先切割正电极板和负电极板并将它们附着到隔膜的附加工艺。
在堆叠方法中，制造其中正电极板或负电极板以预定尺寸粘附到隔膜的层压形式，然后堆叠该层压以制造其中正电极板、隔膜、负电极板和隔膜交替插入的电池堆叠形式。
与卷绕方法或折叠方法相比，堆叠方法可以灵活地控制堆叠的数量并且可以增加电极相对于体积的密度。然而，由于添加了单独堆叠层压型电极体的工艺，堆叠方法具有生产率低和生产成本高的问题。
在韩国专利No.313119(1999年1月26日提交)中，公开了一种二次电池的电极组，其中在正电极、负电极和隔膜重叠的状态下通过以Z字形方式折叠形成堆叠结构。
在韩国专利No.1220981(2010年9月3日提交)中，公开了一种用于二次电池的电极板层压设备，其包括：用于沿纵向方向连续地供应片状隔膜的供应装置；用于固定电极板堆叠体的固定装置，所述电极板堆叠体通过交替地堆叠所述隔膜和所述电极板而形成，所述固定装置位于沿着所述隔膜的供应方向与所述供应装置间隔开的点处；以及传输装置，所述传输装置用于通过移动所述电极板而将所述隔膜和所述电极板进一步堆叠在所述电极板堆叠体上，使得在所述电极板与所述隔膜的位于所述供应装置和所述固定装置之间的一个表面接触之后，所述隔膜的在所述电极板接触的部分处的另一个表面与固定到所述固定装置的所述电极板堆叠体接触。
如上所述，广泛使用Z－堆叠方法，其中隔膜以Z字形方式折叠，并且正电极板和负电极板交替地堆叠在它们之间。
当然，为了防止短路，必须保持负电极板和正电极板之间的距离恒定，并且在制造电池堆之后，应当检查堆叠状态，并且如果堆叠状态不良，则应当丢弃整个电池堆。
然而，根据现有技术，即使当使用诸如CT的测量装置检查电池堆时，由于隔膜而不能精确地看到电极板的位置，也存在电池堆的缺陷率高的问题。此外，存在生产率降低的问题，因为必须检查完全制造的电池堆以确定电极板缺陷并丢弃整个电池堆。
此外，根据现有技术，在移动装置水平移动的同时使电极板与隔膜的一个表面接触，然后在移动装置旋转和移动的同时使隔膜的另一个表面与固定到固定装置一侧的电池堆接触，并且在该过程中，隔膜的张力周期性地变化。因此，生产效率可能降低，因为当在该过程中拉紧隔膜时隔膜可能被撕裂，并且存在这样的问题：当在该过程中松开隔膜时，由于电极板不能堆叠在隔膜的正确位置，所以难以保证电池堆的质量。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决现有技术的问题，并且本公开的一个目的是提供一种能够通过识别电池堆制造期间的缺陷来响应缺陷的用于二次电池的电池堆制造装置。
本公开的另一个目的是提供一种能够在电池堆制造期间均匀地保持隔膜的张力的用于二次电池的电池堆制造装置。
技术方案
为了实现上述目的，根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电池堆制造装置包括：堆叠台，所述堆叠台被配置为被安装为能够在水平方向和竖直方向上往复运动；隔膜供应部分，所述隔膜供应部分被配置为位于所述堆叠台上方并且将隔膜供应到所述堆叠台上；第一多头部，所述第一多头部设置在所述堆叠台的上部的一侧，并且被配置为通过使位于移动到一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；第二多头部，所述第二多头部设置在所述堆叠台的所述上部的另一侧，并且被配置为通过使位于移动到另一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的所述电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；以及缺陷检查部分，所述缺陷检查部分设置在所述第一多头部和所述第二多头部之间，被配置为每当所述堆叠台在所述第一多头部和所述第二多头部之间移动时拍摄堆叠在所述堆叠台上的电池堆的图像，并且基于所述电池堆的图像信息来确定所述电池堆是否有缺陷。
