CN115088093A - 电极支撑辊和包括该电极支撑辊的电极制造设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明实施方式的电极支撑辊支撑电极片，并且包括：主辊，主辊包括在与电极片接触的同时与单个第一轴可旋转地结合的多个子辊；和按压部，按压部隔着主辊位于电极片的相反侧，并且按压部往复移动，以朝向电极片推动多个子辊中的至少一个子辊。

Description

电极支撑辊和包括该电极支撑辊的电极制造设备

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年11月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0153748号的权益，通过引用将上述韩国专利申请的全部公开内容结合在此。

本发明涉及一种电极支撑辊和包括该电极支撑辊的电极制造设备，更具体地，涉及一种能够根据位置可变化地提供台阶的电极支撑辊和包括该电极支撑辊的电极制造设备。

背景技术

随着技术发展和对移动装置的需求增加，对作为能源的可再充电电池的需求正快速增加。特别是，可再充电电池不仅对诸如移动电话、数码相机、笔记本电脑和可穿戴装置之类的移动装置来说具有很大吸引力，而且作为诸如电动自行车、电动汽车和混合动力电动汽车的动力装置的能源也具有很大吸引力。

可通过将由正极、负极和隔膜形成的电极组件插入壳体中然后将其密封来形成可再充电电池。在此，可再充电电池的电极，诸如正极或负极包括在集流体上的涂覆部分和未涂覆部分，涂覆部分具有涂覆有活性材料浆料的活性材料层，未涂覆部分对应于未被涂覆活性材料浆料的部分。在此，未涂覆部分包括涂覆有绝缘材料的绝缘涂覆部分和未涂覆有绝缘材料的非绝缘涂覆部分。特别是，在未涂覆部分的情况下，存在在电极制造过程中可能产生折痕或褶皱的问题，需要控制该问题的装置。

图1示出了常规的电极支撑辊和经过该电极支撑辊的电极片。

参照图1，电极片1形成为这样的结构，该结构包括在金属箔3上涂覆有电极混合物5的涂覆部分7和未施加有电极混合物5的未涂覆部分9。电极片1经由至少一个辊10传送到一侧，或者在两个辊10之间被碾压并且顺序地经历相应工序。

在这种情况下，电极片1可能由于干燥工序期间的温度导致的热变形而在宽度方向上弯曲。特别是，电极片1被支撑在辊10上，并且在移动和工序期间，由于涂覆部分7与未涂覆部分9之间的厚度差异，在未涂覆部分9中产生褶皱和折痕，这导致断开，从而由于损耗增加而导致设备效率和生产率劣化的问题。

发明内容

技术问题

本发明要实现的目的是提供一种能够防止由于电极的涂覆部分与未涂覆部分之间的厚度差异而产生未涂覆部分的褶皱的电极支撑辊和包括该电极支撑辊的电极制造设备。

本发明要实现的目的不限于上述目的，本发明所属技术领域的普通技术人员能够从本说明书和附图清楚地理解未提及的目的。

技术方案

根据本发明一实施方式的电极支撑辊支撑电极片，并且包括：主辊，所述主辊包括在与所述电极片接触的同时与单个第一轴可旋转地结合的多个子辊；和按压部，所述按压部隔着所述主辊位于所述电极片的相反侧，并且所述按压部往复移动，以朝向所述电极片推动所述多个子辊中的至少一个子辊。

所述按压部可包括高度调节部，所述高度调节部与所述按压辊连接并且在竖直方向上调节高度，以使所述按压辊朝向所述子辊往复移动。

所述按压部可包括支撑部，所述支撑部设置在所述高度调节部的与所述按压辊连接的一侧的相反侧，以支撑所述高度调节部。

所述支撑部左右可移动地结合至与所述第一轴平行设置的第二轴。

所述高度调节部可以是缸或螺杆。

所述支撑部可沿所述第二轴可滑动地结合。

所述电极片可包括涂覆部分和未涂覆部分，并且所述多个子辊中的与所述未涂覆部分对应的子辊可通过所述按压部朝向所述电极片一侧上升，从而在所述多个子辊之间产生台阶差。

所述按压部能够沿与所述第一轴平行的方向往复移动，并且所述按压部可往复移动以将所述按压辊放置在与所述未涂覆部分对应的所述子辊的位置。

所述电极支撑辊可通过利用所述高度调节部调节所述子辊的移动量来调节施加至所述电极片的张力。

根据本发明另一实施方式的电极制造设备可包括上述的电极支撑辊。

有益效果

根据各实施方式，可在位置上可变化地施加电极支撑辊的表面台阶，因而即使未涂覆部分的位置变化，也不受此限制，可对未涂覆部分施加张力，以防止由于电极的涂覆部分与未涂覆部分之间的厚度差异而使未涂覆部分起褶皱。因此，不管电极片的形状如何，都可容易防止产生褶皱和折痕。

