CN115336059A - 包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备 - Google Patents

包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115336059A
CN115336059A CN202180024094.4A CN202180024094A CN115336059A CN 115336059 A CN115336059 A CN 115336059A CN 202180024094 A CN202180024094 A CN 202180024094A CN 115336059 A CN115336059 A CN 115336059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
unit
manufacturing apparatus
transfer
electrodes
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.)
Pending
Application number
CN202180024094.4A
Other languages
English (en)
Inventor
金雄基
李相敦
崔东洵
韩道成
吕尙昱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN115336059A publication Critical patent/CN115336059A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/007Control means comprising cameras, vision or image processing systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18Means for removing cut-out material or waste
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435Rolling or calendering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H01M50/406Moulding; Embossing; Cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备,电极制造设备包括:第一电极传送单元,其配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第一电极;第一切割器,其配置为切割由第一电极传送单元传送的第一电极以形成第一单元电极;设置在第一电极传送单元的一侧的第一隔膜传送单元,第一隔膜传送单元配置为传送第一隔膜;第一传感器单元,其配置为感测第一单元电极的位置;和第一对准单元,其配置为调整第一单元电极的与其传送方向平行的外周边的传送速度,以便调整安放在第一隔膜的一个表面上的第一单元电极之间的间隔,其中在堆叠并层压具有不同极性的电极的工序之前确定正极和负极是否彼此对准,然后堆叠正极和负极,从而可防止由于正极与负极之间的错位而产生缺陷电极。

Description

包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的 电极组件制造设备
技术领域
本申请要求于2020年10月16日提交的韩国专利申请第2020-0134691号的优先权的权益,通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本发明涉及一种包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备。更具体地,本发明涉及这样一种包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备,该电极对准单元能够调整从电极片切割的单元电极的传送方向,以使得单元电极的切割线端部之间的间隔保持均匀,并且能够在电极组件的层压步骤之前调整正极与负极之间的对准。
背景技术
锂二次电池已被用作移动装置和可穿戴装置的能源,并且也已被广泛用作电动车辆和混合动力电动车辆的能源。
锂二次电池根据电池壳体的形状分为:电极组件安装在圆柱形金属罐中的圆柱形二次电池、电极组件安装在棱柱形金属罐中的棱柱形二次电池、或电极组件安装在由铝层压片制成的袋形壳体中的袋形二次电池。