根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池堆制造装置包括：堆叠台，所述堆叠台被配置为被安装为能够在水平方向和竖直方向上往复运动；隔膜供应部分，所述隔膜供应部分被配置为位于所述堆叠台上方并且将隔膜供应到所述堆叠台上；第一多头部，所述第一多头部设置在所述堆叠台的上部的一侧，并且被配置为通过使位于移动到一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；以及第二多头部，所述第二多头部设置在所述堆叠台的上部的另一侧，并且被配置为通过使位于移动到另一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的所述电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板，其中，所述隔膜供应部分包括被配置为引导所述隔膜的多个辊、位于所述多个辊和所述堆叠台之间并且围绕中心旋转的旋转部分、以及一对张力调节辊，所述一对张力调节辊安装在所述旋转部分的两端处，并且被配置为在所述多个辊和所述堆叠台之间引导所述隔膜，并且所述旋转部分根据所述堆叠台和所述旋转部分之间的间隔周期性地沿正向方向和反向方向旋转。
有益效果
在根据本公开的用于二次电池的电池堆制造装置中，当堆叠台在第一电极板供应部分与第二电极板供应部分之间移动时，电极板交替地堆叠在隔膜上，并且每当堆叠台在第一电极板供应部分与第二电极板供应部分之间移动时，缺陷检查部分可拍摄堆叠在堆叠台上的电池堆的图像。
因此，可以在电池堆制造期间基于堆叠在电池堆上的电极板的图像信息快速且准确地确定电池堆是否有缺陷，并且可以在电池堆完成之前立即丢弃有缺陷的电池堆，从而提高生产率，并且可以制造高速且高精度的电池堆。
此外，根据本公开的用于二次电池的电池堆制造装置使配备有一对张力调节辊的旋转杆周期性地旋转，所述一对张力调节辊用于根据距堆叠台的距离沿正向方向和反向方向引导隔膜，从而即使在电池堆制造期间移动堆叠台，也能够均匀地维持隔膜的张力。
因此，可以通过防止隔膜被撕裂并且防止电极板不正确地堆叠在隔膜上来提高生产效率，从而生产高精度的电池堆。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的正视图。
图2是示意性地示出根据本公开的实施例的二次电池的电池堆制造工艺的示意图。
图3是示意性地示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分的示意图。
图4是示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分的正视图。
图5和图6是从不同角度示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分的立体图。
图7是示出包括在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置中的多头部和视觉部分的平面图。
图8是示出包括在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置中的多头部和缺陷检查部分的平面图。
图9是示出包括在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置中的缺陷检查部分的侧视图。
图10是顺序地示出通过根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置来供应隔膜的过程的示意图。
图11是顺序地示出通过根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置来堆叠电极板的过程的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本实施例。然而，本实施例的精神的范围可以根据本实施例中公开的内容来确定，并且可以说，本实施例的精神包括对所提出的实施例的诸如添加、删除和改变部件的实现修改。
图1是示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的正视图，并且图2是示意性地示出根据本公开的实施例的二次电池的电池堆制造工艺的示意图。
如图1所示，根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置包括第一电极板供应部分10、第二电极板供应部分20、隔膜供应部分30、堆叠部分100、热压部分40、切割部分50、密封部分60和卸载部分70。
第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20退绕卷绕有电极的卷，将卷分别切割成预定长度的电极板B1和B2，并且可以在堆叠部分100中一个接一个地供应电极板B1和B2。当然，由第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20供应的电极板B1和B2可以是正电极板或负电极板，并且第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20可以将电极板B1和B2供应到堆叠部分100。
