CN117296176A - 电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实施方式的一种电极组件制造设备，包括：电极供应单元，所述电极供应单元设置有其上形成多个电极的电极片；隔膜供应单元，所述隔膜供应单元设置有隔膜片，所述隔膜片在安置电极时被折叠，从而覆盖电极并与电极层压；台，电极被安置在所述台上以使隔膜片在电极之间折叠以便形成电极组件；隔膜引导件，所述隔膜引导件引导隔膜片的折叠方向；以及成对的上施加器，所述成对的上施加器将粘合剂施加到安置在台上的电极的上部的至少一部分，其中，隔膜引导件和所述成对的上施加器相对于台左右线性地往复运动，并且台是固定的。

Description

电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年9月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0124051和于2022年9月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0114323的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法，并且更具体地，涉及一种如下的电极组件、制造该电极组件的设备和制造该电极组件的方法，在该电极组件中，电极和隔膜片以Z字形折叠类型堆叠，并且能够防止电极从固定位置分离。

背景技术

通常，二次电池的类型包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池等。这样的二次电池不仅应用于小型产品(例如，数码相机、P-DVD、MP3P、蜂窝电话、PDA、便携式游戏装置、电动工具和电动自行车)，而且还应用于要求高输出的大尺寸产品(例如，电动车辆和混合动力车辆)以及用于存储过量生成的电力或新的可再生能源的电力存储装置和备用电力存储装置。

为了制造这种二次电池，首先，将电极活性材料浆料施加到正极集流体和负极集流体，以制备堆叠在隔膜两侧上的正极和负极，从而形成具有预定形状的电极组件。然后，将电极组件容纳在电池壳体中，并且将电解液注入，并且然后进行密封。

电极组件被分为各种类型。例如，可以提及简单堆叠类型、层压和堆叠类型(L&S，层压和堆叠类型)、堆叠和折叠类型(S&F，堆叠和折叠类型)和Z字形折叠类型等，在所述简单堆叠类型中，正极、隔膜和负极彼此简单地交叉，并且它们在不制造单元电芯的情况下连续地堆叠；在所述层压和堆叠类型中，使用正极、隔膜和负极首先制造单元电芯，然后堆叠这些单元电芯；在所述堆叠和折叠类型中，多个单元电芯间隔开并且附接到隔膜片的具有较长长度的一个表面，并且隔膜片从一端在相同的方向上重复折叠；在所述Z字形折叠类型中，多个电极或单元电芯交替地附接到隔膜片的一个表面和另一表面，该隔膜片的长度在一侧长度较长，并且在特定方向上从一端折叠隔膜片然后在相反方向上折叠的方法交替地重复。在这些类型中，Z字形折叠类型对齐程度高且电解液的浸渍程度高，因此近年来经常使用Z字形折叠类型。

这样，在常规的情况下，在将电极和隔膜片按照Z字形折叠类型堆叠之后，不进行单独的堆叠过程，这导致电极和隔膜片彼此不粘附的问题，并且因此，电极从固定位置分离。为了解决这些问题，在堆叠电极和隔膜片之后执行单独的堆叠过程，但是堆叠电极和隔膜片的堆叠体的总厚度被增厚，这导致热不被传递到堆叠体内部并且因此粘合强度降低的问题。另外，为了执行这种单独的堆叠过程，还存在在传送堆叠体的过程中电极从固定位置分离的问题。当隔膜片本身的粘合强度低时，根据隔膜片的材料进一步加剧了这个问题。

因此，需要开发一种包括在防止电极从固定位置分离的同时具有改进的电池电芯性能的Z字形折叠类型电极组件的电极组件、用于制造该电极组件的设备以及用于制造该电极组件的方法。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种电极组件、用于制造该电极组件的设备以及用于制造该电极组件的方法，在所述电极组件中，电极和隔膜片按照Z字形折叠类型堆叠并且能够防止电极从固定位置分离。

本公开的目的不限于上述目的，本领域技术人员可以根据以下详细描述和附图清楚地理解本文未描述的其他目的。

技术方案

根据本公开的实施方式，提供了一种用于制造电极组件的设备，所述设备包括：电极供应单元，所述电极供应单元被提供有电极片，在所述电极片上形成有多个电极；隔膜供应单元，所述隔膜供应单元被提供有隔膜片，所述隔膜片在安置所述电极时折叠，覆盖所述电极并且与所述电极堆叠；台，所述电极在所述台上被安置在上表面上以使所述隔膜片在所述电极之间折叠以便形成所述电极组件；隔膜引导件，所述隔膜引导件引导所述隔膜片的折叠方向；以及成对的上施加器，所述成对的上施加器将粘合剂施加到安置在所述台上的电极的上部的至少一部分，其中，所述隔膜引导件和所述成对的上施加器基于所述台左右线性地往复运动，并且其中，所述台是固定的。

该电极供应单元可以包括：第一电极供应单元，第一电极片从所述第一电极供应单元提供，在所述第一电极片上形成有多个第一电极；以及第二电极供应单元，第二电极片从所述第二电极供应单元提供，在所述第二电极片上形成有多个第二电极。

所述成对的上施加器包括第一上喷嘴和第二上喷嘴，所述第一上喷嘴可以将所述粘合剂施加在所述第一电极的上部上，并且所述第二上喷嘴可以将所述粘合剂施加在所述第二电极的上部上。

所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴可以被布置在两侧，且所述隔膜引导件介于所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴之间。

所述第一电极可以被安置在所述隔膜片的第一区域上，并且所述第二电极可以被安置在所述隔膜片的第二区域上。

当所述第一电极被安置在所述隔膜片的所述第一区域上时，所述第一上喷嘴可以在所述第一电极上线性地移动，并且当所述第二电极被安置在所述隔膜片的所述第二区域上时，所述第二上喷嘴可以在所述第二电极上线性地移动。

