CN114641880B - 制造电极组件的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造电极组件的设备和方法。制造电极组件的方法包括:第一组合步骤,将第一电极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体;以及第二组合步骤,在将第二电极堆叠在第二隔膜上之后与第一组合体组合,使得第二电极隔着第一隔膜面对第一电极,其中第一组合步骤包括:第一电极切割工序,在作为行进方向的X轴方向上移动第一电极,以将第一电极切割成预定尺寸;第一电极传送工序,传送被切割的第一电极;第一次第一电极位置检测工序,测量第一电极传送工序中的第一电极在宽度方向上的Y轴位置;第一隔膜错位校正工序,将在行进方向上传送的第一隔膜沿Y轴方向与通过第一次第一电极位置检测工序检测的第一电极的Y轴位置对应地移动;第一堆叠工序,将第一电极堆叠在通过第一隔膜错位校正工序被校正位置的第一隔膜上;以及第一结合工序,通过施加热量和压力将堆叠的第一电极结合至第一隔膜。

Description

制造电极组件的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月13日提交的韩国专利申请第10-2019-0145307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电极组件的设备和方法。
背景技术
与一次电池不同,二次电池是可再充电的,而且紧凑尺寸和高容量的可能性也较高。因而,近来正在对二次电池进行诸多研究。随着技术发展和对移动装置需求的增加,对作为能源的二次电池的需求正迅速增加。
根据电池壳体的形状,可再充电电池分为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱型电池和袋型电池。在这样的二次电池中,安装在电池壳体中的电极组件是具有电极和隔膜进行堆叠的结构的可充电和放电的电力产生装置。
电极组件可大致分为果冻卷型(Jelly-roll)电极组件、堆叠型电极组件、和堆叠/折叠型电极组件,在果冻卷型电极组件中,隔膜插置在正极与负极之间,正极和负极的每一个都设置为涂覆有活性材料的片的形式,然后正极、隔膜和负极进行卷绕,在堆叠型电极组件中,多个正极和负极在它们之间具有隔膜的情况下顺序地堆叠,在堆叠/折叠型电极组件中,堆叠型单元电池与具有较长长度的隔离膜一起卷绕。
在常规的堆叠型电极组件的情况下,当通过堆叠并组合电极和隔膜制造电极组件时,存在由于电极和隔膜的较差定位精度而发生错位的问题。
此外,随着电极行进距离增加,由于电极膨胀而导致错位的频率增加,并且存在当电极破裂时因工人的手工连接而需要较长制造时间的问题。
[现有技术文献](专利文件)韩国专利公开第10-2014-0015647号
发明内容
技术问题
本发明的一个方面是提供一种当通过堆叠并组合电极和隔膜制造电极组件时能够校正错位的制造电极组件的设备和方法。
技术方案
根据本发明实施方式的制造电极组件的方法包括:第一组合步骤,将第一电极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体;以及第二组合步骤,在将第二电极堆叠在第二隔膜上之后与所述第一组合体组合,使得所述第二电极隔着所述第一隔膜面对所述第一电极,其中所述第一组合步骤包括:第一电极切割工序,在作为行进方向的X轴方向上移动所述第一电极,以将所述第一电极切割成预定尺寸;第一电极传送工序,传送被切割的第一电极;第一次第一电极位置检测工序,测量所述第一电极传送工序中的所述第一电极在宽度方向上的Y轴位置;第一隔膜错位校正工序,将在所述行进方向上传送的所述第一隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第一电极位置检测工序检测的所述第一电极的所述Y轴位置对应地移动;第一堆叠工序,将所述第一电极堆叠在通过所述第一隔膜错位校正工序被校正位置的所述第一隔膜上;以及第一结合工序,通过施加热量和压力将堆叠的第一电极结合至所述第一隔膜。
根据本发明实施方式的制造电极组件的设备包括:第一组合装置,所述第一组合装置配置为将第一电极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体;以及第二组合装置,所述第二组合装置配置为在将第二电极堆叠在第二隔膜上之后与所述第一组合体组合,使得所述第二电极隔着所述第一隔膜面对所述第一电极,其中所述第一组合装置包括:第一电极切割部,所述第一电极切割部配置为在作为行进方向的X轴方向上移动所述第一电极,从而将所述第一电极切割成预定尺寸;第一电极传送部,所述第一电极传送部配置为传送被切割的第一电极;第一次第一电极位置检测部,所述第一次第一电极位置检测部配置为测量位于第一电极传送部上的所述第一电极在宽度方向上的Y轴位置;第一隔膜错位校正部,所述第一隔膜错位校正部配置为将在所述行进方向上传送的所述第一隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第一电极位置检测部检测的所述第一电极的所述Y轴位置对应地移动;第一堆叠部,所述第一堆叠部配置为将所述第一电极堆叠在通过所述第一隔膜错位校正部被校正位置的所述第一隔膜上;以及第一结合部,所述第一结合部配置为通过施加热量和压力将堆叠的第一电极结合至所述第一隔膜。
有益效果
根据本发明,当电极和隔膜被堆叠以彼此组合来制造电极组件时,可通过视觉传感器检测电极和隔膜的位置,从而防止发生Y轴错位并且提高电极和隔膜的定位精度,因而可提高电极组件的质量。
附图说明
图1是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备的正视图。
图2是图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一组合装置的概念性正视图。
图3是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一隔膜错位校正部的透视图。
图4是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一电极错位校正部的透视图。
图5是图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第二组合装置的概念性正视图。
图6是图解根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中的第一组合装置的概念性正视图。
图7是图解根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中的第二组合装置的概念性正视图。
具体实施方式
通过下面结合附图的详细描述,本发明的目的、具体优点和新颖特征将变得更加明显。应当注意,尽可能用相同的标号来给本申请的附图中的部件添加参考标号,即使这些部件在其他附图中示出。此外,本发明可以以不同的形式实施,不应被解释为限于在此阐述的实施方式。在本发明的以下描述中,将省略可能会不必要地模糊本发明的主旨的相关技术的详细描述。
图1是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备的正视图,图2是图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一组合装置的概念性正视图。
