CN220189710U - 用于对准制造二次电池的堆叠电极组件的设备 - Google Patents

Abstract

所公开的技术涉及一种用于对准制造二次电池的堆叠电极组件(3)的设备(1)，具体地，电池为二次电池，设备(1)包括：基座构件(10)，被配置为沿堆叠方向支撑堆叠电极组件(3)；X轴对准装置(30)，包括至少一个X轴引导件(31)，X轴引导件(31)沿第一方向可移动并且适于沿堆叠电极组件的宽度方向推动堆叠电极组件(3)；以及Y轴对准装置(50)，包括至少一个Y轴引导件(51)，Y轴引导件(51)沿第二方向可移动并且适于沿长度方向推动堆叠电极组件(3)。

Description

用于对准制造二次电池的堆叠电极组件的设备

技术领域

本公开涉及一种用于对准制造电池(具体为二次电池)的堆叠电极组件的设备。这种设备可以被描述为堆叠单体对准设备。

更具体地，本公开涉及一种用于在封装工序期间对准堆叠电极组件的设备，该堆叠电极组件可选地包括堆叠单体。

此外，本公开涉及一种能够通过在对准期间分散表面压力来保持堆叠电极组件(可选地，包括在堆叠电极组件中的堆叠单体)的外观和质量的设备。

背景技术

近来，可充放电的二次电池已被广泛用作无线移动装置的能源。

此外，二次电池不仅作为诸如手机、笔记本电脑和摄像机的便携式装置的能源而且作为电动车辆和混合动力车辆的能源，而受到关注，电动车辆和混合动力车辆被提出作为由于使用化石燃料的汽油车和柴油车造成的空气污染的解决方案。

因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用类型正在多方面地多样化。未来，预计二次电池将应用于更多领域和产品。

根据电极和电解质的配置，这种二次电池分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。电解质不易泄漏且易于制造的锂离子聚合物电池的用途正在增加。

通常，根据电池壳体的形状，二次电池分为电极组件嵌设在圆柱形金属罐中的圆柱形电池、电极组件嵌设在方形金属罐中的方形电池以及电极组件嵌设在铝层压片的软包型壳体中的软包型电池。

嵌设在电池壳体中的电极组件是可充放电的发电器件，其具有包括正极、负极以及插设于正极与负极之间的隔膜的结构。电极组件分为凝胶卷(jelly-roll)型电极组件和堆叠型电极组件。在凝胶卷型电极组件中，隔膜插设在正极与负极之间，正极和负极中的每一个以涂覆有活性材料的长片形式设置，然后，缠绕正极、隔膜和负极。在堆叠型电极组件(或简称为堆叠电极组件)中，以一定尺寸形成的多个正极和多个负极在其间插设隔膜的情况下顺序堆叠。将堆叠多个电极和插设在其间的隔膜的方向统称为堆叠方向。

这里，堆叠型电极组件具有其中多个正极、负极和隔膜依次堆叠的结构。单个单体(monocell)通常是指包括正极、负极以及插设在正极与负极之间的隔膜的组件。单个单体可以包括封装正极、负极和隔膜以及可能的电解质溶液等的容器。在堆叠电极组件中，堆叠有包括正极、负极以及插设在正极与负极之间的隔膜的至少一个单个单体。具体地，堆叠电极组件包括两个或更多个单个单体。堆叠电极组件中包括多个单个单体的组可以称为堆叠单体。堆叠单体可由两个、三个、十个或更多个单个单体形成。单个单体可以单独封装在单个单体的容器中。优选地，堆叠电极组件的多个单个单体作为一组一起封装在同一堆叠容器中。

在电极组件中，电极(具体为电极接线片)和隔膜(具体为隔膜片)在堆叠方向上交替堆叠。宽度方向(横向)通常可以指相对于长度方向(纵向)的方向，具体为垂直于长度方向(纵向)的方向。堆叠方向或堆叠高度方向可以优选地被限定为相对于宽度方向(优选地垂直于宽度方向)和/或被限定为相对于长度方向(优选地垂直于长度方向)。