隔膜供应部分30可以设置在第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20之间，并且可以退绕通过卷绕隔膜A获得的卷，从而以均匀的张力将退绕的卷供应到堆叠部分100。
根据该实施例，隔膜供应部分30可以由用于引导隔膜A的多个辊和引导部分组成，这将在下面详细描述。
堆叠部分100设置在隔膜供应部分30的下侧，并且可以被配置为重复折叠由隔膜供应部分30供应的隔膜A以及将由第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20供应的电极板B1和B2堆叠在隔膜A上的过程。
此外，堆叠部分100被配置为在将电极板B1和B2堆叠在隔膜A上之前调整电极板B1和B2的位置，使得电极板B1和B2可以堆叠在隔膜A的正确位置处，并且当电极板B1和B2远离隔膜A的参考位置堆叠时，将电极板确定为有缺陷的并丢弃电极板，这将在下面详细描述。
同时，其中电极板B1和B2堆叠在隔膜A之间的电池堆可以在被夹持器(未示出)夹持的状态下在堆叠部分100、热压部分40、切割部分50和密封部分60之间传输。
热压部分40可以设置在堆叠部分100的一侧，并且可以通过同时向由夹持器传输的电池堆施加热和压力来按压电极板B1和B2。
根据该实施例，热压部分40包括在竖直方向上间隔开的上板/下板，并且上板/下板中的至少一个被安装为能够上升/下降，并且上板/下板被配置为能够产生热量。
切割部分50可以设置在热压部分40的一侧，并且可以切割由热压部分按压的电池堆的隔膜A。
根据该实施例，切割部分50包括上模具和下模具，并且上模具被安装为能够使用子马达和凸轮上升/下降，并且位于上模具和下模具之间的电池堆的隔膜能够在上模具/下模具彼此接合时被切割。
在这种情况下，上模具/下模具在相对的表面上具有诸如冲头和脱模器的形状，从而电池堆的隔膜可被切割成期望的形状。
密封部分60可以设置在切割部分50的一侧，并且可以通过同时向由切割部分50切割的电池堆的隔膜A施加热和压力来按压隔膜A。
当使用如上所述配置的二次电池的电池堆装置时，电极板B1和B2堆叠在如图2所示的以Z字形折叠的隔膜A之间，并且电极板B1和B2通过在配置有隔膜的电池堆(C)的上/下方向上施加热和压力而粘附和固定。
接下来，当电池堆C的隔膜A被切割成期望的形状，并且在电池堆C的竖直方向上施加热和压力以进一步按压隔膜A时，完成电池堆C。
图3是示意性地示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分的示意图，图4至图6是示出根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分的正视图和立体图，图7至图8是示出包括在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置中的多头部、视觉部分和缺陷检查部分的平面图，并且图9是示出包括在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置中的缺陷检查部分的侧视图。
根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置的主要部分包括第一装载部分11、第二装载部分21、隔膜供应部分30和堆叠部分100，并且堆叠部分100包括堆叠台110、第一多头部120和第二多头部130、第一视觉部分140和第二视觉部分150、以及第一缺陷检查部分170和第二缺陷检查部分180。
第一装载部分11和第二装载部分21可以被配置为能够一个接一个地传输从第一电极板供应部分10和第二电极板供应部分20(在图1中示出)供应的电极板B1和B2。第一装载部分11可以位于左侧，第二装载部分21可以位于右侧，并且第一装载部分11和第二装载部分21可以被配置为彼此面对。
第一装载部分11和第二装载部分21可以包括能够将薄电极板B1和B2吸附到下侧的吸附板11a和21a、以及能够使吸附板11a和21a在水平方向和竖直方向上往复运动的传输部分11b和21b，但不限于此。
隔膜供应部分30位于第一装载部分11和第二装载部分21之间，并且可以被配置为以均匀的张力供应隔膜A。
详细地，隔膜供应部分30可包括驱动辊31、第一空转辊32a和第二空转辊32b、张力辊33、引导辊34、旋转部分35、第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b、以及第一至第四引导部分37a、37b、38a和38b，但不限于此。