通过在之间插置有隔膜的方式堆叠正极和负极以制造单电池,并且堆叠多个单电池或者在将单电池设置于隔离膜上的状态下卷绕单电池来制造电极组件。
为了制造单电池,将从正极片切割的单元正极附接至第一隔膜片,将从负极片切割的单元负极附接至第二隔膜片,然后将附接有单元正极的第一隔膜片和附接有单元负极的第二隔膜片堆叠、加热并且按压以彼此层压。此外,可切割电极之间的隔膜片,从而制造单独的单电池。
在设置于第一隔膜片上的单元正极之间的间隔与设置于第二隔膜片上的单元负极之间的间隔未保持均匀而偏离预定范围的情况下,正极和负极在随后的堆叠和层压电极的工序中无法彼此对准。
在常规的电极组件制造设备中,在堆叠并布置正极和负极的工序中难以确定正极和负极是否彼此对准。由于在层压工序之后确定正极和负极是否彼此对准,所以可从最终制造的电极挑选并排除缺陷电极;然而,难以降低缺陷电极发生率。
专利文献1公开了一种单电池制造方法,包括:使用配置为检测负极的接合位置的相机检测接合至带型隔膜的负极的位置;以及基于检测的负极的位置,使用正极对准工具校正正极的位置。
专利文献1公开了在隔膜的相对两个表面上设置正极和负极并且在正极和负极的每一个的不面对隔膜的外表面上设置另一隔膜来制造单电池的方法,但是并未公开均匀地控制从电极片切割的电极之间的间隔的方法。
专利文献2公开了一种二次电池制造设备,其测量单元电池中包括的第一电极和第二电极之中的较大电极,即第一电极的位置,以调整设置在隔膜片上的单元电池之间的间隔,从而精确地保持单元电池之间的间隔,因而提高单元电池的堆叠质量。
然而,专利文献2仅教导了能够在隔膜片上设置每个都包括正极和负极的单元电池,以使得单元电池之间的间隔保持均匀的技术。
在单元正极附接至一隔膜片,单元负极附接至另一隔膜片,并且将这些电极彼此结合来制造单电池的情况下,1)正极和负极的位置在为了之间进行结合而移动的过程中可能变化;2)由于隔膜片的拉伸,难以彼此对准地设置正极和负极。为了解决这些问题,需要一种能够在层压工序之前对准正极和负极的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备。
韩国专利申请公开第2019-0113907号(2019.10.08)“专利文献1”
韩国专利申请公开第2019-0113022号(2019.10.08)“专利文献2”
发明内容
技术问题
鉴于上述问题而做出了本发明,本发明的目的是提供一种电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备,该电极制造设备能够均匀地控制附接至第一隔膜片的第一单元电极之间的间隔以及均匀地控制附接至第二隔膜片的第二单元电极之间的间隔,并且能够在第一单元电极与第二单元电极之间进行层压之前调整第一单元电极的结合位置和第二单元电极的结合位置,以使得第一单元电极和第二单元电极彼此对准。
技术方案
为了实现上述目的,根据本发明的第一电极制造设备包括:第一电极传送单元,所述第一电极传送单元配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第一电极;第一切割器,所述第一切割器配置为切割由所述第一电极传送单元传送的所述第一电极以形成第一单元电极;设置在所述第一电极传送单元的一侧的第一隔膜传送单元,所述第一隔膜传送单元配置为传送第一隔膜;第一传感器单元,所述第一传感器单元配置为感测所述第一单元电极的位置;和第一对准单元,所述第一对准单元配置为调整所述第一单元电极的与其传送方向平行的外周边的传送速度,以便调整安放在所述第一隔膜的一个表面上的所述第一单元电极之间的间隔。
在根据本发明的第一电极制造设备中,所述第一传感器单元可包括两个或更多个传感器,所述两个或更多个传感器配置为感测所述第一单元电极的与其传送方向平行的所述外周边的速度,并且所述第一对准单元可包括设置在所述第一单元电极的一个表面的至少两个校正辊。
在根据本发明的第一电极制造设备中,当由所述第一传感器单元测量的所述第一单元电极的切割外周边未与所述传送方向垂直设置时,所述第一对准单元可调整供应至所述第一隔膜的所述第一单元电极的两端的供应速度。
此外,本发明提供了一种电极组件制造设备,包括:第一电极供应单元,所述第一电极供应单元配置为传送由所述第一电极制造设备制造的所述第一单元电极;第三传感器单元,所述第三传感器单元配置为感测所述第一单元电极的位置;配置为制造第二单元电极的第二电极制造设备;和结合单元,所述结合单元配置为将所述第一单元电极与所述第二单元电极彼此结合以制造单电池,其中所述第二电极制造设备包括:第二电极传送单元,所述第二电极传送单元配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第二电极;第二切割器,所述第二切割器配置为切割由所述第二电极传送单元传送的所述第二电极以形成所述第二单元电极;设置在所述第二电极传送单元的一侧的第二隔膜传送单元,所述第二隔膜传送单元配置为传送第二隔膜;第二传感器单元,所述第二传感器单元配置为感测所述第二单元电极的位置;和第二对准单元,所述第二对准单元配置为调整所述第二单元电极的与其传送方向平行的两端的传送速度,以便调整安放在所述第二隔膜的一个表面上的所述第二单元电极之间的间隔。
