CN117693842A - 制造电极组件的方法和制造电极组件的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造电极组件的方法和制造电极组件的设备。根据按照本发明的实施方式的制造电极组件的方法和设备，在制造通过堆叠电极和隔膜而制造的电极组件的过程中，可以减少隔膜起皱或电极错位的问题，可以制造性能一致的电极组件，能够对齐且固定电极使得不会变得移位，由此提高能力密度，并且可以防止电极从电极组件突出到电极外部。

Description

制造电极组件的方法和制造电极组件的设备

技术领域

本申请要求于2022年4月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0041550的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本发明涉及用于制造电极组件的方法和设备。

背景技术

与原电池不同，二次电池可以是可再充电的并且具有小尺寸和大容量。近年来，对二次电池进行了积极的研究和开发。随着技术的发展和对移动设备的需求的增加，对作为能量源的可再充电电池的需求正在迅速增加。

根据电池壳体的形状，二次电池被分类为硬币电池、圆柱电池、棱角形电池和袋型电池。在二次电池中，安装在电池壳体中的电极组件是具有通过堆叠电极和隔膜制成的结构并且可以被充电和放电的发电元件。

电极组件可以大致被分类为通过缠绕涂覆有活性材料的片形正极和负极且隔膜介于正极和负极之间而制成的啫喱卷型电极组件、通过在多个正极和负极之间插置隔膜的状态下依次堆叠多个正极和负极而制成的堆叠型电极组件以及通过使用长隔离膜缠绕堆叠型单元电芯而制成的堆叠和折叠型电极组件。

在这种情况下，通过使用夹持器固定堆叠件(在该堆叠件中，隔膜以Z字形方式堆叠并且电极设置在隔膜之间)然后对堆叠件进行加热和按压来制造堆叠和折叠型电极组件。

存在的问题是，因为在通过使用夹持器固定堆叠件(在该堆叠件中，多个正极和多个负极被依次堆叠且隔膜介于正极和负极之间)然后对堆叠件进行加热和按压的过程期间没有压力施加到对应于夹持器的部分，所以隔膜起皱。

[现有技术的文献]

韩国专利申请公开No.10-2013-0132230

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供用于制造电极组件的方法和设备。

技术方案

本发明的实施方式提供了一种制造电极组件的方法，该方法包括以下步骤：通过将第一电极、隔膜和第二电极堆叠在堆叠台上使得所述第一电极和所述第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间来制造堆叠件；通过借助于第一夹持器夹持所述堆叠件的第一区域，将所述堆叠件固定在堆叠台上；仅对所述堆叠件的由所述第一夹持器固定的第二区域进行加热和按压；在对所述堆叠件的所述第二区域的加热和按压完成之后，通过释放所述第一夹持器来释放所述堆叠件的所述第一区域；通过借助于第二夹持器夹持所述堆叠件的所述第二区域，将所述堆叠件固定到所述堆叠台；并且仅对所述堆叠件的由所述第二夹持器固定的所述第一区域进行加热和按压，其中，所述第一区域与所述第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

另外，本发明的实施方式提供了一种制造电极组件的设备，所述设备通过堆叠第一电极、隔膜和第二电极来制造所述电极组件，该设备包括：堆叠台，在所述堆叠台上按所述第一电极和所述第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间的堆叠件的形式来堆叠所述第一电极、所述隔膜和所述第二电极；第一夹持器，所述第一夹持器被配置为夹持所述堆叠件的第一区域并且将所述堆叠件固定到所述堆叠台；第二夹持器，所述第二夹持器被配置为夹持所述堆叠件的第二区域并且将所述堆叠件固定到所述堆叠台；以及按压部，所述按压部设置在所述第一夹持器和所述第二夹持器之间，并且被配置为通过仅对所述堆叠件的所述第一区域或所述第二区域进行加热和按压来结合所述第一电极、所述隔膜和所述第二电极，其中，所述第一区域与所述第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

有益效果

根据本申请的实施方式的用于制造电极组件的方法和设备，可以减少在通过堆叠电极和隔膜来制造电极组件的过程期间隔膜起皱或者电极的位置变形的问题。

根据本申请的实施方式的用于制造电极组件的方法和设备可以制造性能一致的电极组件并且对齐和固定电极和隔膜使得电极的位置不变形。因此，可以提高能量密度并且防止电极组件的电极突出为电池的外观。