当所述第一上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第一电极的上部的至少一部分时，所述隔膜引导件可以在所述隔膜片覆盖所述第一电极的方向上线性地移动，并且当所述第二上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第二电极的所述上部的至少一部分时，所述隔膜引导件可以在所述隔膜片覆盖所述第二电极的方向上线性地移动。

用于制造电极组件的设备可以包括下施加器，所述下施加器将粘合剂分别施加到所述第一电极的下部和所述第二电极的下部。

用于制造电极组件的设备还可以包括：第一头部，所述第一头部吸附所述第一电极并将所述第一电极安置在所述第一区域上；以及第二头部，所述第二头部吸附所述第二电极并将所述第二电极安置在所述第二区域上。

当所述第一电极被吸附到所述第一头部时，所述下施加器可以将所述粘合剂施加到所述第一电极的下部，并且当所述第二电极被吸附到所述第二头部时，所述下施加器可以将所述粘合剂施加到所述第二电极的下部。

用于制造电极组件的设备可以包括：第一传送装置，所述第一传送装置将所述第一电极朝向所述台传送；以及第二传送装置，所述第二传送装置将所述第二电极朝向所述台传送。

所述第一传送装置包括朝向所述第一电极开口的第一凹槽，使得所述下施加器经由所述第一凹槽向所述第一电极的下部施加所述粘合剂，并且所述第二传送装置包括朝向所述第二电极开口的第二凹槽，使得所述下施加器经由所述第二凹槽向所述第二电极的下部施加所述粘合剂。

根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于制造电极组件的方法，所述方法包括以下步骤：切割从第一电极供应单元退绕的第一电极片，以形成多个第一电极；将从隔膜供应单元提供的隔膜片沿着隔膜引导件安置在台上；通过下施加器将粘合剂施加到所述第一电极的下部；将所述第一电极安置在所述隔膜片的第一区域上；通过第一上喷嘴向所述第一电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极。

在覆盖所述第一电极的上部之后，所述方法还可以包括以下步骤：切割从第二电极供应单元提供的第二电极片，以形成多个第二电极；通过下施加器将粘合剂施加到第二电极；将所述第二电极安置在所述隔膜片的第二区域上；通过第二上喷嘴向所述第二电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极。

在覆盖所述第一电极的上部之后，所述方法还可以包括以下步骤：切割从第二电极供应单元提供的第二电极片，以形成多个第二电极；通过下施加器将粘合剂施加到第二电极；将所述第二电极安置在所述隔膜片的第二区域上；通过第二上喷嘴向所述第二电极的上部施加粘合剂；以及在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极。

所述台是固定的，并且所述隔膜引导件、所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴可以基于所述台线性地往复运动。

根据本公开的另一实施方式，提供了一种电极组件，在所述电极组件中交替地堆叠电极和隔膜，其中，所述电极包括第一电极和第二电极，其中，所述隔膜片具有通过折叠至少两次而形成的Z字形形状，其中，所述隔膜片在所述第一电极被安置在所述隔膜片的第一区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极，并且所述隔膜片在所述第二电极被安置在所述第二区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极，并且其中，在所述电极与所述隔膜片之间形成粘合剂层。

所述粘合剂层包括第一粘合剂层和第二粘合剂层，所述第一粘合剂层可以位于所述电极的下部与所述隔膜片之间，并且所述第二粘合剂层可以位于所述电极的上部与所述隔膜片之间。

所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层可以分别通过以多个点的形式施加粘合剂来形成。

根据本公开的又一实施方式，提供了一种包括上述电极组件的电池电芯，其中，所述电池电芯包括容纳电极组件和电解液的电池壳体，并且其中，所述粘合剂层可以被溶解在所述电解液中。

有益效果

根据实施方式，本公开提供了一种如下电极组件、用于制造该电极组件的设备和用于制造该电极组件的方法，在所述电极组件中，电极和隔膜片以Z字形折叠类型堆叠，并且粘合剂先前被施加到电极的上部和下部，从而防止电极从固定位置分离。

本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解以上未描述的其他附加效果。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的方法的流程图；

图2是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中的第一电极被安置在隔膜片的第一区域上的状态的示意图；

图3是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中的粘合剂被施加到第一电极的下部的状态的示意图；

图4是示出根据本公开的另一实施方式的用于制造电极组件的设备中的粘合剂被施加到第一电极的下部的状态的示意图；

图5是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中在第一上喷嘴线性地移动时向第一电极的上部施加粘合剂的状态的示意图；

图6是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中隔膜引导件线性地移动并且第二电极被安置在隔膜片的第二区域上的状态的示意图；

图7是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中在第二上喷嘴线性地移动时向第二电极的上部施加粘合剂的状态的示意图；

图8是根据本公开的实施方式的电极组件的截面图；以及

图9是根据本公开的实施方式的电池电芯的分解立体图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的各种实施方式，使得本领域技术人员可以容易地执行它们。本公开可以以各种不同的方式修改，并且不限于本文阐述的实施方式。

与说明书无关的部分将被省略以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

此外，在附图中，为了便于描述，任意示出每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不一定限于附图所示的那些尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。

此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”某个部件时，意味着该部分可以进一步包括其他部件，而不排除其他部件，除非另有说明。

此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，意味着从上侧观察目标部分，并且当被称为“截面”时，意味着从竖直地切割的截面的侧面观察目标部分。

在下文中，将描述根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的方法。图1是根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的方法的流程图。图2是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中第一电极被安置在隔膜片的第一区域上的状态的示意图。