驱动辊31是安装有供隔膜A卷绕的隔膜辊的部分，并且设置在最上侧。第一空转辊32a和第二空转辊32b位于驱动辊31的一侧并以预定间隔安装。张力辊33位于第一空转辊32a和第二空转辊32b之间的下侧，并且当张力辊33被安装为能在竖直方向上移动时，能够调节隔膜A的张力。
旋转部分35在第二空转辊32b一侧位于引导辊34下方，并且可以基于其中心沿正向方向或反向方向以预定角度旋转。第一调节辊36a和第二调节辊36b基于旋转部分35的中心以预定间隔设置在两侧，并且当旋转部分35沿正向方向/反向方向周期性地旋转时，第一调节辊36a和第二调节辊36b可周期性地卷绕和退绕由第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b引导的隔膜A。当然，旋转部分35的操作与堆叠台110的运动联动，这将在下面详细描述。
第一引导部分37a和第二引导部分37b并排设置在旋转部分35下方，第三引导部分38a和第四引导部分38b并排设置在第一引导部分和第二引导部分下方，隔膜A夹在第一引导部分37a和第二引导部分37b与第三引导部分38a和第四引导部分38b之间，以被引导至堆叠台110。第一至第四引导部分37a、37b、38a、38b可以被配置为多个，或者可以以各种方式配置，例如以辊的形式。
堆叠台110提供了供电极板堆叠在隔膜A上的空间，并且可以包括用于使堆叠台110在第一多头部120和第二多头部130之间沿水平方向往复运动的水平驱动部分111、以及用于使堆叠台110沿竖直方向往复运动到第一多头部120和第二多头部130的竖直驱动部分112。
另外，堆叠台110设置有夹具(J)，以从左向右折叠供应在其上的隔膜(A)，并且可以设置用于在左、右、前和后方向上保持隔膜(A)的四个夹具(J1至J2)。
当电极板B1从左侧堆叠在堆叠台110上的隔膜A上时，在沿前后方向位于堆叠台110右侧的两个夹具J1和J2按压隔膜A的状态下，堆叠台110可沿右方向移动。此外，当电极板B2从右侧堆叠在堆叠台110上的隔膜A上时，在沿前后方向位于堆叠台110左侧的两个夹具J3和J4按压隔膜A的状态下，堆叠台110可沿左方向移动。
通过重复上述过程，可以制造其中隔膜A沿相反方向从左向右折叠并且电极板B1和B2堆叠在折叠的隔膜A之间的电池堆。
第一多头部120位于第一装载部分11下方，从第一装载部分11接收的电极板B1可以供应到移动到第一多头部120下侧的堆叠台110上。
第一多头部120包括能够真空吸附电极板B1的第一吸附板121，并且四个第一吸附板121可以设置在顶侧、底侧、左侧和右侧。另外，第一多头部120可包括驱动马达(未示出)，用于使第一吸附板121依次朝向上侧、左侧、下侧和右侧旋转。
第一多头部120可以根据将在下面描述的第一视觉部分140的测量结果来校正第一吸附板121的位置。
根据该实施例，第一多头部120可包括：Y轴校正部分122，其使第一吸附板121在堆叠台110的前后方向上移动；以及θ轴校正部分123，其使第一吸附板121绕垂直于堆叠台110的上表面的旋转轴旋转，并且Y轴校正部分122和θ轴校正部分123可以被配置为能够移动第一吸附板121的子马达的形式，但不限于此。
当然，第一多头部120还可包括用于使第一吸附板121在堆叠台110的左右方向上移动的X轴校正部分，但是堆叠台110的位置可以被配置为在左右方向上进行校正，并且可以省略X轴校正部分。
第二多头部130可以位于第二装载部分21下方，并且可以供应从移动到第二多头部130下侧的堆叠台110上的第二装载部分21接收的电极板B2。
与第一多头部120类似，第二多头部130除了第二吸附板131之外还被配置为包括驱动马达(未示出)、Y轴校正部分132和θ轴校正部分133，并且将省略其详细描述。然而，第二多头部130被配置为使第二吸附板131依次朝向上侧、右侧、下侧和左侧旋转，并且可以被设置为整体面对第一多头部。
第一视觉部分140和第二视觉部分150被设置为与第一多头部120和第二多头部130的两侧间隔开，并且由第一多头部120和第二多头部130传输的电极板B1和B2的位置可以对准。
第一视觉部分140是被安装为面向第一多头部120的左侧的第一吸附板121的相机，并且可以拍摄安装在第一多头部120的左侧的第一吸附板121上的电极板B1的边缘图像，并且根据参考位置校正所拍摄的电极板B1的边缘图像。
第一视觉部分140可以控制第一多头部120所包括的Y轴校正部分122和θ轴校正部分123的操作，从而对准由第一多头部120供应到堆叠台110的电极板B1的位置。