附图说明

图1是示意性例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的俯视图。

图2是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的概念的前视图。

图3是示意性例示根据本发明的实施方式的由电极组件制造设备制造的电极组件的截面图。

图4是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的按压部的立体图。

图5是示例性例示在现有技术的电极组件制造设备中按压部对堆叠件进行按压的状态的立体图。

图6是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的堆叠台的立体图。

图7是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的隔膜供应部的立体图。

图8是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一电极安置台的立体图。

图9是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第二电极安置台的立体图。

图10是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一抽吸头的立体图。

图11是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一抽吸头的仰视图。

图12是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的夹持器和堆叠台的俯视图。

图13是例示根据本发明的另一实施方式的电极组件制造设备的概念的前视图。

<附图标记和符号的说明>

10：电极组件

11：第一电极

11a：第一电极接头

12：第二电极

12a：第二电极接头

14：隔膜

100、200：电极组件制造设备

110：堆叠台

111：台主体

112：堆叠台加热器

120：隔膜供应部

121：隔膜加热部

121a：主体

121b：隔膜加热器

122：隔膜卷轴

130：第一电极供应部

131：第一电极安置台

132：第一电极加热器

133：第一电极卷轴

134：第一切割器

135：第一传送带

136：第一电极供应头

140：第二电极供应部

141：第二电极安置台

142：第二电极加热器

143：第二电极卷轴

144：第二切割器

145：第二传送带

146：第二电极供应头

150：第一电极堆叠部

151：第一抽吸头

151a：真空入口

151b：底表面

152：第一头加热器

153：第一移动部

160：第二电极堆叠部

161：第二抽吸头

162：第二头加热器

163：第二移动部

170：夹持器

171：第一夹持器

172：第二夹持器

180：按压部

181：第一按压块

182：第二按压块

183、184：压力加热器

290：视觉装置

291：第一摄像机

292：第二摄像机

R：旋转部

S：堆叠件

具体实施方式

下文中，将详细地描述本发明，使得本发明所属领域的普通技术人员能容易地实施本发明。然而，本发明可以按各种不同方式来实施，而不限于本文中描述的实施方式。

在整个说明书中，除非明确地相反描述，否则词语“包括”或“包含”和其变型(例如，“包括有”、“包含有”或“含”)意指还包括所述构成元件，而没有排除任何其它构成元件。

在本说明书中，术语“p至q”意指“p或更大且q或更小”。

在本说明书中，第一电极和第二电极被堆叠使得第一电极和第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间的构造被称为Z字形堆叠件。

折叠的隔膜可以意指被堆叠同时以Z字形方式相互交叠的隔膜。更具体地，隔膜以Z字形方式堆叠，同时按隔膜基于堆叠轴线交替地设置在堆叠轴线的左侧和堆叠轴线的右侧的形状折叠。另外，第一电极和第二电极交替地设置并堆叠在堆叠的隔膜之间。在这种情况下，堆叠轴线意指与第一电极、隔膜和第二电极堆叠的方向平行的轴线。堆叠轴线意指穿过堆叠有电极和隔膜的堆叠件的中心的假想轴线。

在本说明书中，术语“加热”意指加热过程。

在本说明书中，术语“堆叠件”可以对应于不完整的电极组件。另外，在本说明书中，对堆叠件的加热和按压的步骤完成的情况可以代表完成的电极组件。除非另有特别说明，否则本说明书中的电极组件意指完成的电极组件。

另外，在对本发明的描述中，当确定特定描述可能不必要地模糊本公开的主题时，将省略对公知现有技术的具体描述。

本发明的实施方式提供了一种制造电极组件的方法，该方法包括以下步骤：通过将第一电极、隔膜和第二电极堆叠在堆叠台上使得第一电极和第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间来制造堆叠件；通过借助于第一夹持器夹持堆叠件的第一区域，将堆叠件固定在堆叠台上；仅对堆叠件的由第一夹持器固定的第二区域进行加热和按压；通过在对堆叠件的第二区域的加热和按压完成之后释放第一夹持器来释放堆叠件的第一区域；通过借助于第二夹持器夹持堆叠件的第二区域将堆叠件固定到堆叠台；以及仅对堆叠件的由第二夹持器固定的第一区域进行加热和按压，其中，第一区域与第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

在本说明书中，第一区域和第二区域意指当通过在折叠的隔膜之间交替地设置和堆叠第一电极和第二电极来制造堆叠件时堆叠件的由第一夹持器或第二夹持器固定的区域。

具体地，堆叠件的隔膜、第一电极和第二电极可以通过由第一夹持器夹持来固定。在这种情况下，被固定的区域被定义为第一区域。堆叠件的隔膜、第一电极和第二电极可以通过被第二夹持器夹持来固定。在这种情况下，被固定的区域被定义为第二区域。

即，根据本发明，当通过在隔膜之间交替地设置和堆叠第一电极和第二电极来制造堆叠件时，借助于区分堆叠件的要被加热和按压的预定区域使得夹持器不被加热和按压的过程来制造电极组件。

因此，可以防止在第一电极和第二电极之间以Z字形折叠和设置隔膜的过程期间隔膜起皱或者电极的位置变形的问题。因此，可以制造具有一致性能的电极组件，提高能量密度并且防止电极组件的电极突出为电池的外观。

在本说明书中，第一区域与第二区域部分地交叠的配置意味着，在对第一电极和第二电极交替地设置和堆叠的堆叠件进行加热和按压的过程期间，第一区域与第二区域之间的边界可以相互部分地交叠。

在本说明书中，第一区域与第二区域彼此不同的配置意味着，在对通过交替地设置和堆叠第一电极和第二电极而制造的堆叠件进行加热和按压的过程期间，第一区域与第二区域彼此截然不同，使得在第一区域被加热和按压的同时第二区域没有被加热和按压，并且相反地，在第二区域被加热和按压的同时第一区域没有被加热和按压。

根据本发明的实施方式，第一区域与第二区域可以彼此不同。即，在第一区域与第二区域彼此不同的情况下，夹持器没有被加热和按压，并且没有出现被重复应用加热和按压的区域，从而可以更有效地防止对电极或隔膜的损坏或隔膜的起皱。

根据本发明的实施方式，该方法还包括以下步骤：向堆叠台供应第一电极；向堆叠台供应第二电极；以及向堆叠台供应隔膜，其中，通过将第一电极、隔膜和第二电极堆叠在堆叠台上使得第一电极和第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间来制造堆叠件包括：向堆叠台连续地供应要供应到堆叠台的隔膜；将堆叠台向一侧旋转，以允许堆叠台在第一电极堆叠在堆叠台上时面对第一电极；以及将堆叠台向另一侧旋转，以允许堆叠台在堆叠第二电极时面对第二电极，并且其中，可以交替地执行将堆叠台向一侧旋转以允许堆叠台面对第一电极以及将堆叠台向另一侧旋转以允许堆叠台在堆叠第二电极时面对第二电极。