根据本公开的一个实施方式的用于制造电极组件的设备包括：电极供应单元，所述电极供应单元被提供有上面形成多个电极的电极片；隔膜供应单元，所述隔膜供应单元提供隔膜片，所述隔膜片在安置电极时折叠，覆盖电极并且与电极堆叠；台，所述电极在上表面上安置在所述台上以使所述隔膜片在所述电极之间折叠以便形成所述电极组件；隔膜引导件，该隔膜引导件引导所述隔膜片的折叠方向；以及成对的上施加器，所述成对的上施加器将粘合剂施加到安置在所述台上的电极的上部的至少一部分，其中，所述隔膜引导件和所述成对的上施加器基于所述台左右线性地往复运动，并且其中，所述台是固定的。

参照图1和图2，根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的方法包括：切割电极片1111和1121以形成电极11的步骤(S101)；将隔膜片122安置在台16上的步骤(S102)；将粘合剂施加到电极11的下部的步骤(S103)；将电极11安置在隔膜片122上的步骤(S104)；将粘合剂施加到电极11的上部的步骤(S105)；以及折叠隔膜片122并覆盖电极11的步骤(S106)。

因此，根据本实施方式的用于制造电极组件的方法在按照Z字形折叠类型堆叠电极11和隔膜片122时，将粘合剂施加到电极11的上部和下部，从而能够防止电极11从固定位置分离。

在下文中，将参照图2至图7具体描述图1的流程图中所示的每个步骤。

根据本公开的实施方式的电极组件制造设备1包括：电极卷轴111和112，其上形成有多个电极11的电极片从所述电极卷轴111和112上退绕；隔膜卷轴121，当电极11被安置时折叠、覆盖电极11并且与电极11堆叠在一起的隔膜片122从隔膜卷轴121退绕；台16，电极11和隔膜片122被安置在所述台16的上表面上；隔膜引导件125，所述隔膜引导件125引导隔膜片122的折叠方向；以及成对的上喷嘴17，所述成对的上喷嘴17将粘合剂施加到安置在台16上的电极11的上部的至少一部分。电极卷轴111和112是上述电极供应单元的示例，并且隔膜卷轴121可以是上述隔膜供应单元的示例。此外，所述成对的上喷嘴17可以是上述上施加器的示例。

电极卷轴111和112可以包括：第一电极卷轴111，其上形成有多个第一电极1112的第一电极片1111从所述第一电极卷轴111上退绕；以及第二电极卷轴112，其上形成有多个第二电极1122的第二电极片1121从所述第二电极卷轴112上退绕。

电极卷轴111和112是电极片1111和1121卷绕在其上的卷轴，并且电极片1111和1121从电极卷轴111和112退绕。然后，切割电极片1111和1121以形成电极11。更具体地，根据本实施方式，第一电极卷轴111是第一电极片1111卷绕在其上的卷轴，并且第一电极片1111从第一电极卷轴111退绕。此外，第二电极卷轴112是第二电极片1121卷绕在其上的卷轴，并且第二电极片1121从第二电极卷轴112退绕。

这里，电极片1111和1121可以通过将电极活性材料、导电材料和结合剂的浆料施加到电极集流体上，然后干燥并按压浆料来制造。然而，制造电极片1111和1121的方法不限于此，只要是本领域普遍接受的制造电极片1111和1121的方法即可。

更具体地，第一电极片1111和第二电极片1121可以包括具有彼此不同极性的电极活性材料。也就是说，第一电极1112和第二电极1122可以是极性彼此相反的电极11。作为示例，如果第一电极1112是正极，则第二电极1122可以是负极。作为另一示例，如果第一电极1112是负极，则第二电极1122可以是正极。

隔膜卷轴121是隔膜片122卷绕在其上的卷轴，并且隔膜片122从隔膜卷轴121退绕。此后，将隔膜片122与通过切割电极片1111和1121形成的电极11堆叠。这里，电极11和隔膜片122按照Z字形折叠类型堆叠。更具体地，在本实施方式中，当第一电极1112被安置在隔膜片122上时，一侧被折叠以覆盖第一电极1112，并且当第二电极1122被安置时，另一侧被折叠以覆盖第二电极1122。隔膜片122可以按照Z字形形状形成。

台16可以被配置为使得电极11和隔膜片122被安置并堆叠在上表面上。更优选地，台16的上表面形成为基本平坦，使得电极11和隔膜片122可以稳定地堆叠。

台16可以被布置在第一电极卷轴111与第二电极卷轴112之间。更具体地，台16的上表面形成为基本平坦的，使得电极11和隔膜片122可以稳定地堆叠。

台16可以被布置在第一电极卷轴111与第二电极卷轴112之间。更具体地，台16可以被固定在第一电极卷轴111与第二电极卷轴112之间。

由此，在台16固定的状态下，电极11和隔膜片122可以被堆叠在台16上，从而进一步提高电极11和隔膜片122的对齐程度。

根据本实施方式的电极组件制造设备1还可以包括将第一电极1112朝向台16传送的第一传送装置141以及将第二电极1122朝向台16传送的第二传送装置142。这里，第一传送装置141可以朝向台16传送第一电极1112，该第一电极1112通过切割从第一电极卷轴111退绕的第一电极片1111而形成。此外，第二传送装置142可以朝向台16传送第二电极1122，该第二电极1122通过切割从第二电极卷轴112退绕的第二电极片1121而形成。

因此，在本实施方式中，第一电极1112和第二电极1122可以分别通过第一传送装置141和第二传送装置142被传送到台16的两侧，这可以使得在隔膜片122上交替地堆叠第一电极1112和第二电极1122容易。