参照图1和图2,根据本发明一实施方式的制造电极组件的方法包括:形成第一组合体10的第一组合步骤;以及与第一组合体10组合以形成第二组合体30的第二组合步骤。在此,第一组合步骤包括:切割第一电极11的第一电极切割工序;传送第一电极11的第一电极传送工序;测量第一电极11的位置的第一次第一电极位置检测工序;与第一电极11的位置对应地移动第一隔膜12,从而校正第一隔膜12的位置的第一隔膜错位校正工序;在位置被校正的第一隔膜12上堆叠第一电极11的第一堆叠工序;以及将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12的第一结合工序。此外,在第一堆叠工序之后,第一组合步骤进一步包括:检测第一电极11的偏差的第二次第一电极位置检测工序;以及移动第一电极11以校正第一电极11的位置偏差的第一电极错位校正工序。
下文中,将参照图1至图5将更详细地描述根据本发明实施方式的制造电极组件的方法。
参照图1和图2,在第一组合步骤中,可通过第一组合装置100将第一电极11与第一隔膜12的上部组合,从而形成第一组合体10。
在第二组合步骤中,在将第二电极21堆叠在第二隔膜22的上部之后,可通过第二组合装置200将第二电极21与第一组合体组合,使得第二电极21隔着第一隔膜12面对第一电极11,从而形成第二组合体30。
在第一电极切割工序中,第一电极11可在作为行进方向的X轴方向上移动,然后被切割成预定尺寸,以形成多个第一电极。在此,在第一电极切割工序中,卷绕在第一电极卷绕辊R11上的第一电极11可展开以被切割成预定尺寸,从而在后续的工序中提供被切割的第一电极11。
在第一电极传送工序中,可传送被切割的第一电极11。在此,在第一电极传送工序中,例如,第一电极11可通过传送带在行进方向上移动。
在第一次第一电极位置检测工序中,可测量第一电极传送工序中的第一电极11在宽度方向上的Y轴位置。
此外,在第一次第一电极位置检测工序中,可通过作为第一次第一电极位置检测部140的第一主视觉传感器(Master Vision Sensor)测量第一电极11的两端的位置,以检测第一电极11的中心(Center)的位置。
此外,在第一次第一电极位置检测工序中,可通过第一主视觉传感器检测第一电极11的中心(Center)的位置,当发生与基准位置的偏差时,可将第一电极11的偏差值发送到控制器C。
图3是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一隔膜错位校正部的透视图。
参照图2和图3,在第一隔膜错位校正工序中,可将在行进方向上传送的第一隔膜12沿Y轴方向与通过第一次第一电极位置检测工序检测的第一电极11的Y轴位置对应地移动,从而校正位置。在此,在第一隔膜错位校正工序中,卷绕在第一隔膜卷绕辊R12上的第一隔膜12可被展开以移动。
此外,在第一隔膜错位校正工序中,可通过第一隔膜错位校正部150沿Y轴方向移动第一隔膜12,使得第一隔膜12的中心的位置对应于在第一次第一电极位置检测工序中检测的第一电极11的中心的位置。
此外,在第一隔膜错位校正工序中,可通过第一隔膜中心位置控制(CPC,Centerposition control)传感器(Sensor)153测量正在传送的第一隔膜12的两端的位置,以检测第一隔膜12的中心(Center)的位置,并且可通过第一隔膜致动器152沿Y轴方向移动与正在传送的第一隔膜12接触的第一隔膜校正辊151,从而移动第一隔膜12,使得第一隔膜12的中心的位置对应于在第一次第一电极位置检测工序中检测的第一电极11的中心的位置。
此外,在第一隔膜错位校正工序中,控制器C可控制第一隔膜致动器152来移动第一隔膜校正辊151,使得与第一电极11的偏差值对应地移动第一隔膜12。
在第一堆叠工序中,可将第一电极11堆叠在通过第一隔膜错位校正工序被校正位置的第一隔膜12的上部。
此外,第一次第一电极位置检测工序中的第一电极11和在第一隔膜错位校正工序中在行进方向上传送的第一隔膜12可沿相同方向移动。因而,当在第一隔膜错位校正工序中沿Y轴方向移动第一隔膜12时,在第一堆叠工序中可通过对第一电极11反映第一隔膜12沿Y轴方向移动的位置量而与第一隔膜12的移动成比例地堆叠第一电极11。
在第一堆叠工序之后,在第二次第一电极位置检测工序中,可测量第一电极11在Y轴方向上的位置来检测与基准位置的偏差。
此外,在第二次第一电极位置检测工序中,可通过作为第二次第一电极位置检测部180的第一反馈视觉传感器(Feedback Vision Sensor)测量第一电极11的两端的位置,以检测第一电极11的中心(Center)的位置,从而检测与基准位置的偏差。
此外,在第二次第一电极位置检测工序中,可将通过第一反馈视觉传感器检测的第一电极11的位置偏差值发送到控制器C。
图4是示例性图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第一电极错位校正部的透视图。
参照图2和图4,在第一电极错位校正工序中,可沿Y轴方向移动第一电极11,以校正通过第二次第一电极位置检测工序检测的第一电极11的位置偏差。
此外,在第一电极错位校正工序中,可沿Y轴方向移动第一电极11,使得在第二次第一电极位置检测工序检测中检测的第一电极11的偏差被校正。
此外,在第一电极错位校正工序中,可通过第一电极CPC传感器163测量正在行进的第一电极11的两端的位置,以检测第一电极11的中心(Center)的位置,并且可通过第一电极致动器162沿Y轴方向移动与正在行进的第一电极11接触的第一电极校正辊161,从而移动第一电极11,使得在第二次第一电极位置检测工序中检测的第一电极11的偏差被校正。
此外,在第一电极错位校正工序中,控制器C可控制第一电极致动器162来移动第一电极校正辊161,使得与第一电极11的偏差值对应地移动第一电极11。
参照图2,在第一结合工序中,可通过施加热量和压力将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜。
在此,例如,第一电极11和第一隔膜可在经过一对辊之间的同时被按压,从而彼此结合。
第二次第一电极位置检测工序中的第一电极11和第一电极错位校正工序中的第一电极11可沿相同方向(例如,X轴))移动。因而,第一电极11可在第一堆叠工序中与在第一电极错位校正工序中第一电极11沿Y轴移动的量成比例地沿Y轴方向移动并堆叠。
图5是图解根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中的第二组合装置的概念性正视图。
参照图5,在根据本发明一实施方式的制造电极组件的方法中,第二组合步骤包括:切割第二电极21的第二电极切割工序;传送第二电极21的第二电极传送工序;测量第二电极21的位置的第一次第二电极位置检测工序;与第二电极21的位置对应地移动第二隔膜22,从而校正第二隔膜22的位置的第二隔膜错位校正工序;在位置被校正的第二隔膜22上堆叠第二电极21的第二堆叠工序;以及通过施加热量和压力将第一组合体10与第二电极21和第二隔膜22结合的第二结合工序。此外,在第二堆叠工序之后,第二组合步骤进一步包括:检测第二电极21的偏差的第二次第二电极位置检测工序;以及移动第二电极21以校正第二电极21的位置偏差的第二电极错位校正工序。
在第二电极切割工序中,第二电极21可在作为行进方向的X轴方向上移动,然后被切割成预定尺寸,以形成多个第二电极。在此,在第二电极切割工序中,卷绕在第二电极卷绕辊R21上的第二电极21可展开以被切割成预定尺寸,从而在后续的工序中提供被切割的第二电极21。
在第二电极传送工序中,可传送被切割的第二电极21。在此,在第二电极传送工序中,例如,第二电极21可通过传送带在行进方向上移动。
在第一次第二电极位置检测工序中,可测量第二电极传送工序中的第二电极21在宽度方向上的Y轴位置。
此外,在第一次第二电极位置检测工序中,可通过第二主视觉传感器(MasterVision Sensor)测量第二电极21的两端的位置,以检测第二电极21的中心(Center)的位置。