即，根据本发明的实施方式，该方法还可以包括向堆叠台供应第一电极；向堆叠台供应第二电极；以及向堆叠台供应隔膜。

在这种情况下，根据本发明的实施方式，向堆叠台供应第一电极、向堆叠台供应第二电极以及向堆叠台供应隔膜可以分别向堆叠台供应第一电极、第二电极和隔膜，同时加热第一电极、第二电极和隔膜。即，该方法可以供应第一电极、第二电极和隔膜，同时加热第一电极、第二电极和隔膜。

根据本发明的实施方式，向堆叠台供应第一电极可以包括向堆叠台供应第一电极，同时加热第一电极。

根据本发明的实施方式，向堆叠台供应第二电极可以包括向堆叠台供应第二电极，同时加热第二电极。

根据本发明的实施方式，向堆叠台供应隔膜可以包括向堆叠台供应隔膜，同时加热隔膜。

在第一电极、第二电极和隔膜被加热并供应到堆叠台的情况下，可以更高效地执行对堆叠件进行加热和按压的过程，从而可以减少过程成本和时间。

根据本发明的实施方式，仅对堆叠件的第一区域或第二区域进行加热和按压可以包括：通过加热堆叠台主体来加热堆叠件；以及通过将一对按压块在该对按压块彼此面对的方向上移动，仅对堆叠件的第一区域或第二区域进行表面按压。

根据本发明的实施方式，仅对堆叠件的第一区域或第二区域的加热和按压可以在30℃或更高且100℃或更低(特别地，35℃或更高且95℃或更低)的温度条件下执行。然而，本发明不限于此。

根据本发明的实施方式，仅对堆叠件的第一区域或第二区域的加热和按压可以在1MPa或更大且5MPa或更小(特别地，1.5MPa或更大且5MPa或更小)的压力条件下执行。

根据本发明的实施方式，仅对堆叠件的第一区域或第二区域的加热和按压可以在5秒或更长时间且60秒或更短时间(特别地，5秒或更长时间且30秒或更短时间)内执行。

根据本发明的实施方式，仅对堆叠件的第一区域或第二区域的加热和按压可以包括在30℃至100℃的温度条件和1MPa至5MPa的压力条件下对堆叠件进行加热和按压5秒至60秒，特别地在35℃至95℃的温度条件和1.5MPa至5MPa的压力条件下对堆叠件进行加热和按压5秒至30秒。然而，本发明不限于此。

当满足温度、压力和时间条件时，可以使对构成电极组件的单元电极的损坏最小化，并且确保构成电极组件的电极与隔膜之间的结合力和渗透性二者处于适当水平。

图1是示意性例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的俯视图，并且图2是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的概念的前视图。在这种情况下，为了方便起见，在图1中省略了图2中例示的隔膜供应部120。在图2省略了图1中例示的夹持器170。在俯视图中设置在后侧的按压部180由虚线指示。

参考图1至图2，根据本发明的实施方式的电极组件制造设备100包括堆叠台110、被配置为供应隔膜14同时加热隔膜14的隔膜供应部120、被配置为供应第一电极11同时加热第一电极11的第一电极供应部130、被配置为供应第二电极12同时加热第二电极12的第二电极供应部140、被配置为将第一电极11堆叠在堆叠台110上的第一电极堆叠部150、被配置为将第二电极12堆叠在堆叠台110上的第二电极堆叠部160以及被配置为结合第一电极11、隔膜14和第二电极12的按压部180。另外，根据本发明的实施方式的电极组件制造设备100还可以包括夹持器170，该夹持器被配置为当第一电极11和第二电极12被堆叠在堆叠台110上时固定第一电极11和第二电极12。

在本发明中，夹持器包括被配置为固定堆叠件的第一区域的第一夹持器以及被配置为固定堆叠件的第二区域的第二夹持器。除了要固定的区域彼此不同之外，第一夹持器和第二夹持器的材料或操作方法可以彼此相同。

图3是示意性例示根据本发明的实施方式的通过电极组件制造方法制造的电极组件的截面图。

另外，本发明的实施方式提供了一种通过堆叠第一电极、隔膜和第二电极来制造电极组件的电极组件制造设备，并且包括：堆叠台，在堆叠台上以第一电极和第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间的堆叠件的形式来堆叠第一电极、隔膜和第二电极；第一夹持器，该第一夹持器被配置为夹持堆叠件的第一区域并且将堆叠件固定到堆叠台；第二夹持器，该第二夹持器被配置为夹持堆叠件的第二区域并且将堆叠件固定到堆叠台；以及按压部，该按压部设置在第一夹持器和第二夹持之间，并且通过仅对堆叠件的第一区域或第二区域进行加热和按压来结合第一电极和第二电极，其中第一区域与第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一区域与第二区域可以彼此不同。即，在即使在电极组件制造设备中第一区域与第二区域也彼此不同的情况下，夹持器没有被加热和按压，并且没有出现被重复施加热量和按压的区域，从而可以更有效地防止电极或隔膜的损坏或隔膜的起皱。

当使用根据本发明的电极组件制造设备时，通过在隔膜之间交替地设置和堆叠第一电极和第二电极来制成堆叠件时，借助于区分要加热和按压的堆叠件的预定区域使得夹持器不被加热和按压的过程来制造电极组件。因此，可以防止在第一电极和第二电极之间以Z字形折叠和设置隔膜的过程期间隔板起皱或者电极的位置变形的问题。因此，可以制造具有一致性能的电极组件，提高能量密度并且防止电极组件的电极突出为电池的外观。