电极组件的多个电极可以可选地在其长度和/或宽度方向上具有均匀的尺寸。在一些实施例中，电极可以包括第一组电极和第二组电极，其中第一组电极在长度方向和/或宽度方向上大于第二组电极，其中与第一组电极相比，隔膜在长度方向和/或宽度方向中的至少一个方向上(优选在宽度方向上)具有更大的延伸。第一组电极和第二组电极可以包括阳极(负极)和/或阴极(正极)。第一组电极可以由阳极组成。第二组电极可以由阴极组成。

电极包括阴极和阳极。电极组件中的阴极和阳极的数量可以相等或不同，例如相差一个。电极组件中隔膜的数量可以大致等于或大于电极的数量，例如数量大一个或两个。隔膜可以布置在两个电极(阳极和阴极)之间，以保持相邻电极分开，从而防止电短路和/或允许在相邻电极之间传输离子电荷载流子(例如电解质溶液)。

堆叠(层压)型电极组件和堆叠/折叠型电极组件通常包括电极接线片和隔膜片。叠层通常可以理解为包括彼此交替层叠(或堆叠)的多个隔膜和多个电极。优选地，电极组件中交替堆叠的电极和隔膜被堆叠，优选地按照隔膜-阴极-阳极-隔膜-阴极-阳极-隔膜的顺序直接彼此堆叠。术语片表示一般的平面结构，具体为在长度尺寸和宽度方向两者大体上比片的高度尺寸大例如至少10倍，具体为至少20倍，更具体为至少50倍或100倍。片可以具有相同或相似大的宽度和长度尺寸。具体地，片的长度方向可以不小于片的宽度方向的1/10，更具体为不小于1/5，优选地不小于1/3，和/或不大于片的宽度方向的10倍，更具体地不大于5倍，优选不超过3倍。在堆叠/折叠型电极组件中，片(具体为隔膜片)可以(优选地通过折叠)成形为之字形。在这种情况下，应理解术语“片”在本公开的上下文中应理解为涉及具有多个片状层(片部分)的复合片的相应层，该片状层(片部分)通过在连续的片部分之间沿堆叠方向延伸的弯曲部分或柱部分连接。之字形结构可以沿堆叠高度方向大致在电极组件的整个高度上延伸。

电极(具体为阴极和/或阳极)和/或隔膜通常具有横向边缘。电极接线片和/或隔膜片可以具有纵向延伸的横向边缘，优选为两个相对且平行的纵向延伸的横向边缘。纵向延伸的横向边缘基本上仅在长度方向和高度或堆叠方向上延伸。电极接线片可以具有横向延伸的横向边缘，优选地两个相对的横向延伸的横向边缘，其中电极接线片可以设置有一个或多个电极接线片，该电极接线片从它们的横向延伸的横向边缘中的一个或两个沿长度方向突出。除了相应的电极接线片之外，横向延伸的横向边缘可以基本上仅沿宽度方向和高度或堆叠方向延伸。

堆叠单体应该在对准状态下堆叠，并且当堆叠单体在未对准状态下制造时，能量密度低并且能量效率降低。

因此，堆叠单体应在电池单体并排对准的状态下堆叠，并且堆叠单体被传输用于后续的封装工序。

此外，在将堆叠单体容纳在软包中的封装(PKG)工序中，堆叠单体的对准也很重要。为此，如图1所示，提供了一种用于按压和对准堆叠单体的对准设备。

图示的对准设备100具有基座构件110和堆叠单体对准设备120和130，堆叠单体101安置在基座构件110上，并且堆叠单体对准设备120和130通过沿堆叠单体101的宽度方向和长度方向按压被传输到基座构件110上的堆叠单体101来对准堆叠单体101。

在堆叠单体对准设备通过沿堆叠单体的宽度方向按压堆叠单体来对准堆叠单体之后，堆叠单体对准设备通过随后沿堆叠单体的长度方向按压堆叠单体来对准堆叠单体。

然而，特别是在堆叠单体对准设备沿堆叠单体的宽度方向按压堆叠单体之后，当堆叠单体对准设备沿长度方向按压处于受压状态下的堆叠单体时，某些时候表现出在堆叠单体的宽度方向按压条件期间，电极可能被损坏。在移动过程中，堆叠单体及其电极和隔膜可能会倾斜和偏斜，导致局部压力峰值超过单体或其组件的机械弹性。