在第二隔膜错位校正工序中,可将在行进方向上传送的第二隔膜22沿Y轴方向与通过第一次第二电极位置检测工序检测的第二电极21的Y轴位置对应地移动,从而被校正位置。在此,在第二隔膜错位校正工序中,卷绕在第二隔膜卷绕辊R22上的第二隔膜22可被展开以移动。
此外,在第二隔膜错位校正工序中,可通过第二隔膜错位校正部250沿Y轴方向移动第二隔膜22,使得第二隔膜22的中心的位置对应于在第一次第二电极位置检测工序中检测的第二电极21的中心的位置。
在第二堆叠工序中,可将第二电极21堆叠在通过第二隔膜错位校正工序被校正位置的第二隔膜22的上部。
在第二堆叠工序之后,在第二次第二电极位置检测工序中,可测量第二电极21在Y轴方向上的位置,以检测与基准位置的偏差。
在第二电极错位校正工序中,可沿Y轴方向移动第二电极21,以校正通过第二次第二电极位置检测工序检测的第二电极21的位置偏差。
在第二结合工序中,可通过施加热量和压力将第一组合体10与第二电极21和第二隔膜22结合,以形成第二组合体30。在此,第一组合体10可与第二电极21的上部结合,使得第一组合体10的第一电极11被结合在隔着第一隔膜12面对第二电极21的位置处。
参照图2和图5,在根据本发明一实施方式的具有上述配置的制造电极组件的方法中,当多个电极和多个隔膜被堆叠以彼此组合来制造电极组件40时,可通过第一次第一电极位置检测部140和第二次第一电极位置检测部180以及第一次第二电极位置检测部240和第二次第二电极位置检测部280来检测电极和隔膜的位置,从而通过第一隔膜错位校正部150和第二隔膜错位校正部250以及第一电极错位校正部160和第二电极错位校正部260自动校正位置,从而防止发生Y轴错位并且提高电极和隔膜的定位精度,因而可提高电极组件40的质量。
此外,当堆叠多个电极和多个隔膜时,在第一电极11与第一隔膜12组合以形成第一组合体10之后,第一组合体10可与第二电极21和第二隔膜22组合以形成第二组合体30。结果,可减小电极行进距离以提高制造速率,从而防止发生电极错位。
下文中,将描述根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法。
图6是图解根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中的第一组合装置的概念性正视图,图7是图解根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中的第二组合装置的概念性正视图。
参照图6和图7,根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法包括:形成第一组合体10的第一组合步骤;以及与第一组合体10组合以形成第二组合体30的第二组合步骤。在此,第一组合步骤包括:切割第一电极11的第一电极切割工序;传送第一电极11的第一电极传送工序;测量第一电极11的位置的第一次第一电极位置检测工序;将第一下部保护膜13与第一隔膜12的下部组合的第一下部保护膜组合工序;与第一电极11的位置对应地移动第一隔膜12,从而校正第一隔膜12的位置的第一隔膜错位校正工序;在位置被校正的第一隔膜12上堆叠第一电极11的第一堆叠工序;将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12的第一结合工序;以及在第一结合工序之后从第一隔膜12分离第一下部保护膜13的第一下部保护膜分离工序。此外,在第一堆叠工序之后,第一组合步骤进一步包括:检测第一电极11的偏差的第二次第一电极位置检测工序;以及移动第一电极11以校正第一电极11的位置偏差的第一电极错位校正工序。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法与根据本发明前述实施方式的制造电极组件的方法不同之处在于,该方法进一步包括第一下部保护膜组合工序和第一下部保护膜分离工序。因而,在该实施方式中,将省略或简要描述与根据前述实施方式的制造电极组件的方法重复的内容。
更详细地说,根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法,在第一下部保护膜组合工序中,可在第一隔膜错位校正工序之前将第一下部保护膜13与第一隔膜12的下部组合。在此,第一下部保护膜13例如可由PET材料制成。在此,在第一下部保护膜组合工序中,例如,第一下部保护膜13可与第一隔膜12的下部组合,然后卷绕在第一隔膜卷绕辊R12上。
在第一下部保护膜分离工序中,可在第一结合工序之后从第一隔膜12分离第一下部保护膜13。在此,在第一下部保护膜分离工序中,例如,第一下部保护膜13可从第一隔膜12的下部分离,然后卷绕在第一下部保护膜卷绕辊R13上。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法可进一步包括:在第一结合工序之前将第一上部保护膜14与第一电极11的上部组合的第一上部保护膜组合工序;以及在第一结合工序之后从第一电极11分离第一上部保护膜14的第一上部保护膜分离工序。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法可包括:在第一结合工序之前通过第一加热部110加热第一电极11和第一隔膜12的第一加热工序。在此,第一加热部110可包括第一上加热部111和第一下加热部112。第一电极11和第一隔膜12的堆叠体可经过第一上加热部111与第一下加热部112之间,以加热第一电极11和第一隔膜12。
参照图7,在根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法中,第二组合步骤包括:切割第二电极21的第二电极切割工序;传送第二电极21的第二电极传送工序;测量第二电极21的位置的第一次第二电极位置检测工序;与第二电极21的位置对应地移动第二隔膜22,从而校正第二隔膜22的位置的第二隔膜错位校正工序;在位置被校正的第二隔膜22上堆叠第二电极21的第二堆叠工序;以及通过施加热量和压力将堆叠的第二电极21与第二隔膜22结合的第二结合工序。此外,在第二堆叠工序之后,第二组合步骤进一步包括:检测第二电极21的偏差的第二次第二电极位置检测工序;以及移动第二电极21以校正第二电极21的位置偏差的第二电极错位校正工序。在此,在根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法中,第二组合步骤可进一步包括第二下部保护膜组合工序和第二下部保护膜分离工序。
在此,根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法,在第二下部保护膜组合工序中,可在第二隔膜错位校正工序之前将第二下部保护膜23与第二隔膜22的下部组合。在此,第二下部保护膜23例如可由PET材料制成。在此,在第二下部保护膜组合工序中,例如,第二下部保护膜23可与第二隔膜22的下部组合,然后卷绕在第二隔膜卷绕辊R22上。
在第二下部保护膜分离工序中,可在第二结合工序之后从第二隔膜22分离第二下部保护膜23。在此,在第二下部保护膜分离工序中,例如,第二下部保护膜23可从第二隔膜22的下部分离,然后卷绕在第二下部保护膜卷绕辊R23上。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法可进一步包括:在第二结合工序之前将第二上部保护膜24与第二电极21的上部组合的第二上部保护膜组合工序;以及在第二结合工序之后从第二电极21分离第二上部保护膜24的第二上部保护膜分离工序。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的方法可包括:在第二结合工序之前通过第二加热部210加热第一组合体10、第二电极21和第二隔膜22的第二加热工序。在此,第二加热部210可包括第二上加热部211和第二下加热部212。