在本发明的实施方式中，供应第一电极的第一电极供应部和供应第二电极的第二电极供应部可以在加热第一电极和第二电极的同时分别供应第一电极和第二电极。

在本发明的实施方式中，第一电极供应部可以供应第一电极，同时加热第一电极。

在本发明的实施方式中，第二电极供应部可以供应第二电极，同时加热第二电极。

发明的实施方式

下文中，将参考图1至图12更详细地描述根据本发明的实施方式的电极组件制造设备。

图3是示意性例示根据本发明的实施方式的由电极组件制造设备制造的电极组件的截面图。

参考图1至图3，根据本发明的实施方式的电极组件制造设备100(参见通过堆叠第一电极11、隔膜14和第二电极12来制造电极组件10的设备。

电极组件10可以是可以充电或放电的发电元件。电极组件10可以设置成第一电极11、隔膜14和第二电极12交替堆叠的形式。在这种情况下，例如，在电极组件10中，隔膜14以Z字形方式折叠，并且第一电极11和第二电极12交替地设置在折叠的隔膜14之间。在这种情况下，隔膜14可以围绕电极组件10的最外周。

图7是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的隔膜供应部的立体图。

参见图2和图7，隔膜供应部120可以向堆叠台110供应隔膜14，同时加热隔膜14。另外，隔膜供应部120可以包括隔膜加热部121，该隔膜加热部具有供隔膜14穿过的通道，并且被配置为加热穿过该通道的隔膜14。

隔膜加热部121可以包括一对主体121a以及被配置为加热主体121a的隔膜加热器121b。该对主体121a可以被设置为以预定距离彼此间隔开，使得隔膜14可以通过。在这种情况下，例如，隔膜14以非接触方式穿过隔膜加热部121，并且隔膜14可以以非接触方式被加热。此外，例如，主体121a可以设置成四边形块的形式。

此外，隔膜供应部120还可以包括供隔膜14缠绕在其上的隔膜卷轴122。在这种情况下，缠绕在隔膜卷轴122上的隔膜14可以被逐渐退绕并被供应到堆叠台110，同时穿过隔膜加热部121。

根据本发明的实施方式，堆叠台可以包括被配置为通过加热堆叠台主体来加热堆叠件的加热器。按压部可以包括一对能够对堆叠件进行表面按压的按压块。对堆叠件进行表面按压仅在堆叠件的第一区域或第二区域上执行，并且第一区域和第二区域不同时被表面按压。

图4是例示根据本发明的实施方式的使用电极组件制造设备的电极组件制造方法的图。图5是例示使用现有技术的电极组件制造设备的电极组件制造方法的图。

即，参考图4，堆叠件S的其中第一电极11和第二电极12交替地设置在折叠的隔膜14之间的第一区域可以由第一夹持器171夹持和固定，并且仅堆叠件的第一区域可以由设置在第一夹持器171和第二夹持器172之间的按压部180加热和按压，使得第一区域中的第一电极11、隔膜14和第二电极12可以结合。此后，释放第一夹持器，使得堆叠件的第一区域被松开，并且堆叠件的第二区域被第二夹持器172固定。可以通过由设置在第一夹持器171和第二夹持器172之间的按压部仅对堆叠件的第二区域进行加热和按压来结合第一区域中的第一电极11、隔膜14和第二电极12。因此，可以防止夹持器被直接加热和按压。如下所述，按压部180可以包括一对按压块181和182。在这种情况下，可以包括将堆叠件从堆叠台110移动到按压部180的过程。

相反，如图5中例示的，使用现有技术中的电极组件制造设备的电极组件制造方法直接对与第一夹持器171和第二夹持器172对应的部分进行加热和按压。在这种情况下，夹持器部分接收比施加到其它部分的压力小的压力。由于这个原因，隔膜很可能会起皱。作为参考，除了与第一夹持器171和第二夹持器172对应的部分被直接加热和按压之外，可以应用对图4中的构造的描述。

即，在根据本发明的电极组件制造设备和电极组件制造方法的情况下，可以制造电极组件，使得其中第一电极和第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间的堆叠件的电极可以不变形地被固定，并且隔膜可以不起皱。

根据本发明的实施方式，按压部可以包括加热器。更具体地，按压部180还可以包括被配置为加热一对按压块181和182的按压加热器183和184。一对按压块181和182可以对第一电极11、隔膜14和第二电极12的堆叠件S进行加热和按压。因此，在通过按压部180对堆叠件S进行按压时，可以更适当地在第一电极11、隔膜14和第二电极12之间进行热结合，使得第一电极11、隔膜14和第二电极12可以更牢固地结合。

即，可以加热堆叠台主体，并且具有加热器的按压部可以直接对堆叠的第一电极、隔膜和第二电极进行加热和按压，使得第一电极、隔膜和第二电极12可以结合。

另外，如下所述，按压部180可以包括一对按压块181和182。一对按压块181和182可以在朝向彼此的方向上移动的同时对通过堆叠第一电极11、隔膜14和第二电极12而制造的堆叠件S进行表面按压。

在这种情况下，在隔膜14围绕堆叠件S的外表面的情况下，设置在堆叠件S的最外周处的隔膜14的外部可以结合到面对隔膜14的外部的第一电极11、第二电极12和隔膜14的内部。因此，可以更有效地防止第一电极11、第二电极12和隔膜14偏离它们的位置，并且防止在通过堆叠第一电极11、隔膜14和第二电极12形成电极组件10的过程中堆叠状态坍塌。

一对按压块181和182的按压表面形成为平坦表面。按压表面的水平长度和竖直长度可以比通过堆叠第一电极11、隔膜14和第二电极12而制造的堆叠件S的水平长度和竖直长度长。

另外，一对按压块181和182可以包括第一按压块181和第二按压块182。第一按压块181和第二按压块182可以各自设置为具有长方体形状的四边形块的形式。

根据本发明的实施方式，该设备还可以包括：第一电极供应部，所述第一电极供应部被配置为供应第一电极；第二电极供应部，所述第二电极供应部被配置为供应所述第二电极；第一电极堆叠部，所述第一电极堆叠部被配置为将从第一电极供应部供应的第一电极堆叠在堆叠台上；以及第二电极堆叠部，所述第二电极堆叠部被配置为将从第二电极供应部供应的第二电极堆叠在堆叠台上。