在根据本发明的电极组件制造设备中,所述第二对准单元可基于由所述第三传感器单元感测的所述第一单元电极的位置调整所述第二单元电极之间的间隔,以使得在所述结合单元处所述第二单元电极与所述第一单元电极对准。
在根据本发明的电极组件制造设备中,所述第二传感器单元可包括两个或更多个传感器,所述第二传感器单元的所述两个或更多个传感器配置为感测所述第二单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的位置,所述第三传感器单元可包括两个或更多个传感器,所述第三传感器单元的所述两个或更多个传感器配置为感测所述第一单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的位置,并且所述第二对准单元可包括设置在所述第二单元电极的一个表面的至少两个校正辊。
在根据本发明的电极组件制造设备中,所述校正辊可设置在所述第二单元电极的上表面,传送辊可设置在所述校正辊下方并且设置在所述第二单元电极的下表面,并且所述传送辊可配置为具有其中多个辊彼此结合的结构,所述多个辊的速度能够被控制为与所述校正辊的旋转速度相等。
在根据本发明的电极组件制造设备中,所述结合单元可包括配置为将所述第一单元电极和所述第二单元电极彼此层压的碾压辊。
在根据本发明的电极组件制造设备中,可进一步包括第三切割器,所述第三切割器配置为切割所述单电池的所述第一隔膜和所述第二隔膜以制造单元单电池。
在根据本发明的电极组件制造设备中,可进一步包括视觉检查单元,所述视觉检查单元配置为检查所述单元单电池的所述第一单元电极和所述第二单元电极的对准状态。
在根据本发明的电极组件制造设备中,可基于所述视觉检查单元的检查结果调整所述第二对准单元的控制变量。所述第二对准单元的控制变量可以是所述第二对准单元的校正辊的旋转速度。
此外,本发明可提供上述解决手段的所有可能组合。
有益效果
通过上面的描述显见的是,在本发明中,可在感测单元电极之间的间隔的同时调整附接至隔膜片的单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的传送速度,从而可均匀地保持附接至隔膜片的单元电极之间的间隔。
此外,对正极和负极相同地执行上述工序。
此外,感测正极和负极中的一个电极的位置,以便在正极与负极之间进行结合之前的步骤中调整另一个电极的位置,使得正极的结合位置和负极的结合位置彼此重合,从而正极和负极可在彼此对准的状态下彼此结合。
在本发明中,可进行控制,使得在正极和负极堆叠并彼此结合的层压工序之前,正极的堆叠位置和负极的堆叠位置彼此重合,从而可防止正极与负极之间的错位。
在本发明中,可防止由于正极与负极之间的错位导致的电池的容量降低,并且可防止由于电极组件的体积增加导致的电池的能量密度降低。
附图说明
图1是根据本发明的电极制造设备的透视图。
图2是根据本发明的电极组件制造设备的透视图。
图3是单电池经过本发明中的视觉检查单元的侧视图。
具体实施方式
现在,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式,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的优选实施方式。然而,在详细描述本发明的优选实施方式的工作原理中,当本文中并入的已知功能和构造的详细描述可能会使本发明的主旨模糊不清时,则将省去该详细描述。
此外,整个附图中将使用相同的参考标记来表示执行相似功能或操作的部件。在整个申请中一个部件被称为连接至另一个部件的情况下,该一个部件不仅可直接连接至该另一个部件,而且该一个部件还可经由另外的部件间接连接至该另一个部件。此外,包括某一要素并不意指排除其他要素,而是指可进一步包括其他要素,除非另有说明。
将参照附图详细描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明的电极制造设备的透视图。
参照图1,根据本发明的电极制造设备100是第一电极制造设备,第一电极可以是正极或负极。