第二视觉部分150是被安装为面向第二多头部130的右侧的第二吸附板131的相机，并且可以拍摄安装在第二多头部130的右侧的第二吸附板131上的电极板B2的边缘图像，并且根据参考位置校正所拍摄的电极板B2的边缘图像。
第二视觉部分150可以控制第二多头部130所包括的Y轴校正部分132和θ轴校正部分133的操作，从而对准由第二多头部130供应到堆叠台110的电极板B2的位置。
第一缺陷检查部分160和第二缺陷检查部分170并排设置在第一多头部120和第二多头部130之间的下部处，并且当堆叠台110在左右方向上移动时，可以确定位于堆叠台110上的电池堆中的缺陷。
第一缺陷检查部分160被配置为拍摄从第一多头部120移动到第二多头部130(即，从左到右)的堆叠台110的上表面，以将从第一多头部160供应的电极板B1的边缘图像信息与参考位置进行比较以确定其缺陷。
第一缺陷检查部分160可以包括：线扫描相机161，其可以连续地对运动中的堆叠台110进行拍摄；反射板162，其将线扫描相机161的光朝向堆叠台110的上侧反射；以及控制部分163，其将由线扫描相机161拍摄的电池堆的最上电极板B1的边缘图像信息与参考位置进行比较以确定其是否有缺陷，并且根据其是否有缺陷来控制电池堆的传输。
第二缺陷检查部分170被配置为拍摄从第二多头部130移动到第一多头部120(即，从右到左)的堆叠台110的上表面，并且将从第二多头部130供应的电极板B2的边缘图像信息与参考位置进行比较以确定其缺陷，并且类似地可以包括线扫描相机171、反射板172和控制部分173。
第一缺陷检查部分160和第二缺陷检查部分170可以对每种类型的电极板B1和B2拍摄并累积相同电极板B1和B2的图像，并确定每种类型的电极板B1和B2是否有缺陷。可以根据电极板B1和B2的类型提供多个第一缺陷检查部分160和第二缺陷检查部分170，并且可以将电极板B1和B2的类型不同地分类为阴极、阳极、形状、尺寸等。
图10是顺序地示出通过根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置来供应隔膜的过程的示意图。
如(a)中所示，当电极板B1从堆叠台110的左侧堆叠在隔膜A上，然后堆叠台110如(b)中所示从左侧移动到中心时，隔膜(A)可以松开；但是，当旋转部分35逆时针旋转并且由第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b引导的隔膜A被拉动时，隔膜A的张力可以保持恒定。
如(c)所示，当堆叠台110从中心向右移动时，隔膜A可以被拉动；但是，当旋转部分35顺时针旋转并且由第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b引导的隔膜A松开时，隔膜A的张力可以保持恒定。
如(d)中所示，当电极板B2从堆叠台110的右侧堆叠在隔膜A上，然后堆叠台110如(e)中所示从右侧移动到中心时，隔膜(A)可以松开；但是，当旋转部分35逆时针旋转并且由第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b引导的隔膜A被拉动时，隔膜A的张力可以保持恒定。
如(f)所示，当堆叠台110从中心向左移动时，隔膜A可以被拉动；但是，当旋转部分35顺时针旋转并且由第一张力调节辊36a和第二张力调节辊36b引导的隔膜A松开时，隔膜A的张力可以保持恒定。
如上所述，旋转部分35可与堆叠台110联动。换言之，根据堆叠台110和旋转部分35之间的间隔，旋转部分35以预定角度周期性地顺时针或逆时针旋转，并且即使堆叠台110在左右方向上移动，也可以均匀地调节隔膜A的张力。
因此，可以通过防止隔膜A被撕裂来提高生产效率，并且可以防止电极板B1和B2不正确地堆叠在隔膜A上，从而生产高精度的电池堆。
图11是顺序地示出通过根据本公开的实施例的用于二次电池的电池堆制造装置来堆叠电极板的过程的示意图。
如(a)所示，一片电极板B1和B2被吸附到装载部分11和21的下侧，并且当装载部分11和21下降到多头部120和130的上侧时，如(b)所示，电极板B1和B2可以被吸附到位于多头部120和130上侧的吸附板121和131。
当多头部120和130旋转90°时，如(c)所示，吸附有电极板B1和B2的吸附板121和131在一侧面对视觉部分140和150，并且视觉部分140和150拍摄电极板B1和B2的边缘图像，以将电极板B1和B2的边缘图像与参考位置进行比较，然后将电极板B1和B2对准到参考位置。