另外，根据本发明的实施方式，第一电极供应部可以包括第一电极安置台，在通过第一电极堆叠部将第一电极堆叠在堆叠台上之前，将第一电极安置在第一电极安置台上。第二电极供应部可以包括第二电极安置台，在通过第二电极堆叠部将第二电极堆叠在堆叠台上之前，将第二电极安置在第二电极安置台上。

根据本发明的实施方式，第一电极堆叠部可以包括被配置为通过真空来抽吸安置在第一电极安置台上的第一电极的第一抽吸头。第二电极堆叠部可以包括被配置为通过真空来抽吸安置在第二电极安置台上的第二电极的第二抽吸头。

根据本发明的实施方式，制造设备还可以包括被配置为旋转堆叠台的旋转部。第一电极堆叠部设置在旋转部的一个侧部处，并且第二电极堆叠部设置在旋转部的另一侧部处，使得隔膜可以以Z字形方式折叠，从而设置在第一电极和第二电极之间。旋转部可以交替地执行将堆叠台朝向一个侧部旋转以允许在堆叠第一电极时堆叠台面对第一电极堆叠部的第一抽吸头的操作以及将堆叠台朝向另一侧部旋转以允许在堆叠第二电极时堆叠台面对第二电极堆叠部的第二抽吸头的操作。

图6是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的堆叠台的立体图。

参考图2和图6，第一电极11、隔膜14和第二电极12可以堆叠在堆叠台110上，使得第一电极11和第二电极12交替地设置在折叠的隔膜14之间。

另外，堆叠台110可以包括其上堆叠有第一电极11、隔膜14和第二电极12的台主体111以及被配置为通过加热台主体111来加热堆叠件S的堆叠台加热器112。

第一电极11可以是正极，并且第二电极12可以是负极，但本发明不必限于此。例如，第一电极11可以是负极，并且第二电极12可以是正极。

图8是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一电极安置台的立体图。

参考图2和图8，第一电极供应部130可以向第一电极堆叠部150供应第一电极11，同时加热第一电极11。

另外，第一电极供应部130可以包括：第一电极安置台131，在通过第一电极堆叠部150将第一电极11堆叠在堆叠台110上之前，将第一电极11安置在第一电极安置台上；以及第一电极加热器132，该第一电极加热器被配置为通过加热第一电极安置台131来加热第一电极11。

此外，第一电极供应部130还可以包括：第一电极卷轴133，第一电极11以片的形式缠绕在第一电极卷轴上；第一切割器134，该第一切割器被配置为当以片的形式缠绕在第一电极卷轴133上的第一电极11被退绕并供应时，通过以预定间隔切割第一电极11来形成具有预定大小的第一电极11；第一传送带135，该第一传送带被配置为传送通过第一切割器134切割的第一电极11；以及第一电极供应头136，该第一电极供应头被配置为通过真空来抽吸由第一传送带135传送的第一电极11并且将第一电极11安置在第一电极安置台131上。在这种情况下，第一切割器134可以切割片的形式的第一电极11，使得第一电极接头11a从第一电极11的端部突出。

图9是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第二电极安置台的立体图。

参考图2和图9，第二电极供应部140可以向第二电极堆叠部160供应第二电极12，同时加热第二电极12。

另外，第二电极供应部140可以包括：第二电极安置台141，在通过第二电极堆叠部160将第二电极12堆叠在堆叠台110上之前，将第二电极12安置在第二电极安置台上；以及第二电极加热器142，该第二电极加热器被配置为通过加热第二电极安置台141来加热第二电极12。

此外，第二电极供应部140还可以包括：第二电极卷轴143，第二电极12以片的形式缠绕在第二电极卷轴上；第二切割器144，该第二切割器被配置为当以片的形式缠绕在第二电极卷轴143上的第二电极12被退绕并供应时，通过以预定间隔切割第二电极12来形成具有预定大小的第二电极12；第二传送带145，该第二传送带被配置为传送通过第二切割器144切割的第二电极12；以及第二电极供应头146，该第二电极供应头被配置为通过真空来抽吸由第二传送带145传送的第二电极11并且将第二电极11安置在第二电极安置台141上。在这种情况下，第二切割器144可以切割片的形式的第二电极12，使得第二电极接头12a从第二电极12的端部突出。

图10是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一抽吸头的立体图，并且图11是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的第一抽吸头的仰视图。

参考图2、图10和图11，第一电极堆叠部150可以将第一电极11堆叠在堆叠台110上。

另外，第一电极堆叠部150可以包括第一抽吸头151、第一头加热器152和第一移动部153。

第一抽吸头151可以通过真空来抽吸安置在第一电极安置台131上的第一电极11。在这种情况下，第一抽吸头151具有形成在底表面151b中的真空入口151a并且通过真空入口151a抽吸第一电极11，由此将第一电极11固定在第一抽吸头151的底表面151b上。在这种情况下，第一抽吸头151可以在其中具有连接真空入口151a和真空抽吸装置(未例示)的通道。

第一头加热器152可以加热第一抽吸头151，并且通过加热第一抽吸头151来加热被第一抽吸头151抽吸的第一电极11。

第一移动部153可以将第一抽吸头151移动到堆叠台110，使得第一抽吸头151可以将安置在第一电极安置台131上的第一电极11堆叠在堆叠台110上。

此外，参考图2，第二电极堆叠部160可以将第二电极12堆叠在堆叠台110上。在这种情况下，第二电极堆叠部160可以具有与第一电极堆叠部150相同的结构。在这种情况下，第二电极堆叠部160可以包括第二抽吸头161、第二头加热器(未例示)和第二移动部163。