根据本实施方式的电极组件制造设备1可以包括头部151和152，其吸附电极11并将其安置在隔膜片122上。更具体地，头部151和152还可以包括第一头部151和第二头部152，所述第一头部151吸附第一电极1112并将其安置在隔膜片122上，所述第二头部152吸附第二电极1122并将其安置在隔膜片122上。这里，第一头部151和第二头部152均可朝向台16线性地往复运动。

更具体地，第一头部151可以吸附从第一传送装置141朝向台16传送的第一电极1112，并且第二头部152可以吸附从第二传送装置142朝向台16传送的第二电极1122。此外，第一头部151和第二头部152可以朝向台16线性地移动。

由此，在本实施方式中，第一头部151和第二头部152可以将电极11向上移动到台16上方，并且可以将电极11稳定地安置在隔膜片122上。

此外，头部151和152针对第一电极1112或第二电极1122中的每一者测量第一电极1112或第二电极1122是否未对齐，并且然后根据需要校正位置，从而能够精确地安置在位于台16上的隔膜片122上的期望位置处。由此，在本实施方式中，可以进一步提高堆叠在台16上的电极11与隔膜片122之间的对齐程度。

参照图2，在根据本实施方式的电极组件制造设备1中，电极11可以在粘合剂被施加到电极11的下部的至少一部分的状态下被安置在隔膜片122上。更具体地，在本实施方式中，当电极11位于传送装置141和142上时，粘合剂可以被施加到电极11的下部的至少一部分，或者当电极11被吸附到头部151和152时，粘合剂可以被施加到电极11的下部的至少一部分。

图3是示出根据本公开的实施方式的在用于制造电极组件的设备中的粘合剂被施加到第一电极的下部的状态的示意图。图4是示出根据本公开的另一实施方式的在用于制造电极组件的设备中粘合剂被施加到第一电极的下部的状态的示意图。

参照图3和图4，根据本实施方式的电极组件制造设备1可以包括将粘合剂施加到第一电极1112的下部的至少一部分的下喷嘴173。更具体地，下喷嘴173可以向第一电极1112的下表面的至少一部分施加粘合剂。由此，可以在第一电极1112的下表面上形成第一粘合剂层1710。这里，下喷嘴173可以是下施加器的示例。

在一个示例中，参照图3，当第一电极1112被吸附到第一头部151时，下喷嘴173可以向第一电极的下部的至少一部分施加粘合剂。

在另一示例中，参照图4，第一传送装置141a包括朝向第一电极1112开口的第一凹槽141a’，因此，下喷嘴173可以通过第一凹槽141a’向第一电极1112的下部的至少一部分施加粘合剂。这里，第一传送装置141a可以被配置为使得形成至少一个第一凹槽141a’，并且多个第一凹槽141a’被布置为彼此间隔开。此外，如图4所示，第一凹槽141a’可以沿着第一电极1112的宽度方向延伸，但不限于此，并且可以在各个方向上延伸。

然而，为了便于解释，第一电极1112被描述为示例，并且即使在第二电极1122的情况下，也可以类似于第二头部152或第二传送装置142来描述。

由此，根据本实施方式的电极组件制造设备1可以在传送电极11的过程中向电极11的下部的至少一部分施加粘合剂，因此这有利于提高工艺的便利性和速度。

这里，优选的可以是粘合剂被均匀地施加到电极11的下部。这样，当粘合剂被完全施加到电极11的下部的整个表面上时，所施加的粘合剂的量可能过大。在这种情况下，粘合剂可能流动到隔膜片122的外侧而污染其他部分，并且当制造二次电池时，产生电力的功能可能不流畅。

因此，在本实施方式中，优选的可以是，通过按点施加的点施加方法或按线施加的线施加方法将粘合剂施加到电极11的下部。也就是说，第一粘合剂层1710可以优选地形成为点图案或线图案。

与之不同，如果施加的粘合剂的量过小，则电极11在电芯移动时没有固定到隔膜片122，并且可以从固定位置分离。因此，优选的可以是施加粘合剂的区域之间的间隔不过度宽。

此外，粘合剂被施加到电极11的表面，并且可以按照能够确保电极11与隔膜片122之间的粘合力的最小量施加。与之不同，当粘合剂被直接施加到隔膜片122上时，隔膜片122吸收粘合剂的一部分，这导致必须施加更大量的粘合剂以便确保电极11与隔膜片122之间的粘合力的问题。

此外，粘合剂可以溶解在电解液中。更具体地，当在电极11的下部中形成的第一粘合剂层1710被电解液浸渍时，包含在第一粘合剂层1710中的粘合剂可以溶解在电解液中。这里，溶解的粘合剂可以表示粘合剂溶解到电解液中。也就是说，可以意味着形成在电极11的下部中的第一粘合剂层1710的区域被减小，或者第一粘合剂层1710被完全消除，使得第一粘合剂层1710不保留在电极11的下部中。

在一个示例中，粘合剂可以是丙烯酸酯类粘合剂。因此，在本实施方式中，当丙烯酸酯类粘合剂作为粘合剂施加到电极11的下部时，粘合剂可以溶解到包含在最终电池电芯中的电解液中。

由此，在本实施方式中，在制造过程中，第一粘合剂层1710可以将电极11固定到隔膜片122，以防止从固定位置分离。此外，第一粘合剂层1710可以溶解在包含在最终电池电芯中的电解液中，从而可以不妨碍锂离子在电极与隔膜之间的移动，进而可以进一步提高电池电芯性能。

图5是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中在第一上喷嘴线性地移动时将粘合剂施加到第一电极的上部的状态的示意图。