本发明的效果不限于上述效果，本发明所属技术领域的普通技术人员能够从本说明书和附图清楚地理解未提及的效果。

附图说明

图1示出了常规的电极支撑辊和经过该电极支撑辊的电极片。

图2示出了根据本发明实施方式的电极支撑辊。

图3示出了通过图2的电极支撑辊对未涂覆部分施加张力的状态。

图4至图6示出了根据电极片的状态来应用根据本发明实施方式的电极支撑辊的各种应用方面。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施方式，以使得本发明所属领域的普通技术人员能够容易实施。本发明可以以诸多不同的方式实现，不限于在此描述的实施方式。

为了清楚解释本发明，省略了与描述无关的部件，并且在整个申请中相同的参考标号表示相同的要素。

此外，由于为了更好的理解和容易描述，任意地表示了附图中所示的每个部件的尺寸和厚度，所以本发明不必限于示出的涂覆。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区域等的厚度。在附图中，为了更好的理解和容易描述，一些层和区域的厚度被夸大。

此外，除非明确有相反描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“具有”之类的变形将理解为表示包括所述的要素，但是不排除任何其他要素。

此外，在整个描述中，当被称为“平面”时，是指当从上侧观看目标部分时，并且当被称为“剖面”时，是指当从垂直切割的剖面的侧面观看目标部分时。

下文中，将描述根据本发明实施方式的电极制造设备。然而，尽管将基于可再充电电池的电极的一端进行描述，但不必限于此，可对另一端描述相同或相似的内容。此外，将参照集流体的上表面和下表面之中的上表面描述电极，但本发明不必限于此，即使在下表面的情况下，仍可以以相同或相似的内容描述电极。

图2示出了根据本发明实施方式的电极支撑辊。图3示出了通过图2的电极支撑辊对未涂覆部分施加张力的状态。

参照图2和图3，根据本发明实施方式的电极支撑辊包括：支撑电极片1的主辊200；和按压部300，按压部300形成为调节主辊200中包括的多个子辊210的台阶。

主辊200用于支撑处于金属箔30上被施加有电极混合物5的状态的电极片1。这种主辊200可在电极制造工序期间应用于传送辊、碾压辊、分切机等，并且可没有限制地应用，只要该辊是用于支撑电极片1即可。

主辊200形成为包括与一个第一轴220可旋转地结合的多个子辊210。多个子辊210是彼此分离的轴承型构件。就是说，多个子辊210沿x轴方向并排布置，并且包括能够被装配在沿x轴方向延伸的第一轴220中的孔，从而整体上形成主辊200。多个子辊210的数量没有特别限制，可根据被支撑的电极片1的宽度适当调整多个子辊210的数量。此外，子辊210的宽度可设为与电极片1的未涂覆部分9的宽度相似或小于电极片1的未涂覆部分9的宽度，没有特别限制。

可通过按压部300调节多个子辊210的台阶。按压部300隔着主辊200位于电极片1的相反侧。就是说，主辊200的第一部分201位于电极片1一侧并且第二部分202位于按压部300一侧。在此，第一部分201和第二部分202分别是指在主辊200的圆形剖面中以第一轴220为基准的上部和下部(图中沿y轴方向的上部和下部)。

按压部300包括与子辊210接触的按压辊310。按压辊310与高度调节部320连接并且可通过高度调节部320上升和下降(图中沿y轴方向移动)。在此，高度调节部320可由缸或螺杆形成，从而可沿竖直方向(即，图中y轴方向)调节长度。当按压辊310通过高度调节部320上升并且子辊210中的一个子辊被向上推动时，即，当向电极片1一侧移动时，施加到电极片1的与子辊210对应的部分中的张力增加。在这种情况下，形成在子辊210的中心的孔的尺寸被形成为大于插入该孔中的第一轴220的直径，并且形成在子辊210的中心的孔的尺寸被形成为当被按压辊310按压时具有上升的自由度。然而，本发明不限于此，只要子辊210上升以引起台阶就可适当应用。

此外，按压部300包括支撑部330，支撑部330与高度调节部320的下部连接，以支撑高度调节部320。支撑部330被插入有与第一轴220平行设置的第二轴340，并且支撑部330形成为沿第二轴340左右移动。就是说，可通过左右移动支撑部330使高度调节部320位于相应位置的子辊210下方，以对应于电极片1中要被增加张力的位置。通过这种配置，调节张力的位置未被固定，而是可容易调节到所需的位置。

更详细地说，参照图3，当需要对电极片1的未涂覆部分9施加更大张力时，通过左右移动支撑部330将按压辊310放置在与未涂覆部分9对应的子辊210下方。然后，当按压辊310通过高度调节部320上升时，按压辊310向上推动对应定位的子辊210，因而子辊210对电极片1的未涂覆部分9施加张力。由此，可通过张力保持平坦状态而不会使相应部分有折痕或起褶皱。