第二抽吸头161可以通过真空来抽吸安置在第二电极安置台141上的第二电极12。

第二头加热器可以加热第二抽吸头161，并且通过加热第二抽吸头161来加热被第二抽吸头161抽吸的第二电极12。

第二移动部163可以将第二抽吸头161移动到堆叠台110，使得第二抽吸头161可以将安置在第二电极安置台141上的第二电极12堆叠在堆叠台110上。

根据本发明的实施方式，电极组件制造设备包括夹持器，该夹持器被配置为夹持第一电极或第二电极，并且在将第一电极或第二电极堆叠在堆叠台上时将第一电极或第二电极固定到堆叠台。

根据本发明的实施方式，夹持器可以在将第一电极堆叠在堆叠台上时对堆叠在堆叠台的最上侧部处的第一电极的上表面进行按压和固定，并且在将第二电极堆叠在堆叠台上时对堆叠在堆叠台的最上侧部处的第二电极的上表面进行按压和固定。

图12是例示根据本发明的实施方式的电极组件制造设备的夹持器和堆叠台的俯视图。

参考图1和图12，在将第一电极11或第二电极12堆叠在堆叠台110上时，夹持器170可以将第一电极11或第二电极12保持并固定到堆叠台110。

另外，夹持器170可以在将第一电极11堆叠在堆叠台110上时对堆叠在堆叠台110的最上侧部处的第一电极11的上表面进行按压和固定，并且在将第二电极12堆叠在堆叠台110上时对堆叠在堆叠台110的最上侧部处的第二电极12的上表面进行按压和固定。

即，在形成堆叠件使得第一电极11和第二电极12被堆叠成位于隔膜14之间时，夹持器170可以通过将设置在堆叠件的最上侧部处的表面在朝向堆叠台110的方向上按压来保持堆叠件，由此防止堆叠件与堆叠台110分离。

在本说明书中，按照固定堆叠件的区域，夹持器可以被称为第一夹持器和第二夹持器。以上提到的对夹持器的描述可以应用于第一夹持器和第二夹持器的功能和操作原理。

即，夹持器170可以包括第一夹持器171和第二夹持器172，并且固定第一电极11或第二电极12的两个相对侧部。然而，在本发明中，夹持器可以仅固定一个侧部而不固定两个相对侧部，并且执行加热和按压过程。

另外，当夹持器170保持第一电极11或第二电极12然后堆叠台110旋转时，隔膜14可以与堆叠台110的旋转量成正比地从隔膜卷轴122退绕并且被供应到堆叠台110。

另外，例如，夹持器170和堆叠台110可以连接或联接到旋转装置(未例示)。在这种情况下，例如，旋转装置可以被配置为心轴。在这种情况下，当夹持器170保持第一电极11或第二电极12时，旋转装置可以旋转夹持器170和堆叠台110。

将参考图1至图3描述根据本发明的实施方式的电极组件制造设备100的操作。缠绕在隔膜卷轴122上的隔膜14在被供应的同时经过隔膜加热部121而被加热并且堆叠在堆叠台110上，并且隔膜14被加热的堆叠台110加热。

另外，当第一电极11被加热并且从第一电极供应部130供应到第一电极堆叠部150时，第一电极堆叠部150将第一电极11堆叠在堆叠台110上堆叠的隔膜14的上表面上，同时加热第一电极11。

在这种情况下，夹持器170对第一电极11的上表面按压，由此固定第一电极11，使得第一电极11不与堆叠台110分离。

此后，当堆叠台110在朝向第二电极堆叠部160的方向上旋转时，隔膜14被连续供应并且覆盖第一电极11的上表面。

另外，第二电极堆叠部160将由第二电极供应部140加热并供应的第二电极12堆叠在隔膜14的覆盖第一电极11的上表面的部分上。在这种情况下，在第二抽吸头161对第二电极12进行按压和加热时，第二电极堆叠部160持续地加热第二电极12。

在这种情况下，对第一电极11的上表面进行按压的夹持器170远离按压部移动，然后对第二电极12的上表面进行按压，由此防止包括第二电极12的堆叠件与堆叠台110分离。

此后，重复堆叠第一电极11和第二电极12的过程，使得隔膜14以Z字形方式折叠，并且可以形成其中隔膜14设置在第一电极11和第二电极12之间的堆叠件。

另外，可以通过将堆叠件移动到按压部180并且结合当按压部180对堆叠件进行按压同时向堆叠件施加热量时被按压和加热的第一电极11、隔膜14和第二电极12来制造电极组件10。在这种情况下，在按压部180对第一电极11、隔膜14和第二电极12进行按压同时向第一电极11、隔膜14和第二电极12施加热量时，可以热结合被加热的第一电极11、隔膜14和第二电极12。

如上所述配置的根据本发明的实施方式的电极组件制造设备100堆叠第一电极11、隔膜14和第二电极12同时加热第一电极11、隔膜14和第二电极12，并且通过使用按压部180对第一电极11、隔膜14和第二电极12进行按压和加热来结合第一电极11、隔膜14和第二电极12。因此，可以防止电极组件10展开，并且防止第一电极11和第二电极12偏离电极组件10上的堆叠位置。