为了将电极板B1和B2对准到参考位置，吸附有电极板B1和B2的吸附板121和131可以在Y轴方向上移动或在θ轴方向上旋转，并且堆叠有电极板B1和B2的堆叠台110可以在X轴方向上移动。
当多头部120和130旋转90°时，与如(d)中所示的参考位置对准的吸附板121和131面向下侧的堆叠台110，并且当堆叠台110在隔膜A由堆叠台110上的夹具J1至J4(如图5中所示)折叠的状态下升起时，堆叠台110在隔膜A上接收与吸附板121和131分隔的电极板B1和B2并堆叠电极板B1和B2，然后如(e)所示降低堆叠台110。
由于多头部120和130具有四个吸附板121和131，所以即使多头部120和130旋转90°，也可以重复连续供应和对准电极板B1和B2的过程，并且可以缩短电池堆处理时间。
如图3所示，上述相同的过程在位于左侧和右侧的相应的多头部120和130中进行，并且当堆叠台110在相应的多头部120和130之间往复运动时，电极板B1和B2交替地堆叠。
当堆叠台110在相应的多头部120和130之间往复运动时，缺陷检查部分160、170拍摄位于堆叠台110最上侧的电极板B1和B2的边缘图像，并根据参考位置和比较结果确定缺陷。
当通过缺陷检查部分160和170确定电池堆有缺陷时，停止将电极板B1和B2放入多头部120和130中的过程，并且在切割隔膜之后丢弃确定有缺陷的电池堆。
另一方面，如果通过缺陷检查部分160和170确定电池堆是好的，则重复将电极板B1和B2放入多头部120和130中以将电极板B1和B2堆叠在堆叠台110上的过程。
当然，堆叠部分100(图1所示)重复如上所述堆叠电极板B1和B2并确定缺陷的过程，直到完成电池堆。
如上所述，如图1所示，所有电极板B1和B2被制造成成品的电池堆顺序地通过热压部分40、切割部分50、密封部分60和卸载部分70。
因此，可以在电池堆制造期间基于堆叠在电池堆的最上侧的电极板的图像信息快速且准确地确定电池堆是否有缺陷，并且可以在电池堆完成之前立即丢弃有缺陷的电池堆，从而可以提高其生产率，并且可以制造高速且高精度的电池堆。
Claims (12)
1.一种用于二次电池的电池堆制造装置，所述用于二次电池的电池堆制造装置包括：
堆叠台，所述堆叠台被配置为能够在水平方向和竖直方向上往复运动；
隔膜供应部分，所述隔膜供应部分被配置为位于所述堆叠台上方并且将隔膜供应到所述堆叠台上；
第一多头部，所述第一多头部设置在所述堆叠台的上部的一侧，并且被配置为通过使位于移动到一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；
第一装载部分，所述第一装载部分设置在所述第一多头部上方，并且被配置为将所述电极板一个接一个地供应到所述第一多头部；
第二多头部，所述第二多头部设置在所述堆叠台的所述上部的另一侧，并且被配置为通过使位于移动到另一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的所述电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；
第二装载部分，所述第二装载部分设置在所述第二多头部上方，并且被配置为将所述电极板一个接一个地供应到所述第二多头部；以及
缺陷检查部分，所述缺陷检查部分设置在所述第一多头部和所述第二多头部之间，被配置为每当所述堆叠台在所述第一多头部和所述第二多头部之间移动时拍摄堆叠在所述堆叠台上的电池堆的图像，并且基于所述电池堆的图像信息来确定所述电池堆是否有缺陷，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部包括用于使固定所述电极板的吸附板朝向上侧、一侧、下侧和另一侧旋转的头部，
其中，所述头部在上侧、一侧、下侧和另一侧具有四个吸附板，
所述用于二次电池的电池堆制造装置包括：
第一视觉部分，所述第一视觉部分设置在所述第一多头部的外部，并且被配置为当所述吸附板面向一侧时拍摄固定到所述吸附板的所述电极板的边缘图像；以及
第二视觉部分，所述第二视觉部分设置在所述第二多头部的外部，并且被配置为当所述吸附板面向一侧时拍摄固定到所述吸附板的所述电极板的边缘图像，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部基于在所述第一视觉部分和所述第二视觉部分中测量的所述电极板的边缘图像信息，来校正所述吸附板的位置达与用于堆叠所述电极板的参考位置相比的误差值，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部包括：