下文中,将描述根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备。
参照图1和图2,根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备可涉及应用了根据前述实施方式的制造电极组件的方法的制造电极组件的设备。因而,将省略或简要描述该实施方式与根据前述实施方式的内容重复的内容。
根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备包括:形成第一组合体10的第一组合装置100;以及形成第二组合体30的第二组合装置200。在此,第一组合装置100包括:切割第一电极11的第一电极切割部C1;传送被切割的第一电极11的第一电极传送部130;测量第一电极11的位置的第一次第一电极位置检测部140;与第一电极11的位置对应地移动第一隔膜12,从而校正第一隔膜12的位置的第一隔膜错位校正部150;在第一隔膜12上堆叠第一电极11的第一堆叠部190;以及将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12的第一结合部170。
此外,第一组合装置100进一步包括:检测第一电极11的偏差的第二次第一电极位置检测部;以及移动第一电极11以校正第一电极11的位置偏差的第一电极错位校正部。
更详细地说,参照图1和图2,在第一组合装置100中,可将第一电极11与第一隔膜12的上部组合,从而形成第一组合体10。
第一电极切割部C1可在作为行进方向的X轴方向上移动第一电极11,以将第一电极11切割成预定尺寸,从而形成多个第一电极。在此,在卷绕在第一电极卷绕辊R11上的第一电极11被展开的同时第一电极切割部C1可将第一电极11切割成预定尺寸,从而在后续的工序中提供被切割的第一电极11。
第一电极传送部130可传送被切割的第一电极11。在此,第一电极传送部130例如可通过传送带在行进方向上移动第一电极11。
第一次第一电极位置检测部140可测量位于第一电极传送部130上的第一电极11在宽度方向上的Y轴位置。
此外,第一次第一电极位置检测部140可通过第一主视觉传感器(Master VisionSensor)测量第一电极11的两端的位置,以检测第一电极11的中心(Center)的位置。
此外,第一次第一电极位置检测部140可通过第一主视觉传感器检测第一电极11的中心(Center)的位置,并且当发生与基准位置的偏差时,将第一电极11的偏差值发送到控制器C。
参照图2和图3,第一隔膜错位校正部150可将在行进方向上传送的第一隔膜12沿Y轴与通过第一次第一电极位置检测部140检测的第一电极11的Y轴位置对应地移动,从而校正位置。
第一隔膜错位校正部150可沿Y轴移动第一隔膜12,使得第一隔膜12的中心的位置对应于在第一次第一电极位置检测部140中检测的第一电极11的中心的位置。
第一隔膜错位校正部150可沿Y轴移动第一隔膜12,使得第一隔膜12的中心的位置对应于在第一次第一电极位置检测工序中检测的第一电极11的中心的位置。
此外,第一隔膜错位校正部150可包括第一隔膜CPC传感器153、第一隔膜校正辊151和第一隔膜致动器152。
第一隔膜CPC传感器153可通过测量正在传送的第一隔膜12的两端的位置来检测第一隔膜12的中心(Center)的位置。
第一隔膜校正辊151可与正在传送的第一隔膜12接触。
第一隔膜致动器152可沿Y轴方向移动第一隔膜校正辊151,从而移动第一隔膜12,使得第一隔膜12的中心的位置对应于在第一次第一电极位置检测部140中检测的第一电极11的中心的位置。
第一堆叠部可将第一电极11堆叠在通过第一隔膜错位校正部150被校正位置的第一隔膜12的上部。
第二次第一电极位置检测部180可测量经由第一堆叠部190堆叠在第一隔膜12上的第一电极11的Y轴位置,从而测量与基准位置的偏差。
此外,第二次第一电极位置检测部180可通过第一反馈视觉传感器(FeedbackVision Sensor)测量第一电极11的两端的位置,以检测第一电极11的中心(Center)的位置,从而检测与基准位置的偏差。
参照图2和图4,第一电极错位校正部160可沿Y轴方向移动第一电极11,以校正通过第二次第一电极位置检测部180检测的第一电极11的位置偏差。
此外,第一电极错位校正部160可沿Y轴移动第一电极11,使得在第二次第一电极位置检测部180检测中检测的第一电极11的偏差被校正。
此外,第一电极错位校正部160可包括第一电极CPC传感器163、第一电极校正辊161和第一电极致动器162。
第一电极CPC传感器163可通过测量正在行进的第一电极11的两端的位置来检测第一电极11的中心(Center)的位置。
第一电极校正辊161可与正在行进的第一电极11接触。
第一电极致动器162可沿Y轴方向移动第一电极校正辊161,从而移动第一电极11,使得由第二次第一电极位置检测部180检测的第一电极11的偏差被校正。
参照图2,第一结合部170可通过施加热量和压力将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12。
在此,第一结合部170例如可包括一对辊。因而,第一电极11和第一隔膜12可在经过该对辊之间的同时被按压以彼此结合。
参照图5,在将第二电极21堆叠在第二隔膜22的上部之后,第二组合装置200可将第二电极21与第一组合体10组合,使得第二电极21隔着第一隔膜12面对第一电极11,从而形成第二组合体30。
在此,在根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备中,第二组合装置200可包括:切割第二电极21的第二电极切割部C2;传送第二电极21的第二电极传送部230;测量第二电极21的位置的第一次第二电极位置检测部240;与第二电极21的位置对应地移动第二隔膜22,从而校正第二隔膜22的位置的第二隔膜错位校正部250;在通过第二隔膜错位校正部被校正位置的第二隔膜22上堆叠第二电极21的第二堆叠部290;以及将第一组合体10与第二电极21和第二隔膜22结合的第二结合部270。
此外,第二组合装置200可进一步包括:在第二堆叠部290执行堆叠操作之后检测第二电极21的偏差的第二次第二电极位置检测部280;以及移动第二电极21以校正第二电极21的位置偏差的第二电极错位校正部260。
第二电极切割部C2可在作为行进方向的X轴方向上移动第二电极21,以将第二电极21切割成预定尺寸,从而形成多个第二电极。在此,在卷绕在第二电极卷绕辊R21上的第二电极21被展开的同时第二电极切割部C2可将第二电极21切割成预定尺寸,从而在后续的工序中提供被切割的第二电极21。
第二电极传送部230可传送被切割的第二电极21。在此,第二电极传送部230例如可通过传送带在行进方向上移动第二电极21。
第一次第二电极位置检测部240可测量位于第二电极传送部230上的第二电极21在宽度方向上的Y轴位置。
此外,第一次第二电极位置检测部240可通过第二主视觉传感器(Master VisionSensor)测量第二电极21的两端的位置,以检测第二电极21的中心(Center)的位置。
第二隔膜错位校正部250可将在行进方向上传送的第二隔膜22沿Y轴方向与通过第一次第二电极位置检测部240检测的第二电极21的Y轴位置对应地移动,从而校正位置。
此外,第二隔膜错位校正部250可沿Y轴方向移动第二隔膜22,使得第二隔膜22的中心的位置对应于在第一次第二电极位置检测部240中检测的第二电极21的中心的位置。在此,由于第二隔膜错位校正部250具有与第一隔膜错位校正部150相同的构造,所以将省略其详细描述。
第二堆叠部290可将第二电极21堆叠在通过第二隔膜错位校正部250被校正位置的第二隔膜22的上部。
在第二堆叠部290执行堆叠操作之后,第二次第二电极位置检测部280可测量第二电极21的Y轴位置,从而检测与基准位置的偏差。