参照图5，成对的上喷嘴17将粘合剂施加到电极11的上部的至少一部分。更具体地，成对的上喷嘴17包括将粘合剂施加到第一电极1112的上部的至少一部分的第一上喷嘴171以及将粘合剂施加到第二电极1122的上部的至少一部分的第二上喷嘴172。

此外，第一上喷嘴171和第二上喷嘴172可以被布置在两侧上，且隔膜片122介于其间。也就是说，在隔膜片122覆盖第一电极1112的上部之前，第一上喷嘴171可以将粘合剂施加到第一电极1112的上部的至少一部分以形成第二粘合剂层1750。此外，如稍后在图7中描述的，在隔膜片122覆盖第二电极1122的上部之前，第二上喷嘴172可以将粘合剂施加到第二电极1122的上部的至少一部分以形成第二粘合剂层1750。

此外，所述成对的上喷嘴17可以基于台16左右线性地往复运动。也就是说，所述成对的上喷嘴17可以在朝向台16的从一侧到另一侧的方向或者在其相反方向上线性地移动的同时将粘合剂施加到电极11的上部的至少一部分。

此外，由所述成对的上喷嘴17施加的粘合剂的细节可以与由上述下喷嘴173施加的粘合剂类似地来描述。

这里，所述成对的上喷嘴17可以基于台16同时或单独地左右往复运动。更优选地，所述成对的上喷嘴17可以基于台16同时左右往复运动。作为示例，如图5所示，当第一上喷嘴171从台16的一侧向另一侧施加粘合剂时，第二上喷嘴172可以从台16的所述另一侧向所述一侧施加粘合剂，如稍后将在图7中描述的。

由此，在本实施方式中，可以减少成对的上喷嘴17的粘合剂施加工艺的工艺时间，并且进一步提高工艺效率。

图6是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中隔膜引导件线性地移动并且第二电极被安置在隔膜片的第二区域上的状态的示意图。

参照图5和图6，在本实施方式中，隔膜片122可以通过隔膜引导件125引导折叠方向。更具体地，隔膜引导件125可以基于台16左右线性地往复运动。

在一个示例中，隔膜引导件125可以具有水平布置成对的辊的形状，并且隔膜片122可以介于所述成对的辊之间。然而，隔膜引导件125的形状不限于此，并且只要是能够控制隔膜片122的折叠方向的形状即可被包括在本实施方式中。

此外，隔膜引导件125可以基于成对的上喷嘴17分别位于上部和下部。然而，隔膜引导件125的位置和数量不限于此，并且只要是能够控制隔膜片122的折叠方向的位置和数量即可被包括在本实施方式中。

这里，当隔膜引导件125基于台16朝向第一传送装置141和第二传送装置142线性地往复运动时，隔膜片122沿着隔膜引导件125的移动方向折叠，使得隔膜片122可以覆盖电极11。

在一个示例中，参照图5和图6，在第一电极1112被安置在隔膜片122的第一区域1221上的状态下，隔膜引导件125朝向第一传送装置141线性地移动，使得隔膜片122的第二区域1222可以覆盖第一电极1112的上部。

这里，隔膜片122的第一区域1221是指隔膜片122中第一电极1112所附接至的区域。在一些情况下，第一区域1221是指隔膜片122中的在覆盖第二电极1122的同时第一电极1112所附接至的区域。此外，第二区域1222是指隔膜片122中的在覆盖第一电极1112的同时第二电极1122所附接至的区域。换句话说，第一电极1112被安置在隔膜片122的第一区域1221上，并且第二电极1122可以安置在隔膜片122的第二区域1222上。

此外，隔膜引导件125基于台16与成对的上喷嘴17一起同时左右往复运动，或者隔膜引导件125和成对的上喷嘴17可以单独地左右往复运动。

也就是说，在本实施方式中，如图5和图6所示，当第一上喷嘴171将粘合剂施加到第一电极1112的上部的至少一部分时，隔膜引导件125在隔膜片122覆盖第一电极1112的方向上线性地移动。此外，如稍后将在图7中描述的，当第二上喷嘴172将粘合剂施加到第二电极1122的上部的至少一部分时，隔膜引导件125可以在隔膜片122覆盖第二电极1122的方向上线性地移动。

由此，隔膜引导件125可以允许隔膜片122按照Z字形折叠类型覆盖电极11的上部和下部。

更优选地，隔膜引导件125和所述成对的上喷嘴17可以基于台16同时左右往复运动。在一个示例中，如图5和图6所示，当第一上喷嘴171从台16的一侧向另一侧施加粘合剂时，隔膜引导件125也可以从台16的一侧线性地移动到另一侧以折叠隔膜片122。

由此，隔膜引导件125使隔膜片122折叠的过程可以与所述成对的上喷嘴17的粘合剂施加过程同时执行，从而可以减少工艺时间，并且可以进一步提高工艺效率。

图7是示出根据本公开的实施方式的用于制造电极组件的设备中在第二上喷嘴线性地移动的同时将粘合剂施加到第二电极的上部的状态的示意图。

参照图2、图6和图7，在根据本实施方式的电极组件制造设备1中，类似于第一电极1112，第二电极1122可以被吸附到第二头部152以执行线性往复运动。作为示例，如图6所示，在第二电极1122被吸附到第二头部152的状态下，第二头部152可以线性地移动，以便位于台16的上部。此时，第二电极1122可以被安置在隔膜片122的第二区域1222上。此外，第二电极1122和第二头部152的细节可以与上述第一上喷嘴171类似地描述。