此外，存在堆叠单体的隔膜卡在基座构件与堆叠单体对准设备的按压堆叠单体的引导件之间而损坏和破裂的问题。

[现有技术文件]

[专利文献]

(专利文献1)韩国专利登记第10-1730469号

实用新型内容

技术问题

本公开旨在提供一种能够防止在封装(PKG)工序期间由于施加到堆叠单体的表面压力导致电极破裂和隔膜被卡住的对准设备。

本公开还旨在提供一种能够通过在堆叠单体的传输期间分散表面压力来保持堆叠单体的外观和质量的对准设备。

技术方案

为了解决上述问题，提供了一种用于对准制造电池(具体为二次电池)的堆叠电极组件的设备。该设备包括基座构件、X轴对准装置和Y轴对准装置。基座构件被配置为在堆叠方向上支撑堆叠电极组件。堆叠方向可以称为Z方向。基座构件可以是静止的。X轴对准装置包括至少一个X轴引导件，该X轴引导件沿第一方向可移动并且适于沿堆叠电极组件的宽度方向推动堆叠电极组件。优选地，X轴引导件相对于优选静止的基座构件沿宽度方向可移动。Y轴对准装置包括至少一个Y轴引导件，该Y轴引导件沿第二方向可移动并且适于沿长度方向推动堆叠电极组件。优选地，Y轴引导件相对于优选静止的基座构件和/或相对于X轴引导件沿长度方向可移动。可替代地或附加地，X轴引导件可以相对于Y轴引导件沿宽度方向可移动。该设备可以包括第一Y轴引导件和第二Y轴引导件。具体地，该设备可以包括可移动的第一Y轴引导件和静止的第二Y轴引导件。第一Y轴引导件(移动引导件)可以相对于第二Y轴引导件、X轴引导件和/或基座构件沿长度方向可移动。静止的Y轴引导件(固定引导件)可以在宽度方向和/或长度方向上相对于基座构件是静止的。第一Y轴引导件和第二Y轴引导件可以在宽度方向上相对于彼此静止和/或在长度方向上彼此连续对准。第二Y轴引导件可以在长度方向上相对于X轴引导件是静止的。

具体地，该设备可以被实现为本公开的堆叠单体对准设备，包括：基座构件，被配置为支撑堆叠单体；X轴对准装置，包括X轴引导件，该X轴引导件被配置为通过在堆叠单体的宽度方向上按压在基座构件上的堆叠单体来对准堆叠单体，以及Y轴对准装置，包括Y轴引导件，该Y轴引导件被配置为通过在堆叠单体的长度方向上按压被X轴对准装置按压的堆叠单体来对准堆叠单体，其中，当Y轴引导件在长度方向上按压堆叠单体时，X轴引导件沿宽度方向引导堆叠单体的侧面以沿长度方向传输堆叠单体。

在优选实施例中，X轴引导件包括至少一个可旋转引导构件。引导构件优选地可旋转地与堆叠电极组件的侧面(优选地，沿堆叠方向延伸的侧表面)接合(具体为滚动接合)，具体地，分别与堆叠电极组件的正极、负极和/或隔膜的横向边缘接合。X轴引导件优选地包括一个、两个以上的可旋转引导构件，每个引导构件被配置为与包括彼此堆叠的片状电极和片状隔膜的横向边缘的堆叠组件的侧表面接合，以促使片状电极和片状隔膜在宽度方向上对准。X轴引导件的可旋转引导构件或引导构件可以优选地配置为通过沿侧表面和/或横向边缘滚动而可沿宽度方向移动。作为示例，X轴引导件可以包括在与堆叠单体的宽度方向的侧面接触的同时旋转的至少一个或多个引导构件。X轴引导件包括两个以上的引导构件，优选包括六个引导构件。在优选实施例中，X轴引导件包括一对引导件。或者，X轴引导件包括两对或更多对引导构件。在另一替代方案中，X轴引导件包括正好五个、正好六个或正好七个引导构件。X轴引导件的优选可旋转的引导构件可以具有相同的设计。