第二电极错位校正部260可沿Y轴方向移动第二电极21,以校正通过第二次第二电极位置检测部280检测的第二电极21的位置偏差。在此,由于第二电极错位校正部260具有与第一电极错位校正部160相同的构造,所以将省略其详细描述。
第二结合部270可将第一组合体10与第二电极21和第二隔膜22结合,以形成第二组合体30。
在此,第二结合部270例如可包括一对辊。因而,第一组合体10、第二电极21和第二隔膜22可在经过该对辊之间的同时被按压以彼此结合。
在此,第一组合体10可与第二电极21的上部组合,使得第一组合体10的第一电极11被组合在隔着第二隔膜22面对第二电极21的位置处。
根据本发明一实施方式的制造电极组件的设备可进一步包括以规则间隔切割第二组合体30的第三切割部C3。之后,多个第二组合体30可进行堆叠,以形成电极组件40。
下文中,将描述根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备。
参照图6和图7,根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备包括:形成第一组合体10的第一组合装置100;以及形成第二组合体30的第二组合装置200。在此,第一组合装置100包括:切割第一电极11的第一电极切割部C1;传送被切割的第一电极11的第一电极传送部130;测量第一电极11的位置的第一次第一电极位置检测部140;与第一电极11的位置对应地移动第一隔膜12,从而校正第一隔膜12的位置的第一隔膜错位校正部150;在第一隔膜12上堆叠第一电极11的第一堆叠部190;以及将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12的第一结合部170。
此外,第一组合装置100进一步包括:检测第一电极11的偏差的第二次第一电极位置检测部;以及移动第一电极11以校正第一电极11的位置偏差的第一电极错位校正部。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备与根据本发明前述实施方式的制造电极组件的设备不同之处在于,设备进一步包括第一保护膜组合部和第一保护膜分离部。因而,在该实施方式中,将省略或简要描述与根据前述实施方式的制造电极组件的设备重复的内容。
更详细地说,根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备可进一步包括第一下部保护膜组合部。
第一下部保护膜组合部可包括:第一隔膜卷绕辊R12,与第一隔膜12的下部组合的第一下部保护膜13卷绕在第一隔膜卷绕辊R12上;和第一下部保护膜卷绕辊R13,在第一下部保护膜13从经过了第一堆叠部190和第一结合部170且与第一电极11结合的第一隔膜12的下部分离之后,第一下部保护膜13卷绕在第一下部保护膜卷绕辊R13上。
在此,第一堆叠部190可展开卷绕在第一隔膜卷绕辊R12上的隔膜12,以将第一电极11堆叠在第一隔膜12上,并且第一结合部170可将堆叠的第一电极11结合至第一隔膜12。
在根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中,第一保护膜组合部可进一步包括:第一上部保护膜供应辊R14,第一上部保护膜供应辊R14供应与堆叠在第一隔膜12上的第一电极11的上部进一步组合的第一上部保护膜14;以及第一上部保护膜卷绕辊R15,在第一电极11结合至第一隔膜12之后,从第一电极11分离的第一上部保护膜14卷绕在第一上部保护膜卷绕辊R15上。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备可进一步包括第一加热部110,在将第一电极11和第一隔膜12彼此结合之前通过第一加热部110加热第一电极11和第一隔膜12。在此,第一加热部110可包括第一上加热部111和第一下加热部112。第一电极11和第一隔膜12的堆叠体可经过第一上加热部111与第一下加热部112之间,以加热第一电极11和第一隔膜12。
参照图7,在将第二电极21堆叠在第二隔膜22的上部之后,第二组合装置200可将第二电极21与第一组合体10组合,使得第二电极21隔着第一隔膜12面对第一电极11,从而形成第二组合体30。
第二组合装置200可包括:切割第二电极21的第二电极切割部C2;传送第二电极21的第二电极传送部230;测量第二电极21的位置的第一次第二电极位置检测部240;与第二电极21的位置对应地沿Y轴方向移动第二隔膜22,从而校正第二隔膜22的位置的第二隔膜错位校正部250;在通过第二隔膜错位校正部被校正位置的第二隔膜22上堆叠第二电极21的第二堆叠部290;以及将第一组合体10与第二电极21和第二隔膜22结合的第二结合部270。
此外,第二组合装置200可进一步包括:在第二堆叠部290执行堆叠操作之后检测第二电极21的偏差的第二次第二电极位置检测部280;以及移动第二电极21以校正第二电极21的位置偏差的第二电极错位校正部260。
在此,在根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中,第二组合装置200可进一步包括第二保护膜组合部。
第二保护膜组合部可包括:第二隔膜卷绕辊R22,与第二隔膜22的下部组合的第二下部保护膜23卷绕在第二隔膜卷绕辊R22上;和第二下部保护膜卷绕辊R23,在第二下部保护膜23从经过了第二堆叠部290和第二结合部270且与第二电极21结合的第二隔膜22的下部分离之后,第二下部保护膜23卷绕在第二下部保护膜卷绕辊R23上。
在根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备中,第二保护膜组合部可进一步包括:第二上部保护膜供应辊R24,第二上部保护膜供应辊R24供应与堆叠在第二隔膜22上的第二电极21的上部进一步组合的第二上部保护膜24;以及第二上部保护膜卷绕辊R25,在第二电极21结合至第二隔膜22之后,从第二电极21分离的第二上部保护膜24卷绕在第二上部保护膜卷绕辊R25上。
根据本发明另一实施方式的制造电极组件的设备可进一步包括在第二结合工序之前加热第一组合体10、第二电极21和第二隔膜22的第二加热部。在此,第二加热部210可包括第二上加热部211和第二下加热部212。
<制造例1>
通过第一组合步骤将正极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体,并且通过第二组合步骤将负极堆叠在第二隔膜上,然后与第一组合体组合,使得负极隔着第一隔膜面对正极,从而形成第二组合体。此外,以规则间隔切割作为第二组合体的单元电池,然后将多个单元电池堆叠,以制造电极组件。
在此,在第一组合步骤中,正极在作为行进方向的X轴方向上移动,然后被切割成预定尺寸,以形成多个正极。然后,移动被切割的正极,以测量在传送正极的同时作为宽度方向的Y轴位置。
此外,将在行进方向上传送的第一隔膜沿Y轴方向与测量的正极的Y轴位置对应地移动,从而校正第一隔膜的错位。然后,将正极堆叠在错位被校正的第一隔膜上,并且通过施加热量和压力将堆叠的正极结合至第一隔膜。
之后,测量正极的Y轴位置,以检测与基准位置的偏差,并且沿Y轴方向移动正极,以校正正极的位置偏差,从而校正正极的错位。
<比较例1>
传送负极,将第一隔膜和第二隔膜与传送的负极的两个表面组合,从而形成负极组合体,并且传送正极并将正极切割成多个正极,以堆叠在负极组合体的上部并与之组合,从而形成组合体。此外,以规则间隔切割作为组合体的单元电池,然后将多个单元电池堆叠,以制造电极组件。
比较例1与制造例1的不同之处在于,未执行校正第一隔膜和正极的每一个的错位的工序。
此外,在比较例1中,正极在切割之前传送,然后将传送的正极切割并与负极组合体组合。在此,正极在组合之前传送较长距离。另一方面,在制造例1中,正极被切割,然后与第一隔膜组合。在此,正极在组合之前传送较短距离。