此外，类似于第一上喷嘴171，第二上喷嘴172可以基于台16执行线性往复运动。在一个示例中，当第二上喷嘴172从台16的一侧移动到另一侧时，粘合剂可以施加到第二电极1122的上部的至少一部分。此外，第二上喷嘴172的细节可以与上述第一上喷嘴171类似地描述。

使用电极组件制造设备1的根据本公开的实施方式的电极组件制造方法可以如下执行。

首先，参照图1和图2，当第一电极片1111从第一电极卷轴111退绕时，第一切割器131切割第一电极片1111以形成多个第一电极1112(S101)。

此外，当隔膜片122从隔膜卷轴121退绕时，隔膜片122被安置在台16的上表面上(S102)。

此外，下喷嘴173将粘合剂施加到第一电极1112的下部(S103)。在一个示例中，如图3所示，在第一头部151吸附第一电极1112的状态下，下喷嘴向第一电极1112的下部施加粘合剂。在另一示例中，如图4中所示，在第一传送装置141传送第一电极1112的同时，下喷嘴173将粘合剂施加到第一电极1112的下部。

此外，参照图1和图2，第一头部151可以在吸附第一电极1112的状态下在台16上线性地移动。并且，当第一头部151位于台16上方时，如图2所示，第一头部151将第一电极1112安置在隔膜片122的形成有第一粘合剂层1710的第一区域1221上(S104)。

此外，参照图1和图5，当第一电极1112被安置在隔膜片122的第一区域1221上时，第一上喷嘴171可以将粘合剂施加到第一电极1112的上部(S105)。这里，当第一上喷嘴171朝向第一传送装置141移动时，第二粘合剂层1750可以被形成在第一电极1112上。

此外，参照图1和图6，在第一电极1112上形成第二粘合剂层1750的至少一部分的状态下，隔膜引导件125在与第一上喷嘴171的移动方向相同的方向上移动，并且隔膜片122的一侧被折叠，使得隔膜片122的第二区域1222覆盖第一电极1112(S106)。

此外，如图2所示，当第二电极片1121从第二电极卷轴112退绕时，第二切割器132切割第二电极片1121。然后，形成多个第二电极1122。当第二传送装置142传送第二电极1122时，第二头部152吸附第二电极1122。这里，类似于第一电极1112，通过从下喷嘴173施加粘合剂而形成的第一粘合剂层1710可以位于第二电极1122的下部。

并且，如图6所示，当隔膜片122的第二区域1222覆盖第一电极1112时，吸附第二电极1122的第二头部152朝向第二区域1222的上部移动以将第二电极1122安置在第二区域1222的上部上。

并且，如图7所示，第二上喷嘴172向第二电极1122的上部施加粘合剂。这里，当第二上喷嘴172朝向第二传送装置142移动时，可以在第二电极1122上形成第二粘合剂层1750。

然后，在第二电极1122上形成第二粘合剂层1750的至少一部分的状态下，隔膜引导件125在与第二上喷嘴172的移动方向相同的方向上移动，并且隔膜片122的另一侧被折叠，使得隔膜片122的第一区域1221覆盖第二电极1122。

也就是说，通过重复上述过程，可以执行根据本公开的实施方式的电极组件制造方法。

在执行根据本公开的实施方式的这种电极组件制造方法时，在将电极11和隔膜片122按照Z字形折叠类型堆叠时，将粘合剂分别施加到电极11的上部和下部，从而能够防止电极11从固定位置分离。

图8是根据本公开的实施方式的电极组件的截面图。

参照图7和图8，在根据本公开的另一实施方式的交替地堆叠电极和隔膜片的电极组件10中，电极11包括第一电极1112和第二电极1122，并且隔膜片122具有通过折叠至少两次而形成的Z字形形状。

这里，隔膜片122在第一电极1112被安置在隔膜片122的第一区域1221上的状态下折叠，使得隔膜片122的第二区域1222覆盖第一电极11。此外，隔膜片122在第二电极1122被安置在隔膜片122的第二区域1222上的状态下折叠，使得隔膜片122的第一区域1221覆盖第二电极1122。

特别是，根据本实施方式的电极组件10可以被配置成使得电极11可以逐个堆叠在隔膜片122的第一区域1221或第二区域1222上。此时，在测量是否存在未对齐之后，电极11可以在必要时在位置被校正的状态下堆叠在隔膜片122上的准确位置。由此，根据本实施方式的电极组件10可以进一步提高电极11与隔膜片122之间的对齐程度。

这里，在电极11与隔膜片122之间形成粘合剂层1700。更具体地，粘合剂层1700包括第一粘合剂层1710和第二粘合剂层1750。第一粘合剂层1710可以位于电极11的下部与隔膜片122之间，并且第二粘合剂层1750可以位于电极11的上部与隔膜片122之间。

在一个示例中，可以通过分别以多个点的形式施加粘合剂来形成第一粘合剂层1710和第二粘合剂层1750。然而，如上所述，在电极组件制造设备1中，第一粘合剂层1710和第二粘合剂层1750的形状不限于此，并且可以以各种形状形成。

由此，根据本实施方式的电极组件10在电极11与隔膜片122之间形成粘合剂层1700，因此即使在粘合强度太低的低成本隔膜的情况下，电极11和隔膜也可以彼此稳定地固定，从而能够防止电极11从固定位置分离。另外，本实施方式的电极组件10以一个隔膜片122被折叠的形状覆盖电极11的上部和下部，从而可以进一步提高电极11的对齐程度和工艺效率。

此外，由于不需要像常规情况那样执行层压工艺，所以可以减少由高热和高压力引起的工艺中的缺陷率。并且，由于可以去除层压机，因此可以减少制造设备的体积并且可以简化制造工艺。