根据本发明的另一实施方式的电极组件制造设备还可以包括被配置为检查第一电极或第二电极的视觉装置。图13是例示电极组件制造设备还包括视觉装置的概念的前视图。

在图13中，为了方便起见，省略夹持器，并且通过虚线指示设置在俯视图后侧的按压部180。

参照图13，电极组件制造设备200可以包括：堆叠台110；隔膜供应部120，该隔膜供应部被配置为供应隔膜14；第一电极供应部130，该第一电极供应部被配置为供应第一电极11；第二电极供应部140，该第二电极供应部被配置为供应第二电极12；第一电极堆叠部150，该第一电极堆叠部被配置为将第一电极11堆叠在堆叠台110上；第二电极堆叠部160，该第二电极堆叠部被配置为将第二电极12堆叠在堆叠台110上；按压部180，该按压部被配置为结合第一电极11、隔膜14和第二电极12；以及夹持器170，该夹持器被配置为在将第一电极11和第二电极12堆叠在堆叠台110(参见图12)上时，固定第一电极11和第二电极12。电极组件制造设备200还可以包括视觉装置290，该视觉装置被配置为视觉检查第一电极11和第二电极12以及用于旋转堆叠台110的旋转部R。

即，图13中的电极组件制造设备200与根据以上提到的实施方式的电极组件制造设备100的不同之处在于，电极组件制造设备200还包括旋转部R和视觉装置290。

更详细地，根据本发明的另一实施方式的电极组件制造设备200的视觉装置290可以包括第一摄像机291和第二摄像机292。

第一摄像机291可以捕获安置在第一电极供应部130的第一电极安置台131上的第一电极11的图像。第二摄像机292可以捕获安置在第二电极供应部140的第二电极安置台141上的第二电极12的图像。

可以基于由第一摄像机291和第二摄像机292获取的图像信息来检查第一电极11和第二电极12的堆叠质量。在这种情况下，可以检查第一电极11和第二电极12的安置位置、大小、堆叠状态等。

旋转部R可以将堆叠台110在一个方向r1和另一方向r2上旋转。在这种情况下，第一电极堆叠部150可以设置在旋转部R的一个侧部处，并且第一电极堆叠部150可以设置在旋转部R的另一侧部处。

另外，旋转部R可以将堆叠台110朝向一侧旋转，使得堆叠台110在堆叠第一电极11时面对第一抽吸头151。旋转部R可以将堆叠台110朝向另一侧旋转，使得堆叠台110在堆叠第二电极12时面对第二抽吸头161。

另外，旋转部R可以将堆叠台110在朝向第一电极堆叠部150的方向和朝向第二电极堆叠部160的方向上交替地旋转，使得隔膜14可以以Z字形方式折叠(Z字形折叠)，从而设置在第一电极11和第二电极12之间。

下文中，将描述根据本发明的另一实施方式的电极组件制造设备200的操作。

参考图1和图13，缠绕在隔膜卷轴122上的隔膜14在被供应的同时经过隔膜加热部121而被加热并且堆叠在堆叠台110上，并且隔膜14被加热的堆叠台110加热。

另外，当第一电极11被供应并安置在第一电极供应部130的第一电极安置台131上时，使用视觉装置290来检查第一电极11的堆叠质量。在这种情况下，第一电极11被由第一电极加热器132加热的第一电极安置台131加热。

另外，当加热的第一电极11被供应到第一电极堆叠部150时，第一电极堆叠部150将第一电极11堆叠在堆叠台110上堆叠的隔膜14的上表面上。

在这种情况下，第一夹持器170对第一电极11的上表面进行按压，由此固定堆叠件，使得第一电极11不与堆叠台110分离。

此后，当旋转部R将堆叠台110在朝向第二电极堆叠部160的方向上旋转时，隔膜14被连续供应并且覆盖第一电极11的上表面。

此外，当第二电极12被供应并安置在第二电极供应部140的第二电极安置台141上时，使用视觉装置290来检查第二电极12的堆叠质量。在这种情况下，第二电极12被由第二电极加热器加热的第二电极安置台141加热。

另外，当加热的第二电极12被供应到第二电极堆叠部160时，第二电极堆叠部160将第二电极12堆叠在堆叠台110上堆叠的隔膜14的上表面上。

在这种情况下，对第一电极11的上表面进行按压的夹持器170远离按压部移动，然后对第二电极12的上表面进行按压，由此防止包括第二电极12的堆叠件与堆叠台110分离。

此后，重复堆叠第一电极11和第二电极12同时旋转堆叠台110的过程，使得隔膜14以Z字形方式折叠，并且可以形成其中隔膜14设置在第一电极11和第二电极12之间的堆叠件。

另外，可以通过将堆叠件移动到按压部180并且结合当按压部180对堆叠件进行按压同时向堆叠件施加热量时被按压和加热的第一电极11、隔膜14和第二电极12来制造电极组件10。在这种情况下，在按压部180对第一电极11、隔膜14和第二电极12进行按压同时向第一电极11、隔膜14和第二电极12施加热量时，可以热结合被加热的第一电极11、隔膜14和第二电极12(参见图3)。

在这种情况下，仅堆叠件的其中第一电极和第二电极交替设置在折叠的隔膜之间的第一区域由第一夹持器固定，并且仅堆叠件的第二区域被加热和按压。此后，仅堆叠件的第二区域由第二夹持器固定，并且仅堆叠件的第一区域被加热和按压。

如上所述，第一区域与第二区域之间的边界可以部分地交叠。然而，第一区域与第二区域可以彼此不同，使得没有交叠的区域。

即，类似于以上提到的方法，电极组件制造设备200也在制造电极组件的同时区分固定堆叠件的区域与加热和按压堆叠件的区域，不同的是设置了视觉装置。

另外，与用于制造电极组件的设备和根据本发明的制造设备的配置相关的描述也可以应用于根据本发明的制造方法和通过根据本发明的制造方法制造的电极组件。

虽然以上已描述本发明的实施方式，但本发明的范围不限于此，并且对于本发明所属领域的技术人员来说，将显而易见的是，在不脱离本发明的技术精神的情况下，可以进行各种修改和改变。