<实验例1>
测量通过制造例1和比较例1制造的单元电池的Y轴错位。
在制造例1中,标准偏差为0.11至0.12。另一方面,在比较例1中,标准偏差为0.15。就是说,可以看出制造例1中的Y轴错位与比较例1相比改善了大约30%。
此外,制造例1中的工序能力(CP;Capability of Process)为2.47至2.87,在比较例1中,CP为1.64至2.18。就是说,可以看出制造例1中的CP与比较例1相比提高了大约0.63至0.83。
因此,可以看出与其中根据比较例1未执行错位校正工序的根据相关技术制造的电极组件相比,其中根据制造例1执行错位校正工序的根据本发明实施方式制造的电极组件的Y轴错位显著减小。结果,可以看出在制造例1中定位精度提高,从而提高电极组件的质量。
<实验例2>
测量通过制造例1和比较例1制造的单元电池之间的X轴间隔。
在制造例1中,标准偏差为0.06至0.07。另一方面,在比较例1中,标准偏差为0.13至0.16。就是说,可以看出制造例1中的X轴间隔与比较例1相比改善了大约122%。
此外,制造例1中的工序能力(CP;Capability of Process)为3.37至3.87,在比较例1中,CP为1.45至1.74。就是说,可以看出制造例1中的CP与比较例1相比提高了大约1.92至2.13。
因此,可以看出与其中在比较例1中电极的传送距离较长的根据相关技术制造的电极组件相比,其中在制造例1电极的传送距离较短的根据本发明实施方式制造的电极组件是显著恒定的。结果,可以看出,在由于电极的传送距离减小而未产生张力(Tession)损失(Loss)的制造例1中,能够提高电极组件的质量。
虽然已经参照本发明的示例性实施方式具体示出并描述了本发明,但是应当理解,本发明的范围不限于根据本发明的制造电极组件的设备和方法。本领域普通技术人员将理解,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可对形式和细节做出各种改变。
此外,本发明的保护范围将由所附权利要求书来阐明。
[参考标号说明]
10:第一组合体
11:第一电极
12:第一隔膜
21:第二电极
22:第二隔膜
30:第二组合体
40:电极组件
100:第一组合装置
110:第一加热部
130:第一电极传送部
140:第一次第一电极位置检测部
150:第一隔膜错位校正部
160:第一电极错位校正部
170:第一结合部
180:第二次第一电极位置检测部
190:第一堆叠部
200:第二组合装置
210:第二加热部
230:第二电极传送部
240:第一次第二电极位置检测部
250:第二隔膜错位校正部
260:第二电极错位校正部
270:第二结合部
280:第二次第二电极位置检测部
290:第二堆叠部
R11:第一电极卷绕辊
R12:第一隔膜卷绕辊
R21:第二电极卷绕辊
R22:第二隔膜卷绕辊
C1:第一电极切割部
C2:第二电极切割部
C3:第三切割部
C:控制器。

Claims (19)

1.一种制造电极组件的方法,所述方法包括:
第一组合步骤,将第一电极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体;以及
第二组合步骤,在将第二电极堆叠在第二隔膜上之后与所述第一组合体组合,使得所述第二电极隔着所述第一隔膜面对所述第一电极,
其中所述第一组合步骤包括:
第一电极切割工序,在作为行进方向的X轴方向上移动所述第一电极,以将所述第一电极切割成预定尺寸;
第一电极传送工序,传送被切割的第一电极;
第一次第一电极位置检测工序,测量所述第一电极传送工序中的所述第一电极在宽度方向上的Y轴位置;
第一隔膜错位校正工序,将在所述行进方向上传送的所述第一隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第一电极位置检测工序检测的所述第一电极的所述Y轴位置对应地移动;
第一堆叠工序,将所述第一电极堆叠在通过所述第一隔膜错位校正工序被校正位置的所述第一隔膜上;以及
第一结合工序,通过施加热量和压力将堆叠的第一电极结合至所述第一隔膜,
其中在所述第一堆叠工序中通过对所述第一电极反映在所述第一隔膜错位校正工序中所述第一隔膜沿Y轴方向移动的位置量而与所述第一隔膜的移动成比例地堆叠所述第一电极。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,当在所述第一次第一电极位置检测工序中通过第一主视觉传感器测量所述第一电极的两端的位置以检测所述第一电极的中心的位置时,在所述第一隔膜错位校正工序中,通过第一隔膜错位校正部沿Y轴方向移动所述第一隔膜,使得所述第一隔膜的中心的位置对应于在所述第一次第一电极位置检测工序中检测的所述第一电极的中心的位置。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,在所述第一隔膜错位校正工序中,通过第一隔膜中心位置控制传感器测量正在传送的所述第一隔膜的两端的位置,以检测所述第一隔膜的中心的位置,并且通过第一隔膜致动器沿Y轴方向移动与正在传送的所述第一隔膜接触的第一隔膜校正辊,从而移动所述第一隔膜,使得所述第一隔膜的中心的位置对应于在所述第一次第一电极位置检测工序中检测的所述第一电极的中心的位置。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述第一次第一电极位置检测工序中,通过所述第一主视觉传感器检测所述第一电极的中心的位置,当发生与基准位置的偏差时,将所述第一电极的偏差值发送到控制器,并且
在所述第一隔膜错位校正工序中,所述控制器控制所述第一隔膜致动器来移动第一隔膜校正辊,使得与所述第一电极的所述偏差值对应地移动所述第一隔膜。
5.根据权利要求1所述的方法,其中在所述第一堆叠工序之后,所述第一组合步骤进一步包括:
第二次第一电极位置检测工序,测量所述第一电极的所述Y轴位置,以检测与基准位置的偏差;以及
第一电极错位校正工序,沿Y轴方向移动所述第一电极,以校正通过所述第二次第一电极位置检测工序检测的所述第一电极的位置偏差。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,在所述第二次第一电极位置检测工序中,通过第一反馈视觉传感器测量所述第一电极的两端的位置,以检测所述第一电极的中心的位置,从而检测与所述基准位置的偏差,并且
在所述第一电极错位校正工序中,沿Y轴方向移动所述第一电极,以校正在所述第二次第一电极位置检测工序检测中检测的所述第一电极的偏差。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,在所述第一电极错位校正工序中,通过第一电极中心位置控制传感器测量正在行进的所述第一电极的两端的位置,以检测所述第一电极的中心的位置,并且通过第一电极致动器沿所述Y轴方向移动与正在行进的所述第一电极接触的第一电极校正辊,从而移动所述第一电极,使得在所述第二次第一电极位置检测工序中检测的所述第一电极的偏差被校正。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,在所述第二次第一电极位置检测工序中,通过所述第一反馈视觉传感器检测的所述第一电极的位置偏差值发送到控制器,并且
在所述第一电极错位校正工序中,所述控制器控制所述第一电极致动器来移动第一电极校正辊,使得与所述第一电极的偏差值对应地移动所述第一电极。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一组合步骤包括:
第一下部保护膜组合工序,在所述第一隔膜错位校正工序之前将第一下部保护膜与所述第一隔膜的下部组合;以及