在这种情况下，由于根据本实施方式包括了多个子辊210，所以张力需要被调节的每个位置的子辊210上升，从而不仅可在一个位置而且还可在每个想要的位置调节张力。常规地，作为用于去除电极片1上的褶皱的构造，使用扩展(expander)辊，诸如槽辊或凸辊。然而，在这种情况下，存在这样的限制，即，张力增加集中在电极片1的宽度方向上的中心，或者张力增加相同地应用于整个电极片1。另一方面，根据如上所述的本发明的实施方式，通过左右移动支撑部330使按压辊310移动，使得尽可能在所需位置对电极片1施加增加的张力。此外，还可通过调节高度调节部320的高度调节子辊210的突出高度，从而调节张力的增加程度。

可使用已知的结合方法来使移动的支撑部330沿第二轴340滑动以左右移动。例如，可使用直线运动(liner motion，LM)块和LM导轨的组合结构。就是说，支撑部330包括LM块，或者支撑部330形成为LM块，并且第二轴340形成为LM导轨，从而进行可滑动的结合。或者，第二轴340具有螺杆形状，使得支撑部330可通过螺杆移动而左右移动，但没有特别限制。

图4至图6示出了根据电极片的状态来应用根据本发明实施方式的电极支撑辊的各种应用方面。

参照图4至图6，电极支撑辊可根据要被施加张力的位置和部位而适当变形。例如，如图4中所示，当仅需要增加中间部分的一个部位的张力时，通过左右移动支撑部330将按压辊310放置在与该部位对应的子辊210下方，从而升高子辊210然后将其应用于工序。此外，如图5中所示，当在涂覆部分7之间设置有三个未涂覆部分9并且需要增加相应部分的张力时，通过左右移动支撑部330，与各个位置对应的三个按压辊310被升高然后被应用于工序。此外，如图6中所示，当在涂覆部分7之间设置有两个未涂覆部分9并且需要增加相应部分的张力时，通过左右移动支撑部330，与各个位置对应的两个按压辊310被升高然后被应用于工序。

这样，根据本发明的实施方式，可在各种位置以各种形式对电极片施加张力。此外，在附图中，仅描述了通过在一个位置配备一个子辊210来施加张力的示例，但本发明不限于此，当需要增加张力的部分的宽度较宽时，也可通过对一个位置配备多个子辊210来施加张力。此外，即使不是未涂覆部分9，也可通过响应于需要张力调节的部分改变子辊210的突出高度来以各种形式调节张力。

根据本发明另一实施方式的电极制造设备可包括上述的电极支撑辊。上述的电极支撑辊可应用于电极制造设备中的各种工序。例如，可应用于传送辊、碾压辊、分切机等，并且可适当应用于支撑电极片的辊部。然而，本发明不限于此，可应用于能够使用可再充电电池的电极的各种二次电池，这也属于本发明的范围。

尽管结合目前被认为是实际实施方式的内容描述了本发明，但应当理解，本发明不限于公开的实施方式。相反，旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等同布置。

[参考标号说明]

1：电极片

7：涂覆部分

9：未涂覆部分

100：电极支撑辊

200：主辊

210：子辊

220：第一轴

300：按压部

310：按压辊

320：高度调节部

330：支撑部

340：第二轴。

Claims (10)

1.一种支撑电极片的电极支撑辊，包括：

主辊，所述主辊包括在与所述电极片接触的同时与单个第一轴可旋转地结合的多个子辊；和

按压部，所述按压部隔着所述主辊位于所述电极片的相反侧，并且所述按压部往复移动，以朝向所述电极片推动所述多个子辊中的至少一个子辊。

2.根据权利要求1所述的电极支撑辊，其中

所述按压部包括高度调节部，所述高度调节部与所述按压辊连接并且在竖直方向上调节高度，以使所述按压辊朝向所述子辊往复移动。

3.根据权利要求2所述的电极支撑辊，其中

所述按压部包括支撑部，所述支撑部设置在所述高度调节部的与所述按压辊连接的一侧的相反侧，以支撑所述高度调节部。

4.根据权利要求3所述的电极支撑辊，其中

所述支撑部左右可移动地结合至与所述第一轴平行设置的第二轴。

5.根据权利要求2所述的电极支撑辊，其中

所述高度调节部是缸或螺杆。

6.根据权利要求4所述的电极支撑辊，其中

所述支撑部沿所述第二轴可滑动地结合。

7.根据权利要求1所述的电极支撑辊，其中

所述电极片包括涂覆部分和未涂覆部分，并且

所述多个子辊中的与所述未涂覆部分对应的子辊通过所述按压部朝向所述电极片一侧上升，从而在所述多个子辊之间产生台阶差。

8.根据权利要求7所述的电极支撑辊，其中

所述按压部能够沿与所述第一轴平行的方向往复移动，并且

所述按压部往复移动以将所述按压辊放置在与所述未涂覆部分对应的所述子辊的位置。

9.根据权利要求2所述的电极支撑辊，其中

所述电极支撑辊通过利用所述高度调节部调节所述子辊的移动量来调节施加至所述电极片的张力。

10.一种电极制造设备，包括根据权利要求1所述的电极支撑辊。

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