电极制造设备100包括:第一电极传送单元110,第一电极传送单元110配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第一电极111;第一切割器120,第一切割器120配置为切割由第一电极传送单元110传送的第一电极111以形成第一单元电极112;设置在第一电极传送单元110的一侧的第一隔膜传送单元130,第一隔膜传送单元配置为传送第一隔膜131;第一传感器单元140,第一传感器单元140配置为感测第一单元电极112的位置;和第一对准单元150,第一对准单元150配置为调整第一单元电极112的与其传送方向A平行的外周边114的传送速度,以便调整安放在第一隔膜131的一个表面上的第一单元电极112之间的间隔。
第一电极111配置为电极片进行卷绕的电极卷的形式,电极片具有形成在电极箔的一个表面或相对两个表面上的电极涂层。在其上形成有电极涂层的电极片的至少一侧形成有不具有电极涂层的非涂覆部分,第一电极可处于其中非涂覆部分的一部分被冲切以形成电极接片的状态。
第一隔膜131可配置为隔膜片进行卷绕的隔膜卷的形式,或者可配置为具有其中从一个第一单元电极的外周边进一步延伸有多余部分的尺寸。
第一传感器单元140包括传感器141和142,传感器141和142配置为感测第一单元电极112的与其传送方向A平行的外周边114的速度。传感器各自设置在第一单元电极112的与其传送方向A平行的外周边中的相应一个外周边处。
传感器141和142的每一个包括配置为发射信号的发射器和配置为接收信号的接收器,并且发射器和接收器设置为彼此面对。第一单元电极在发射器与接收器之间经过。可基于由发射器发射的光或波长是否被接收器接收、接收时间和未接收时间来得出第一单元电极的设置位置、第一单元电极的移动速度、第一单元电极的相对两侧的对准程度、以及第一单元电极之间的间隔。
在由传感器测量的第一单元电极之间的间隔的值彼此不一致的情况下,可确定第一单元电极从其移动位置旋转或偏离,并且第一传感器单元可向第一对准单元发送校准信号,以使得调整第一单元电极的移动方向。
尽管传感器141和142的具体位置没有规定,只要传感器感测第一单元电极的切割外周边118的两端的位置以测量第一单元电极之间的间隔即可,但优选地是,传感器设置在第一单元电极的与其传送方向平行的外周边114处,以提高测量精度,如图1中所示。
第一对准单元150包括设置在第一单元电极112的一个表面的两个校正辊151。
在由第一传感器单元140测量的第一单元电极的切割外周边118未与第一单元电极的传送方向A垂直设置的情况下,可将测量的值发送到第一对准单元150,以便调整第一单元电极的移动方向。第一对准单元150的校正辊151可调整供应至第一隔膜131的第一单元电极112的在y轴方向上的两端的供应速度。
可单独调整校正辊151的旋转速度。校正辊151中的一个校正辊的旋转速度可增大或减小,以使得由第一传感器单元140测量的第一单元电极之间的间隔在允许的范围内。
例如,对于相邻的第一单元电极112来说,在由位于设置有第一电极接片113的一侧的传感器141测量的第一单元电极之间的间隔大于由位于未设置有电极接片的一侧的传感器142测量的第一单元电极112之间的间隔的情况下,可增大位于设置有电极接片的一侧的校正辊的旋转速度。如上所述,第一单元电极可在x轴方向上从第一单元电极112的中心轴线旋转,从而改变第一单元电极的移动方向。即使由于第一隔膜的局部拉伸或第一电极的下垂而导致在第一单元电极的移动方向上发生偏差,第一单元电极之间的间隔也可保持均匀。
校正辊151设置在第一单元电极112的上表面,并且设置在第一单元电极的在y轴方向上的两端,而不是设置在第一单元电极的中央部分。
第一对准单元的校正辊的具体位置没有特别限制,只要第一单元电极在x轴方向上从第一单元电极的中心轴线旋转以改变第一单元电极的移动方向即可,但考虑到第一单元电极的控制效率,优选地,校正辊设置在第一单元电极的与第一单元电极的传送方向平行的外周边的两端。
另外,即使由第一传感器单元测量的结果发送到第一对准单元并且精确改变第一单元电极的移动方向,但在移动方向被改变的第一单元电极进行传送以附接至第一隔膜期间,第一单元电极的移动方向可再次改变。因此,第一传感器单元和第一对准单元需要彼此相邻设置。
例如,第一传感器单元140设置成测量被传送以附接至第一隔膜131的第一单元电极112b与在紧接第一单元电极112b之后传送的第一单元电极112a之间的间隔。第一对准单元150可设置在第一单元电极112b上,并且第一对准单元150可基于由第一传感器单元140测量的第一单元电极之间的间隔控制第一单元电极112b的移动速度和移动方向。
尽管图1中省略,但在包括第一电极传送单元和第一隔膜传送单元的第一电极制造设备中,第一电极、第一单元电极和第一隔膜可通过设置于它们下方的辊型或传送器型传送装置传送。此外,可在第一电极、第一单元电极和第一隔膜以及校正辊在它们的传送方向上的中心轴线彼此平行的区域中制造电极。
就是说,可基于第一单元电极在其传送方向上的中心轴线的传送速度来调整第一单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的相对速度,以将第一单元电极附接至第一隔膜。