第一下部保护膜分离工序,在所述第一结合工序之后从所述第一隔膜分离所述第一下部保护膜。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二组合步骤包括:
第二电极切割工序,在作为所述行进方向的X轴方向上移动所述第二电极的同时将所述第二电极切割成预定尺寸,以形成多个第二电极;
第二电极传送工序,传送被切割的第二电极;
第一次第二电极位置检测工序,测量所述第二电极传送工序中的所述第二电极在宽度方向上的Y轴位置;
第二隔膜错位校正工序,将在所述行进方向上传送的所述第二隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第二电极位置检测工序检测的所述第二电极的所述Y轴位置对应地移动;
第二堆叠工序,将所述第二电极堆叠在通过所述第二隔膜错位校正工序被校正位置的所述第二隔膜上;以及
第二结合工序,将所述第一组合体与所述第二电极和所述第二隔膜结合。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,当在所述第一次第二电极位置检测工序中通过第二主视觉传感器测量所述第二电极的两端的位置以检测所述第二电极的中心的位置时,在所述第二隔膜错位校正工序中,通过第二隔膜错位校正部沿Y轴方向移动所述第二隔膜,使得所述第二隔膜的中心的位置对应于在所述第一次第二电极位置检测工序中检测的所述第二电极的中心的位置。
12.根据权利要求10所述的方法,其中在所述第二堆叠工序之后,所述第二组合步骤进一步包括:
第二次第二电极位置检测工序,测量所述第二电极的所述Y轴位置,以检测与基准位置的偏差;以及
第二电极错位校正工序,沿Y轴方向移动所述第二电极,以校正通过所述第二次第二电极位置检测工序检测的所述第二电极的位置偏差。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述第二组合步骤包括:
在第二下部保护膜组合工序,在所述第二隔膜错位校正工序之前将第二下部保护膜与所述第二隔膜的下部组合;以及
第二下部保护膜分离工序,在所述第二结合工序之后从所述第二隔膜分离所述第二下部保护膜。
14.一种制造电极组件的设备,所述设备包括:
第一组合装置,所述第一组合装置配置为将第一电极与第一隔膜的上部组合,从而形成第一组合体;以及
第二组合装置,所述第二组合装置配置为在将第二电极堆叠在第二隔膜上之后与所述第一组合体组合,使得所述第二电极隔着所述第一隔膜面对所述第一电极,
其中所述第一组合装置包括:
第一电极切割部,所述第一电极切割部配置为在作为行进方向的X轴方向上移动所述第一电极,从而将所述第一电极切割成预定尺寸;
第一电极传送部,所述第一电极传送部配置为传送被切割的第一电极;
第一次第一电极位置检测部,所述第一次第一电极位置检测部配置为测量位于第一电极传送部上的所述第一电极在宽度方向上的Y轴位置;
第一隔膜错位校正部,所述第一隔膜错位校正部配置为将在所述行进方向上传送的所述第一隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第一电极位置检测部检测的所述第一电极的所述Y轴位置对应地移动;
第一堆叠部,所述第一堆叠部配置为将所述第一电极堆叠在通过所述第一隔膜错位校正部被校正位置的所述第一隔膜上;以及
第一结合部,所述第一结合部配置为通过施加热量和压力将堆叠的第一电极结合至所述第一隔膜,
其中所述第一堆叠部通过对所述第一电极反映所述第一隔膜错位校正部将所述第一隔膜沿Y轴方向移动的位置量而与所述第一隔膜的移动成比例地堆叠所述第一电极。
15.根据权利要求14所述的设备,其中,当通过作为所述第一次第一电极位置检测部的第一主视觉传感器测量所述第一电极的两端的位置以检测所述第一电极的中心的位置时,所述第一隔膜错位校正部沿Y轴方向移动所述第一隔膜,使得所述第一隔膜的中心的位置对应于在所述第一次第一电极位置检测部中检测的所述第一电极的中心的位置。
16.根据权利要求14所述的设备,其中所述第一组合装置进一步包括:
第二次第一电极位置检测部,所述第二次第一电极位置检测部配置为测量经由所述第一堆叠部堆叠在所述第一隔膜上的所述第一电极的所述Y轴位置,从而测量与基准位置的偏差;以及
第一电极错位校正部,所述第一电极错位校正部配置为沿Y轴方向移动所述第一电极,以校正通过所述第二次第一电极位置检测部检测的所述第一电极的位置偏差。
17.根据权利要求16所述的设备,其中通过作为所述第二次第一电极位置检测部的第一反馈视觉传感器测量所述第一电极的两端的位置,以检测所述第一电极的中心的位置,从而检测与所述基准位置的偏差,并且
所述第一电极错位校正部沿Y轴方向移动所述第一电极,以校正在所述第二次第一电极位置检测部中检测的所述第一电极的位置偏差。
18.根据权利要求14所述的设备,其中所述第二组合装置包括:
第二电极切割部,所述第二电极切割部配置为在作为所述行进方向的X轴方向上移动所述第二电极的同时将所述第二电极切割成预定尺寸,从而形成多个第二电极;
第二电极传送部,所述第二电极传送部配置为传送被切割的第二电极;
第一次第二电极位置检测部,所述第一次第二电极位置检测部配置为测量位于所述第二电极传送部上的所述第二电极在宽度方向上的Y轴位置;
第二隔膜错位校正部,所述第二隔膜错位校正部配置为将在所述行进方向上传送的所述第二隔膜沿Y轴方向与通过所述第一次第二电极位置检测部检测的所述第二电极的所述Y轴位置对应地移动;
第二堆叠部,所述第二堆叠部配置为将所述第二电极堆叠在通过所述第二隔膜错位校正部被校正位置的所述第二隔膜上;以及
第二结合部,所述第二结合部配置为将所述第一组合体与所述第二电极和所述第二隔膜结合。
19.根据权利要求18所述的设备,其中,当通过作为所述第一次第二电极位置检测部的第二主视觉传感器测量所述第二电极的两端的位置以检测所述第二电极的中心的位置时,所述第二隔膜错位校正部沿Y轴方向移动所述第二隔膜,使得所述第二隔膜的中心的位置对应于在所述第一次第二电极位置检测部中检测的所述第二电极的中心的位置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102598086B1 (ko) * 2021-06-21 2023-11-03 주식회사 엠플러스 이피씨 액츄에이터 기능을 갖춘 가이드 롤러 장치 및 가이드 방법
KR20230013863A (ko) 2021-07-20 2023-01-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 적층체 가열 유닛 및 이를 포함하는 라미네이션 장치
KR20230026649A (ko) 2021-08-18 2023-02-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 커팅장치 및 이를 포함하는 셀 제조장치
KR20230034663A (ko) 2021-09-03 2023-03-10 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 제조 장치 및 제조 방법
DE102022105433A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Verfahren zur Herstellung von stapelförmigen Energiezellen und Herstelleinrichtung zur Herstellung von stapelförmigen Energiezellen
KR102514597B1 (ko) * 2022-02-22 2023-03-29 이상돈 고주파 유도가열 라미네이팅을 이용한 이차전지 제조 시스템