Y轴校正部分，所述Y轴校正部分被配置为基于所述堆叠台的上表面，使所述吸附板在与所述堆叠台的移动方向正交的方向上水平移动达误差值，其中所述堆叠台的移动方向为X轴方向，与X轴方向正交的方向为Y轴方向；以及
θ轴校正部分，所述θ轴校正部分被配置为使所述吸附板在垂直于XY平面的旋转轴方向上旋转达误差值，其中该旋转轴方向为θ轴，
其中，所述第一视觉部分是被安装为面向所述第一多头部的左侧的第一吸附板的相机，并且能够拍摄安装在所述第一多头部的左侧的所述第一吸附板上的所述电极板的边缘图像，并且根据所述参考位置校正所拍摄的所述电极板的所述边缘图像，
其中，所述第一视觉部分控制所述第一多头部的所述Y轴校正部分和所述θ轴校正部分的操作，并且对准所述电极板的位置，
其中，所述第二视觉部分是被安装为面向所述第二多头部的右侧的第二吸附板的相机，并且能够拍摄安装在所述第二多头部的右侧的所述第二吸附板上的所述电极板的边缘图像，并且根据所述参考位置校正所拍摄的所述电极板的所述边缘图像，
其中，所述第二视觉部分控制所述第二多头部的所述Y轴校正部分和所述θ轴校正部分的操作，并且对准所述电极板的位置。
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述隔膜供应部分包括：
驱动辊，在所述驱动辊上安装有隔膜辊，在所述隔膜辊上卷绕有所述隔膜；
一对空转辊，所述一对空转辊位于所述驱动辊的一侧并且被配置为引导从所述驱动辊退绕的所述隔膜；
张力辊，所述张力辊能移动地安装在所述一对空转辊之间并且被配置为在所述一对空转辊之间引导所述隔膜；
旋转部分，所述旋转部分位于所述空转辊的下部的一侧并且被配置为围绕中心旋转；
一对张力调节辊，所述一对张力调节辊安装在所述旋转部分的两端处并且被配置为引导从所述一对空转辊退绕的所述隔膜；以及
一对引导部分，所述一对引导部分位于所述一对张力调节辊下方并且被配置为将从所述一对张力调节辊退绕的所述隔膜以夹在所述一对引导部分之间的状态引导至所述堆叠台。
3.根据权利要求2所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述旋转部分根据所述堆叠台和所述引导部分之间的间隔沿正向方向和反向方向周期性地旋转。
4.根据权利要求3所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，当所述堆叠台在更靠近所述一对引导部分的方向上移动时，所述旋转部分在拉动所述隔膜的方向上以预定角度旋转，并且当所述堆叠台在远离所述一对引导部分的方向上移动时，所述旋转部分在退绕所述隔膜的方向上以预定角度旋转。
5.根据权利要求1所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述堆叠台在X轴方向上移动达误差值。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述缺陷检查部分包括：
线扫描相机，所述线扫描相机被配置为在移动所述堆叠台的同时连续地拍摄堆叠在所述堆叠台上的所述电池堆的最上电极板的边缘图像；以及
反射板，所述反射板设置在所述线扫描相机和供所述堆叠台移动的路径之间，并且被配置为将所述堆叠台的上表面照射到所述线扫描相机。
7.根据权利要求6所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述缺陷检查部分包括控制部分，所述控制部分被配置为通过将由所述线扫描相机拍摄的所述电池堆的所述最上电极板的边缘图像信息与用于堆叠所述电极板的参考位置进行比较来确定所述电池堆是否有缺陷，并且根据所述电池堆是否有缺陷来控制所述电池堆的传输。
8.根据权利要求7所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述控制部分接收用于堆叠所述电极板的参考位置作为设置在所述堆叠台上的多个参考标记的坐标。
9. 根据权利要求6所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，提供与由所述第一多头部和所述第二多头部供应的电极板的类型数目一样多的多个缺陷检查部分，并且
其中，一个缺陷检查部分拍摄并累积一种类型的电极板的图像。
10.一种用于二次电池的电池堆制造装置，所述用于二次电池的电池堆制造装置包括：
堆叠台，所述堆叠台被配置为能够在水平方向和竖直方向上往复运动；
隔膜供应部分，所述隔膜供应部分被配置为位于所述堆叠台上方并且将隔膜供应到所述堆叠台上；