作为一个具体示例，引导构件可以由可被称为工程塑料材料的聚合物材料制成。

作为另一示例，引导构件可以由聚醚醚酮(PEEK)制成。

在优选实施例中，至少一个可旋转引导构件包括可旋转地安装到X轴引导件的导辊。具体地，可旋转引导构件(具体为旋转导辊)的旋转轴沿堆叠方向延伸。X轴引导件可以包括具有平行方向的旋转轴的两个以上的可旋转引导构件，具体为导辊。作为示例，引导构件可以是在X轴引导件中绕旋转轴旋转的导辊。

在进一步的发展中，至少一个导辊围绕连接到X轴引导件的旋转轴可旋转，或至少一个导辊包括可旋转地连接于X轴引导件的杆。具体地，X轴引导件包括多个结合容纳部，例如结合槽，该结合容纳部分别容纳一个转动轴或杆中，并且在长度方向上彼此间隔开，优选地隔开一定间隔。具体地，X轴引导件包括框架构件，框架构件限定布置有至少一个引导构件的结合孔，其中结合孔在长度方向上形成由框架构件的内表面限定的开口，该框架构件中布置有所述多个结合容纳部。作为具体示例，在X轴引导件中可以设置有在堆叠单体的长度方向上形成开口的结合孔，可以在结合孔的相对内表面的每一个中设置与导辊的旋转轴结合的结合槽，并且结合槽可以设置为多个结合槽并且在结合孔的长度方向上彼此隔开一定间隔。

在进一步的发展中，至少一个引导构件包括至少两个导辊，用于(具体在宽度方向上)与堆叠电极组件的侧面接合，优选地滚动接合。在该示例中，引导构件包括正好两个导辊，其中两个导辊优选地彼此适配为一对导辊。两对导辊优选地具有平行的旋转轴、相等的直径和/或相等的高度。此外，至少一个引导构件包括环绕至少两个导辊的带，用于(具体在宽度方向上)与堆叠电极组件的侧面接合，优选滚动接合。优选地使用两个以上(具体为一对导辊)将带安装到X轴引导件。或者，X轴引导件可以包括两条以上的带。包括多条带的X轴引导件的每条带包括至少两个导辊，优选地每条带包括一对导辊，导辊与相应的带相关联。例如，第一带可以环绕在第一对导辊上，第二带可以环绕在第二对导辊上。例如，引导构件可以包括彼此隔开一定间隔的一对导辊，以及设置在该对导辊的外周面上以在与堆叠单体的宽度方向的侧面接触的同时旋转的带。

在一个实施例中，带具有沿堆叠方向延伸的带宽度，用于沿堆叠电极组件的堆叠方向与堆叠电极组件接合，具体地，沿堆叠方向与堆叠电极组件的正极、负极和/或隔膜的多个相应的横向边缘接合。带的宽度可以被设计为与被带环绕的导辊的高度相对应。

作为具体示例，该对导辊可以围绕X轴引导件中的相应旋转轴旋转。

作为另一具体示例，在X轴引导件中可以形成有结合孔，该结合孔在堆叠单体的长度方向上形成开口，在结合孔的相对内表面的每一个中可以设置有与导辊的旋转轴或杆结合的结合槽，并且结合槽可以设置在结合孔的长度方向上的两侧以彼此隔开一定间隔。

或者，至少一个引导构件包括至少一个滚珠轴承，用于与堆叠电极组件的侧面接合，具体为滚动接合。作为示例，引导构件可以是至少一个或多个滚珠轴承，该滚珠轴承在与堆叠单体的宽度方向的侧面接触的同时旋转。

具体地，X轴引导件包括可旋转地安装有相应的滚珠轴承的至少一个轴承孔，其中，具体地，分别可旋转地安装相应的滚珠轴承的多个轴承孔在长度方向上彼此隔开，具体隔开一定间隔。作为具体示例，X轴引导件中可以设置有可旋转地安装滚珠轴承的轴承孔，该轴承孔可以设置为多个轴承孔，并且在X轴引导件的长度上彼此隔开一定间隔。