图2是根据本发明的电极组件制造设备的透视图。
参照图2,根据本发明的电极组件制造设备包括:第一电极供应单元300,第一电极供应单元300配置为传送由图1的第一电极制造设备100制造的第一单元电极112;第三传感器单元340,第三传感器单元340配置为感测第一单元电极112的位置;配置为制造第二单元电极212的第二电极制造设备200;和结合单元360,结合单元360配置为将第一单元电极112与第二单元电极212彼此结合以制造单电池。第二电极制造设备200包括:第二电极传送单元210,第二电极传送单元210配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第二电极211;第二切割器220,第二切割器220配置为切割由第二电极传送单元210传送的第二电极211以形成第二单元电极212;设置在第二电极传送单元210的一侧的第二隔膜传送单元230,第二隔膜传送单元配置为传送第二隔膜231;第二传感器单元240,第二传感器单元240配置为感测第二单元电极212的位置;和第二对准单元250,第二对准单元250配置为调整第二单元电极212的与其传送方向平行的两端的传送速度,以便调整安放在第二隔膜231的一个表面上的第二单元电极212之间的间隔。
第一电极制造设备100的第一电极传送单元、第一切割器、第一隔膜传送单元、第一传感器单元和第一对准单元的描述分别相同地应用于第二电极制造设备200的第二电极传送单元210、第二切割器220、第二隔膜传送单元230、第二传感器单元240和第二对准单元250,因此其详细描述可理解为在同一范围内。
第三传感器单元340测量被传送以与第二单元电极212重叠的第一单元电极112之间的间隔。第三传感器单元340包括传感器341和342,传感器341和342配置为感测第一单元电极112的与其传送方向平行的外周边的速度。传感器各自设置在第一单元电极112的与其传送方向平行的外周边中的相应一个外周边处。传感器341和342的操作原理和功能与参照图1描述的传感器141和142的操作原理和功能相同。
第二对准单元250可基于由第三传感器单元340感测的第一单元电极112的位置调整第二单元电极212之间的间隔,以使得在结合单元360处第二单元电极212与第一单元电极112对准。
第二传感器单元240包括传感器241和242,传感器241和242配置为感测第二单元电极212的与其传送方向平行的相对两侧外周边214的位置,并且第三传感器单元340包括传感器341和342,传感器341和342配置为感测第一单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的位置。第二对准单元250包括设置在第二单元电极212的上表面的两个校正辊251。
因此,可测量由第二传感器单元240的传感器241和242测量的第二单元电极212的切割外周边218与相邻第二单元电极的切割外周边之间的间隔是否均匀。在间隔彼此不一致的情况下,向第二对准单元250发送校准信号,以使得改变第二单元电极212的与其传送方向平行的外周边的传送速度。
因此,可进行控制以改变配置为传送第二单元电极的校正辊的旋转速度,从而可校正第二单元电极的移动方向和位置。
例如,第一传感器单元240设置成测量被传送以附接至第二隔膜131的第二单元电极212b与在紧接第二单元电极212b之后传送的第二单元电极212a之间的间隔。第三传感器单元340设置成测量第一单元电极112之间的间隔。
第二对准单元250设置在第二单元电极212b上,并且将第二单元电极以具有由第三传感器单元340测量的第一单元电极112之间的间隔的方式传送到第一单元电极。
因此,在由第二传感器单元240测量的第二单元电极之间的间隔与由第三传感器单元340测量的第一单元电极之间的间隔不一致的情况下,第二对准单元250可控制第二单元电极212的移动速度和移动方向。
在一具体示例中,校正辊251可设置在第二单元电极212的上表面,传送辊215可设置在校正辊251下方并且设置在第二单元电极212的下表面,并且传送辊215可配置为具有其中多个辊彼此结合的结构,所述多个辊的速度能够被控制为与校正辊251的旋转速度相等。
传送辊215的总体长度可比第二单元电极的y轴长度长。
结合单元360包括设置在第一单元电极112上方和第二单元电极212下方的一对碾压辊361,以将第一单元电极112和第二单元电极212彼此层压。碾压辊361可配置为选择性地加热。
图3是单电池经过本发明中的视觉检查单元的侧视图。
参照图3,第一单元电极112设置在第一隔膜131上,并且第二单元电极212设置在第二隔膜231上。可通过碾压辊361的按压制造配置为第一隔膜131、第一单元电极121、第二单元电极212和第二隔膜231之间的结合力增加的单电池。