第一多头部，所述第一多头部设置在所述堆叠台的上部的一侧，并且被配置为通过使位于移动到一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；
第一装载部分，所述第一装载部分设置在所述第一多头部上方，并且被配置为将所述电极板一个接一个地供应到所述第一多头部；
第二多头部，所述第二多头部设置在所述堆叠台的上部的另一侧，并且被配置为通过使位于移动到另一侧的所述堆叠台上的所述隔膜上的所述电极板的位置对准，来一个接一个地堆叠所述电极板；以及
第二装载部分，所述第二装载部分设置在所述第二多头部上方，并且被配置为将所述电极板一个接一个地供应到所述第二多头部，
其中，所述隔膜供应部分包括：
多个辊，所述多个辊被配置为引导所述隔膜；
旋转部分，所述旋转部分位于所述多个辊和所述堆叠台之间并且围绕中心旋转；以及
一对张力调节辊，所述一对张力调节辊安装在所述旋转部分的两端处，并且被配置为在所述多个辊和所述堆叠台之间引导所述隔膜，并且
其中，所述旋转部分根据所述堆叠台和所述旋转部分之间的间隔周期性地沿正向方向和反向方向旋转，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部包括用于使固定所述电极板的吸附板朝向上侧、一侧、下侧和另一侧旋转的头部，
其中，所述头部在上侧、一侧、下侧和另一侧具有四个吸附板，
所述用于二次电池的电池堆制造装置包括：
第一视觉部分，所述第一视觉部分设置在所述第一多头部的外部，并且被配置为当所述吸附板面向一侧时拍摄固定到所述吸附板的所述电极板的边缘图像；以及
第二视觉部分，所述第二视觉部分设置在所述第二多头部的外部，并且被配置为当所述吸附板面向一侧时拍摄固定到所述吸附板的所述电极板的边缘图像，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部基于在所述第一视觉部分和所述第二视觉部分中测量的所述电极板的边缘图像信息，来校正所述吸附板的位置达与用于堆叠所述电极板的参考位置相比的误差值，
其中，所述第一多头部和所述第二多头部包括：
Y轴校正部分，所述Y轴校正部分被配置为基于所述堆叠台的上表面，使所述吸附板在与所述堆叠台的移动方向正交的方向上水平移动达误差值，其中所述堆叠台的移动方向为X轴方向，与X轴方向正交的方向为Y轴方向；以及
θ轴校正部分，所述θ轴校正部分被配置为使所述吸附板在垂直于XY平面的旋转轴方向上旋转达误差值，其中该旋转轴方向为θ轴，
其中，所述第一视觉部分是被安装为面向所述第一多头部的左侧的第一吸附板的相机，并且能够拍摄安装在所述第一多头部的左侧的所述第一吸附板上的所述电极板的边缘图像，并且根据所述参考位置校正所拍摄的所述电极板的所述边缘图像，
其中，所述第一视觉部分控制所述第一多头部的所述Y轴校正部分和所述θ轴校正部分的操作，并且对准所述电极板的位置，
其中，所述第二视觉部分是被安装为面向所述第二多头部的右侧的第二吸附板的相机，并且能够拍摄安装在所述第二多头部的右侧的所述第二吸附板上的所述电极板的边缘图像，并且根据所述参考位置校正所拍摄的所述电极板的所述边缘图像，
其中，所述第二视觉部分控制所述第二多头部的所述Y轴校正部分和所述θ轴校正部分的操作，并且对准所述电极板的位置。
11.根据权利要求10所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，所述隔膜供应部分包括：
驱动辊，在所述驱动辊上安装有隔膜辊，在所述隔膜辊上卷绕有所述隔膜；
一对空转辊，所述一对空转辊位于所述驱动辊的一侧并且被配置为引导从所述驱动辊退绕的所述隔膜；
张力辊，所述张力辊能移动地安装在所述一对空转辊之间并且被配置为在所述一对空转辊之间引导隔膜；以及
一对引导部分，所述一对引导部分位于所述一对空转辊和所述张力辊下方并且被配置为将所述隔膜以夹在所述一对引导部分之间的状态引导至所述堆叠台，并且
其中，所述旋转部分位于所述空转辊和所述一对引导部分之间。
12.根据权利要求11所述的用于二次电池的电池堆制造装置，
其中，当所述堆叠台在更靠近所述引导部分的方向上移动时，所述旋转部分在拉动所述隔膜的方向上以预定角度旋转，并且当所述堆叠台在远离所述引导部分的方向上移动时，所述旋转部分在退绕所述隔膜的方向上以预定角度旋转。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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