KR20240042524A (ko) * 2022-04-12 2024-04-02 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 적층기를 위한 재료 스트립 피딩의 검출 방법 및 장치, 적층기, 기기 및 매체
KR20230149983A (ko) * 2022-04-21 2023-10-30 주식회사 엘지에너지솔루션 라미네이션 장치 및 단위 셀 제조 방법
KR20230162235A (ko) 2022-05-20 2023-11-28 주식회사 엘지에너지솔루션 분리막 접힘을 방지하기 위한 전극조립체 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 전극조립체
CN116768330B (zh) * 2023-07-13 2024-01-30 四川红杉岭环保科技有限公司 污水处理用微通道处理器、微通道组件及其制造方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182658A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Mitsubishi Cable Ind Ltd 電池用巻回機及び電池の製造方法
CN1387683A (zh) * 1999-11-08 2002-12-25 松下电器产业株式会社 螺旋状电极组卷绕方法及其装置及其用螺旋状电极组的电池
JP2014186799A (ja) * 2013-03-21 2014-10-02 Tokyo Kikai Seisakusho Ltd 電極シートの作成装置及び作成方法
JP2016012549A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 エリーパワー株式会社 電極積層体のセパレータの位置ずれ検出方法およびその装置
JP2016015199A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 エリーパワー株式会社 二次電池の電極積層体における余剰セパレータの処理装置
JP2016051645A (ja) * 2014-09-01 2016-04-11 株式会社Gsユアサ 捲回機、及び電極の捲回方法
KR20160094182A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조 장치
KR20180002926U (ko) * 2017-04-03 2018-10-12 주식회사 엘지화학 공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치
CN109802164A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 青海时代新能源科技有限公司 卷绕式电极组件制造装置
CN109952678A (zh) * 2017-04-26 2019-06-28 株式会社Lg化学 用于二次电池的层压设备
CN110088968A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 株式会社村田制作所 电极层压体的制造装置
CN110168791A (zh) * 2016-12-21 2019-08-23 株式会社村田制作所 电极叠层体的制造装置
CN110352521A (zh) * 2017-02-27 2019-10-18 远景Aesc日本有限公司 单电池的制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2457009A (en) * 2007-08-29 2009-08-05 Sca Hygiene Prod Ab Method for controlling a web
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
KR101528001B1 (ko) 2012-06-22 2015-06-10 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극조립체, 그 제조방법 및 이를 이용한 이차전지
JP5775229B2 (ja) * 2012-11-21 2015-09-09 長野オートメーション株式会社 極板をセパレータで挟む装置
CN106410285A (zh) * 2014-09-23 2017-02-15 东莞新能源科技有限公司 叠片电芯制备装置
DE102017216184A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
CN112310461A (zh) * 2019-10-10 2021-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 制造二次电池的电极组件的方法以及设备

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182658A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Mitsubishi Cable Ind Ltd 電池用巻回機及び電池の製造方法
CN1387683A (zh) * 1999-11-08 2002-12-25 松下电器产业株式会社 螺旋状电极组卷绕方法及其装置及其用螺旋状电极组的电池
JP2014186799A (ja) * 2013-03-21 2014-10-02 Tokyo Kikai Seisakusho Ltd 電極シートの作成装置及び作成方法
JP2016012549A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 エリーパワー株式会社 電極積層体のセパレータの位置ずれ検出方法およびその装置
JP2016015199A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 エリーパワー株式会社 二次電池の電極積層体における余剰セパレータの処理装置
JP2016051645A (ja) * 2014-09-01 2016-04-11 株式会社Gsユアサ 捲回機、及び電極の捲回方法
KR20160094182A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조 장치
CN110088968A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 株式会社村田制作所 电极层压体的制造装置
CN110168791A (zh) * 2016-12-21 2019-08-23 株式会社村田制作所 电极叠层体的制造装置
CN110352521A (zh) * 2017-02-27 2019-10-18 远景Aesc日本有限公司 单电池的制造方法
KR20180002926U (ko) * 2017-04-03 2018-10-12 주식회사 엘지화학 공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치
CN109952678A (zh) * 2017-04-26 2019-06-28 株式会社Lg化学 用于二次电池的层压设备
CN109802164A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 青海时代新能源科技有限公司 卷绕式电极组件制造装置

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