根据本发明的电极组件制造设备包括第三切割器320,第三切割器320配置为切割单电池的第一隔膜131和第二隔膜231以制造单元单电池380,并且电极组件制造设备包括视觉检查单元400,视觉检查单元400配置为检查单元单电池380的第一单元电极112和第二单元电极212的对准状态。
在作为视觉检查单元400的测量结果,第一单元电极和第二单元电极彼此未对准的情况下,可调整第二对准单元的控制变量,并且第二对准单元可调整第二单元电极的位置和移动方向,以使得第一单元电极和第二单元电极彼此对准。
在本发明中,如上所述,可在制造单电池之前的步骤中确定正极和负极是否彼此对准,从而可防止制造具有堆叠缺陷的电极组件。
本发明所属领域的技术人员将理解到,基于上面的描述,在本发明的范畴内各种应用和修改是可能的。
(参考标号说明)
100:电极制造设备
110:第一电极传送单元
111:第一电极
112、112a、112b:第一单元电极
113:第一电极接片
114、214:与传送方向平行的外周边
118、218:切割外周边
120:第一切割器
130:第一隔膜传送单元
131:第一隔膜
140:第一传感器单元
141、142、241、242、341、342:传感器
150:第一对准单元
151、251:校正辊
200:电极组件制造设备
210:第二电极传送单元
211:第二电极
212、212a、212b:第二单元电极
215:传送辊
220:第二切割器
230:第二隔膜传送单元
231:第二隔膜
240:第二传感器单元
250:第二对准单元
300:第一电极供应单元
340:第三传感器单元
360:结合单元
361:碾压辊
320:第三切割器
380:单元单电池
400:视觉检查单元。
工业实用性
本发明涉及一种电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备,该电极制造设备包括:第一电极传送单元,第一电极传送单元配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第一电极;第一切割器,第一切割器配置为切割由第一电极传送单元传送的第一电极以形成第一单元电极;设置在第一电极传送单元的一侧的第一隔膜传送单元,第一隔膜传送单元配置为传送第一隔膜;第一传感器单元,第一传感器单元配置为感测第一单元电极的位置;和第一对准单元,第一对准单元配置为调整第一单元电极的与其传送方向平行的两端的传送速度,以便调整安放在第一隔膜的一个表面上的第一单元电极之间的间隔,其中在堆叠并层压具有不同极性的电极的工序之前确定正极和负极是否彼此对准,然后堆叠正极和负极,从而可防止由于正极与负极之间的错位而产生缺陷电极,因此本发明具有工业实用性。

Claims (11)

1.一种第一电极制造设备,包括:
第一电极传送单元,所述第一电极传送单元配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第一电极;
第一切割器,所述第一切割器配置为切割由所述第一电极传送单元传送的所述第一电极以形成第一单元电极;
设置在所述第一电极传送单元的一侧的第一隔膜传送单元,所述第一隔膜传送单元配置为传送第一隔膜;
第一传感器单元,所述第一传感器单元配置为感测所述第一单元电极的位置;和
第一对准单元,所述第一对准单元配置为调整所述第一单元电极的与其传送方向平行的外周边的传送速度,以便调整安放在所述第一隔膜的一个表面上的所述第一单元电极之间的间隔。
2.根据权利要求1所述的第一电极制造设备,其中
所述第一传感器单元包括两个或更多个传感器,所述两个或更多个传感器配置为感测所述第一单元电极的与其传送方向平行的所述外周边的速度,并且
所述第一对准单元包括设置在所述第一单元电极的一个表面的至少两个校正辊。
3.根据权利要求2所述的第一电极制造设备,其中
当由所述第一传感器单元测量的所述第一单元电极的切割外周边未与所述传送方向垂直设置时,所述第一对准单元调整供应至所述第一隔膜的所述第一单元电极的两端的供应速度。
4.一种电极组件制造设备,包括:
第一电极供应单元,所述第一电极供应单元配置为传送由根据权利要求1至3中任一项所述的第一电极制造设备制造的所述第一单元电极;
第三传感器单元,所述第三传感器单元配置为感测所述第一单元电极的位置;
配置为制造第二单元电极的第二电极制造设备;和
结合单元,所述结合单元配置为将所述第一单元电极与所述第二单元电极彼此结合以制造单电池,其中
所述第二电极制造设备包括:
第二电极传送单元,所述第二电极传送单元配置为传送在一个表面或两个相对表面上形成有电极涂层的第二电极;
第二切割器,所述第二切割器配置为切割由所述第二电极传送单元传送的所述第二电极以形成所述第二单元电极;