根据本文描述的实施方式的隔膜可以是CCS(陶瓷涂覆的隔膜)。通常，隔膜可以具有原始膜和在原始膜的至少一个表面上形成的涂层，其中，涂层可以包括氧化铝粉末和用于聚集氧化铝粉末的结合剂。SRS(安全增强隔膜)具有涂覆在涂层的表面上的大量结合剂，但是CCS可以不具有涂覆在涂层的表面上的结合剂，或者与SRS相比表面结合剂含量可以低得多。例如，在根据本实施方式的CCS隔膜的情况下，涂覆在隔膜的涂层的表面上的结合剂的含量可以为约3wt％或更低。在一个示例中，涂覆在隔膜的涂层的表面上的结合剂的含量可以为约2wt％或更少或约1wt％或更少。

当隔膜是CCS时，包含在电极组件中的内部电极以未固定的状态被传送，因此在传送期间对齐可能会被干扰。当然，当隔膜为CCS时，可以利用热量和压力来固定，但在形成电极和隔膜的堆叠体之后，即使在针对热量和压力传送到固定装置的过程中也会干扰内部电极的对齐。此外，存在如下缺点，即必须使用具有高结合剂含量的昂贵的隔膜，以便通过热量和压力将电极和隔膜附接。相反，根据本实施方式，可以增加固定力，同时防止内部电极的对齐在传送期间被干扰。

图9是根据本公开的实施方式的电池电芯的分解立体图。

参照图2、图8和图9，根据本公开的另一实施方式的电池电芯是包括上述电极组件10的电池电芯，其中，电池电芯包括用于容纳电极组件10和电解液的电池壳体50，并且粘合剂层1700在电解液中溶解。

这里，诸如固定带30的固定构件可以附接到电极组件10的外部。因此，可以保持电极11和隔膜片122的堆叠对齐状态。固定带30所附接到的电极组件10可以被称为最终电极组件20。

电池壳体50包括电极组件10或安装有最终电极组件20的容纳部60以及用于密封容纳部60的外周的密封部70。在一个示例中，电池壳体50可以是包括树脂层和金属层的层压片。更具体地，电池壳体50可以由层压片制成，并且可以包括用于形成最外面的外壳的外部树脂层、用于防止材料渗透的阻挡金属层和用于密封的内部树脂层。

此外，电池壳体50的容纳部60可以被配置为一起容纳电解液与电极组件10。这里，包含在电极组件10中的粘合剂层1700可以被溶解到电解液中。特别是，在根据本实施方式的电池电芯中，在诸如形成步骤的激活步骤中，包含在电极组件10中的粘合剂层1700可以在高温和/或高压力条件下被溶解到电解液中。

更具体地，在根据本实施方式的电池电芯中，当在电极组件10的电极11与隔膜片122之间形成的粘合剂层1700被溶解到电解液中时，粘合剂14可以几乎不保持在电极11的表面上，或者可以没有被完全消除。

与之不同，隔膜片122通常是多孔片。在这方面，粘合剂14的一部分可以渗入到隔膜片中。然而，即使在粘合剂层1700渗透到隔膜片122中的情况下，它也可以大部分溶解在电解液中，或者可以完全溶解。在该过程中，粘合剂层1700的施加迹线可以保留在隔膜片122上。

这里，粘合剂层1700的施加迹线意味着包含在粘合剂层1700中的粘合剂组分不保留，但是隔膜片122的外表面的一部分由于而粘合剂层1700变形。然而，本公开不限于此，并且粘合剂层1700的施加迹线可以意指可以以各种方式确认粘合剂的施加的迹线，如可以用肉眼确认粘合剂的施加的迹线。由此，形成在隔膜片122上的粘合剂层1700的施加迹线可以形成在与施加粘合剂的位置相同的位置处。

因此，由于粘合剂层1700在电极11或隔膜片122的表面上被完全溶解，并且由于粘合剂层1700消失而导致的未反应区域，因此根据本实施方式的电池电芯可以防止性能劣化并实现优异的电池性能。

尽管上面已经详细描述了本公开的优选实施方式，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员使用在所附权利要求中限定的本公开的基本概念所做出的各种修改和改进也落入本公开的范围内。

[附图标记说明]

1：电极组件制造设备

11：电极

16：台

17：喷嘴

111：第一电极卷轴

112：第二电极卷轴

121：隔膜卷轴

122：隔膜片

125：隔膜引导件

131：第一切割器

132：第二切割器

141：第一传送装置

142：第二传送装置

151：第一头部

152：第二头部

171：第一上喷嘴

172：第二上喷嘴

1111：第一电极片

1112：第一电极

1121：第二电极片

1122：第二电极

1221：第一区域

1222：第二区域

1710：第一粘合剂层

1750：第二粘合剂层

Claims (19)

1.一种用于制造电极组件的设备，所述设备包括：

电极供应单元，所述电极供应单元被提供有电极片，在所述电极片上形成有多个电极；

隔膜供应单元，所述隔膜供应单元被提供有隔膜片，所述隔膜片在安置所述电极时被折叠，覆盖所述电极并且与所述电极堆叠；

台，所述电极在所述台上被安置在上表面上以使所述隔膜片在所述电极之间折叠以便形成所述电极组件；

隔膜引导件，所述隔膜引导件引导所述隔膜片的折叠方向；以及

成对的上施加器，所述成对的上施加器将粘合剂施加到安置在所述台上的电极的上部的至少一部分，

其中，所述隔膜引导件和所述成对的上施加器基于所述台左右线性地往复运动，并且

其中，所述台是固定的。

2.根据权利要求1所述的用于制造电极组件的设备，其中，

所述电极供应单元包括：

第一电极卷轴，第一电极片从所述第一电极卷轴退绕，在所述第一电极片上形成有多个第一电极；以及

第二电极卷轴，第二电极片从所述第二电极卷轴退绕，在所述第二电极片上形成有多个第二电极。

3.根据权利要求2所述的用于制造电极组件的设备，其中，

所述成对的上施加器包括第一上喷嘴和第二上喷嘴，

所述第一上喷嘴将所述粘合剂施加在所述第一电极的上部上，并且

所述第二上喷嘴将所述粘合剂施加在所述第二电极的上部上。

4.根据权利要求3所述的用于制造电极组件的设备，其中，

所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴布置在两侧，且所述隔膜引导件介于所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴之间。