Claims (11)

1.一种制造电极组件的方法，该方法包括以下步骤：

通过将第一电极、隔膜和第二电极堆叠在堆叠台上使得所述第一电极和所述第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间来制造堆叠件；

通过借助于第一夹持器夹持所述堆叠件的第一区域，将所述堆叠件固定在堆叠台上；

仅对所述堆叠件的由所述第一夹持器固定的第二区域进行加热和按压；

在对所述堆叠件的所述第二区域的加热和按压完成之后，通过释放所述第一夹持器来释放所述堆叠件的所述第一区域；

通过借助于第二夹持器夹持所述堆叠件的所述第二区域，将所述堆叠件固定到所述堆叠台；并且

仅对所述堆叠件的由所述第二夹持器固定的所述第一区域进行加热和按压，

其中，所述第一区域与所述第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

向所述堆叠台供应所述第一电极；

向所述堆叠台供应所述第二电极；以及

向所述堆叠台供应所述隔膜；

其中，通过将所述第一电极、所述隔膜和所述第二电极堆叠在所述堆叠台上使得所述第一电极和所述第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间来制造所述堆叠件的步骤包括以下步骤：

连续地向所述堆叠台供应要供应到所述堆叠台的所述隔膜；

将所述堆叠台向一侧旋转，以允许在所述第一电极堆叠在所述堆叠台上时所述堆叠台面对所述第一电极；以及

将所述堆叠台向另一侧旋转，以允许在堆叠所述第二电极时所述堆叠台面对所述第二电极，并且

其中，交替地执行将所述堆叠台向一侧旋转以允许所述堆叠台面对所述第一电极的步骤以及将所述堆叠台向另一侧旋转以允许在堆叠所述第二电极时所述堆叠台面对所述第二电极的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，向所述堆叠台供应所述第一电极、向所述堆叠台供应所述第二电极以及向所述堆叠台供应所述隔膜分别在加热所述第一电极、所述第二电极和所述隔膜的同时向所述堆叠台供应所述第一电极、所述第二电极和所述隔膜。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，仅对所述堆叠件的所述第一区域或所述第二区域进行加热和按压的步骤包括以下步骤：

通过加热堆叠台主体来加热所述堆叠件；以及

通过将一对按压块在所述一对按压块彼此面对的方向上移动，仅对所述堆叠件的所述第一区域或所述第二区域进行表面按压。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，仅对所述堆叠件的所述第一区域或所述第二区域进行加热和按压的步骤在30℃至100℃的温度条件和1MPa至5MPa的压力条件下执行5秒至60秒。

6.一种制造电极组件的设备，所述设备通过堆叠第一电极、隔膜和第二电极来制造所述电极组件，该设备包括：

堆叠台，在所述堆叠台上按所述第一电极和所述第二电极交替地设置在折叠的隔膜之间的堆叠件的形式堆叠所述第一电极、所述隔膜和所述第二电极；

第一夹持器，所述第一夹持器被配置为夹持所述堆叠件的第一区域并且将所述堆叠件固定到所述堆叠台；

第二夹持器，所述第二夹持器被配置为夹持所述堆叠件的第二区域并且将所述堆叠件固定到所述堆叠台；以及

按压部，所述按压部设置在所述第一夹持器和所述第二夹持器之间，并且被配置为通过仅对所述堆叠件的所述第一区域或所述第二区域进行加热和按压来结合所述第一电极、所述隔膜和所述第二电极，

其中，所述第一区域与所述第二区域彼此部分地交叠或者彼此不同。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述堆叠台包括被配置为通过加热堆叠台主体来加热所述堆叠件的加热器，并且

其中，所述按压部包括能够对所述堆叠件进行表面按压的一对按压块。

8.根据权利要求6所述的设备，所述设备还包括：

第一电极供应部，所述第一电极供应部被配置为供应所述第一电极；

第二电极供应部，所述第二电极供应部被配置为供应所述第二电极；

第一电极堆叠部，所述第一电极堆叠部被配置为将从所述第一电极供应部供应的所述第一电极堆叠在所述堆叠台上；以及

第二电极堆叠部，所述第二电极堆叠部被配置为将从所述第二电极供应部供应的所述第二电极堆叠在所述堆叠台上。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一电极供应部包括第一电极安置台，在通过所述第一电极堆叠部将所述第一电极堆叠在所述堆叠台上之前，将所述第一电极安置在所述第一电极安置台上，并且

其中，所述第二电极供应部包括第二电极安置台，在通过所述第二电极堆叠部将所述第二电极堆叠在所述堆叠台上之前，将所述第二电极安置在所述第二电极安置台上。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一电极堆叠部包括第一抽吸头，所述第一抽吸头被配置为通过真空来抽吸安置在所述第一电极安置台上的所述第一电极，并且

其中，所述第二电极堆叠部包括第二抽吸头，所述第二抽吸头被配置为通过真空来抽吸安置在所述第二电极安置台上的所述第二电极。

11.根据权利要求10所述的设备，所述设备还包括：

旋转部，所述旋转部被配置为旋转所述堆叠台，

其中，所述第一电极堆叠部设置在所述旋转部的一个侧部处，并且所述第二电极堆叠部设置在所述旋转部的另一侧部处，使得所述隔膜以Z字形方式折叠，从而设置在所述第一电极和所述第二电极之间，

其中，所述旋转部交替地执行将所述堆叠台朝向一个侧部旋转以允许在堆叠所述第一电极时所述堆叠台面对所述第一电极堆叠部的所述第一抽吸头的操作以及将所述堆叠台朝向另一侧部旋转以允许在堆叠所述第二电极时所述堆叠台面对所述第二电极堆叠部的所述第二抽吸头的操作。