设置在所述第二电极传送单元的一侧的第二隔膜传送单元,所述第二隔膜传送单元配置为传送第二隔膜;
第二传感器单元,所述第二传感器单元配置为感测所述第二单元电极的位置;和
第二对准单元,所述第二对准单元配置为调整所述第二单元电极的与其传送方向平行的两端的传送速度,以便调整安放在所述第二隔膜的一个表面上的所述第二单元电极之间的间隔。
5.根据权利要求4所述的电极组件制造设备,其中所述第二对准单元基于由所述第三传感器单元感测的所述第一单元电极的位置调整所述第二单元电极之间的间隔,以使得在所述结合单元处所述第二单元电极与所述第一单元电极对准。
6.根据权利要求4所述的电极组件制造设备,其中
所述第二传感器单元包括两个或更多个传感器,所述第二传感器单元的所述两个或更多个传感器配置为感测所述第二单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的位置,
所述第三传感器单元包括两个或更多个传感器,所述第三传感器单元的所述两个或更多个传感器配置为感测所述第一单元电极的与其传送方向平行的相对两侧外周边的位置,并且
所述第二对准单元包括设置在所述第二单元电极的一个表面的至少两个校正辊。
7.根据权利要求6所述的电极组件制造设备,其中
所述校正辊设置在所述第二单元电极的上表面,
传送辊设置在所述校正辊下方并且设置在所述第二单元电极的下表面,并且
所述传送辊配置为具有其中多个辊彼此结合的结构,所述多个辊的速度能够被控制为与所述校正辊的旋转速度相等。
8.根据权利要求4所述的电极组件制造设备,其中所述结合单元包括配置为将所述第一单元电极和所述第二单元电极彼此层压的碾压辊。
9.根据权利要求4所述的电极组件制造设备,进一步包括第三切割器,所述第三切割器配置为切割所述单电池的所述第一隔膜和所述第二隔膜以制造单元单电池。
10.根据权利要求9所述的电极组件制造设备,进一步包括视觉检查单元,所述视觉检查单元配置为检查所述单元单电池的所述第一单元电极和所述第二单元电极的对准状态。
11.根据权利要求10所述的电极组件制造设备,其中基于所述视觉检查单元的检查结果调整所述第二对准单元的控制变量。
CN202180024094.4A 2020-10-16 2021-10-15 包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备 Pending CN115336059A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0134691 2020-10-16
KR1020200134691A KR20220050708A (ko) 2020-10-16 2020-10-16 전극 정렬부를 포함하는 전극 제조장치 및 이를 포함하는 전극조립체 제조장치
PCT/KR2021/014401 WO2022080968A1 (ko) 2020-10-16 2021-10-15 전극 정렬부를 포함하는 전극 제조장치 및 이를 포함하는 전극조립체 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115336059A true CN115336059A (zh) 2022-11-11

Family

ID=81207470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180024094.4A Pending CN115336059A (zh) 2020-10-16 2021-10-15 包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230125899A1 (zh)
EP (1) EP4109613A4 (zh)
KR (1) KR20220050708A (zh)
CN (1) CN115336059A (zh)
WO (1) WO2022080968A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024172551A1 (ko) * 2023-02-15 2024-08-22 에스케이온 주식회사 전극판 정렬 장치 및 전극판 정렬 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102111105B1 (ko) * 2016-10-10 2020-05-14 주식회사 엘지화학 젖음성이 향상된 이차전지용 단위 셀 및 그 제조방법
KR101819729B1 (ko) * 2016-10-20 2018-03-02 유일에너테크(주) 2차 전지용 전극 생산 시스템