5.根据权利要求3所述的用于制造电极组件的设备，其中，

所述第一电极被安置在所述隔膜片的第一区域上，并且

所述第二电极被安置在所述隔膜片的第二区域上。

6.根据权利要求5所述的用于制造电极组件的设备，其中，

当所述第一电极被安置在所述隔膜片的所述第一区域上时，所述第一上喷嘴在所述第一电极上线性地移动，并且

当所述第二电极被安置在所述隔膜片的所述第二区域上时，所述第二上喷嘴在所述第二电极上线性地移动。

7.根据权利要求6所述的用于制造电极组件的设备，其中，

当所述第一上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第一电极的上部的至少一部分时，所述隔膜引导件在所述隔膜片覆盖所述第一电极的方向上线性地移动，并且

当所述第二上喷嘴将所述粘合剂施加到所述第二电极的上部的至少一部分时，所述隔膜引导件在所述隔膜片覆盖所述第二电极的方向上线性地移动。

8.根据权利要求5所述的用于制造电极组件的设备，所述设备包括：

下施加器，所述下施加器将粘合剂分别施加到所述第一电极的下部和所述第二电极的下部。

9.根据权利要求8所述的用于制造电极组件的设备，所述设备还包括：

第一头部，所述第一头部吸附所述第一电极并将所述第一电极安置在所述第一区域上；以及

第二头部，所述第二头部吸附所述第二电极并将所述第二电极安置在所述第二区域上。

10.根据权利要求9所述的用于制造电极组件的设备，其中，

当所述第一电极被吸附到所述第一头部时，所述下施加器将所述粘合剂施加到所述第一电极的下部，并且

当所述第二电极被吸附到所述第二头部时，所述下喷嘴将所述粘合剂施加到所述第二电极的下部。

11.根据权利要求8所述的用于制造电极组件的设备，所述设备还包括：

第一传送装置，所述第一传送装置将所述第一电极朝向所述台传送；以及

第二传送装置，所述第二传送装置将所述第二电极朝向所述台传送。

12.根据权利要求11所述的用于制造电极组件的设备，其中，

所述第一传送装置包括朝向所述第一电极开口的第一凹槽，使得所述下喷嘴经由所述第一凹槽向所述第一电极的下部施加所述粘合剂，并且

所述第二传送装置包括朝向所述第二电极开口的第二凹槽，使得所述下喷嘴经由所述第二凹槽向所述第二电极的下部施加所述粘合剂。

13.一种用于制造电极组件的方法，所述方法包括以下步骤：

切割从第一电极供应单元退绕的第一电极片，以形成多个第一电极；

将由隔膜供应单元提供的隔膜片沿着隔膜引导件安置在台上；

通过下施加器将粘合剂施加到所述第一电极的下部；

将所述第一电极安置在所述隔膜片的第一区域上；

通过第一上喷嘴向所述第一电极的上部施加粘合剂；以及

在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极。

14.根据权利要求13所述的用于制造电极组件的方法，其中，

在覆盖所述第一电极的上部之后，所述方法还包括以下步骤：

切割从第二电极供应单元提供的第二电极片，以形成多个第二电极；

通过下施加器将粘合剂施加到第二电极；

将所述第二电极安置在所述隔膜片的第二区域上；

通过第二上喷嘴向所述第二电极的上部施加粘合剂；以及

在由所述隔膜引导件引导的折叠方向上折叠所述隔膜片，使得所述隔膜片的所述第一区域覆盖所述第二电极。

15.根据权利要求14所述的用于制造电极组件电芯的方法，其中，

所述台是固定的，并且

所述隔膜引导件、所述第一上喷嘴和所述第二上喷嘴基于所述台线性地往复运动。

16.一种电极组件，在所述电极组件中交替地堆叠电极和隔膜片，其中，

所述电极包括第一电极和第二电极，

所述隔膜片具有通过折叠至少两次而形成的Z字形形状，

所述隔膜片在所述第一电极安置在所述隔膜片的第一区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的第二区域覆盖所述第一电极，并且所述隔膜片在所述第二电极安置在所述第二区域上的状态下被折叠，使得所述隔膜片的第一区域覆盖所述第二电极，

在所述电极与所述隔膜片之间形成粘合剂层，并且

将所述粘合剂层溶解在用于电池电芯中的电解液中。

17.根据权利要求16所述的电极组件，其中，

所述粘合剂层包括第一粘合剂层和第二粘合剂层，

所述第一粘合剂层位于所述电极的下部与所述隔膜片之间，并且

所述第二粘合剂层位于所述电极的上部与所述隔膜片之间。

18.根据权利要求17所述的电极组件，其中，

所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层分别通过以多个点的形式施加粘合剂来形成。

19.一种电池电芯，所述电池电芯包括根据权利要求16所述的电极组件，

其中，所述电池电芯包括容纳电极组件和电解液的电池壳体，并且

其中，所述粘合剂层被溶解在所述电解液中。