US11302994B2 (en) 2017-02-27 2022-04-12 Envision Aesc Japan Ltd. Method for producing mono-cell
KR102421802B1 (ko) * 2017-11-23 2022-07-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전극조립체 제조장치 및 방법
JP2019098355A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 日東電工株式会社 長尺フィルムのレーザ加工方法
KR102288122B1 (ko) 2018-03-27 2021-08-11 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조장치 및 제조방법
KR102188670B1 (ko) 2019-05-23 2020-12-08 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Also Published As

Publication number Publication date
EP4109613A4 (en) 2024-06-12
WO2022080968A1 (ko) 2022-04-21
KR20220050708A (ko) 2022-04-25
US20230125899A1 (en) 2023-04-27
EP4109613A1 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3588653B1 (en) Method for producing mono-cell
EP2696424B1 (en) Position detection device and position detection method
CN114641880B (zh) 制造电极组件的设备和方法
CN113574710B (zh) 二次电池的层压设备和层压方法
US20140033883A1 (en) Separator conveying device and separator conveying method
US20230155101A1 (en) Method for Manufacturing Secondary Battery and Apparatus for Manufacturing Secondary Battery
US20230187679A1 (en) Lamination Apparatus Including Pressing Roll Configured Such that Pressing Force Thereof is Adjustable and Electrode Assembly Manufactured Using the Same
CN114096799B (zh) 用于测量单元电池的厚度的设备和方法
US20230148346A1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Unit Cells
WO2024027530A1 (zh) 对齐度检测装置、检测方法、电芯制造装置和制造方法
CN115336059A (zh) 包括电极对准单元的电极制造设备和包括该电极制造设备的电极组件制造设备
KR20210154051A (ko) 전극 제조방법 및 상기 전극 제조방법에 의해 제조된 전극
US20230126211A1 (en) Separator Sheet Adhesion Apparatus
KR20190059676A (ko) 전극조립체 제조장치 및 방법
KR200493852Y1 (ko) 공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치
KR102322793B1 (ko) 이차전지의 전극셀 제조방법
KR20220050465A (ko) 전극조립체의 불량률이 개선된 전극조립체 제조장치 및 이를 이용한 전극조립체 제조방법
KR102644861B1 (ko) 전극 조립체 폴딩 장치
CN117529838A (zh) 单元电池制造装置和制造方法
KR102409314B1 (ko) 이송롤러장치 및 이를 구비하는 이차전지용 라미네이팅 장치
KR20210150162A (ko) 이차전지용 라미네이션장치 및 방법
KR20230033443A (ko) 단위 셀 정렬 장치 및 정렬 방법
CN116918114A (zh) 电极片切割装置和方法

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