有益效果

根据本公开，可以防止在封装(PKG)工序期间因施加到堆叠单体的表面压力导致电极破裂和隔膜被卡住。

此外，可以通过在堆叠单体的传输工序中分散表面压力来保持堆叠单体的外观和质量。

附图说明

图1是示出根据现有技术的堆叠单体对准设备的示意配置图。

图2是示出根据本公开的堆叠单体对准设备的示意透视图。

图3是示出根据本公开的一个实施例的X轴引导件的引导构件的示意平面图。

图4是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的示意侧视图。

图5至图8是示出根据本实施例的通过引导构件传输堆叠单体的工序的示意图。

图9是示出根据本公开的另一实施例的X轴引导件的引导构件的示意平面图。

图10是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的示意侧视图。

图11是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的修改例的示意平面图。

图12是示出根据本公开的又一实施例的X轴引导件的引导构件的示意平面图。

图13是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的示意侧视图。

具体实施方式

在描述之前，应理解，本说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而应基于发明人可以适当地定义术语以进行最佳解释的原则，根据与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

应理解，本公开的整个说明书所使用的诸如“包括”或“具有”的术语旨在表示在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组件、部分或其组合的存在，并且它们不排除存在或添加一个或多个其他特征或数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。

此外，当将诸如层、膜、区域、板等的部分称为在另一部分“上”时，其不仅包括该部分“直接在”另一部分“上”的情况，而且也包括又一部分插设于其间的情况。另一方面，当将诸如层、膜、区域、板等的部分称为在另一部分“下方”时，其不仅包括该部分“直接在”在另一部分“下方”的情况，而且也包括又一部分插设于其间的情况。此外，本申请中的设置在“～上”可以包括设置在底部以及顶部的情况。

在下文中，通常提及“堆叠单体”。应当清楚，如本文所用的堆叠单体可以指堆叠电极组件，该堆叠电极组件包括多个阴极和多个阳极(其间插设有隔膜)以布置在单个共用二次电池容器内。或者，堆叠单体可以理解为是指堆叠电极组件，该堆叠电极组件被分成两个以上具有单独的单体容器的单体，特别是包括具有单个单体的容器的至少一个单个单体。

(第一实施例)

图2是示出根据本公开的对准设备1的示意透视图。图3是示出根据本公开的一个实施例的X轴引导件31的引导构件的示意平面图。图4是示出根据本实施例的X轴引导件31的引导构件的示意侧视图。图5至图8是示出根据本实施例的通过引导构件传输堆叠电极组件3形成的堆叠单体的工序的示意图。

如图2所示，根据本公开的对准设备1包括：基座构件10，支撑堆叠电极组件3；X轴对准装置30，包括X轴引导件31，该X轴引导件31被配置为通过沿堆叠单体3的宽度方向按压基座构件10上的堆叠单体3来对准堆叠单体3；以及Y轴对准装置50，包括Y轴引导件51，该Y轴引导件51被配置为通过沿堆叠单体3的长度方向按压由X轴对准装置30按压的堆叠单体3来对准堆叠单体3。当Y轴引导件51沿长度方向推动或按压堆叠单体3时，X轴引导件31沿宽度方向引导堆叠单体3的侧面以沿长度方向传输堆叠单体3。

在图示的实施例中，堆叠单体的宽度方向对应于X方向，堆叠单体的长度方向对应于Y方向，并且垂直方向对应于Z方向。

基座构件10用于支撑堆叠电极组件3。所示实施例中的堆叠电极组件3形成堆叠单体。堆叠单体3被对准并传输以用于包括封装工序的后续工序。

为此，对准设备1(具体为基座构件10、X轴对准装置30和/或Y轴对准装置50)被配置为使供应的堆叠单体3移动。

X轴对准装置30被配置为沿宽度方向使供应的堆叠单体3对准。为此，X轴对准装置30可以被配置为例如通过沿堆叠单体3的宽度方向按压堆叠单体3而促使堆叠电极组件3的电极和隔膜对准。X轴对准装置30设置在基座构件10上，沿宽度方向与堆叠单体3相邻设置，并且沿堆叠单体3的宽度方向可移动。

为此，X轴对准装置30包括沿堆叠单体3的宽度方向设置以按压堆叠单体3的X轴引导件31、用于移动(具体为沿平移路径移动)X轴引导件31的线性轴承或其他导轨构件(未示出)以及用于利用导轨构件使X轴引导件31工作的电机(未示出)。

由于这种结构，当电机被驱动时，X轴引导件31沿导轨构件在堆叠单体3的宽度方向上移动，以沿堆叠单体3的宽度方向按压安置在基座构件10上的堆叠单体3，从而使堆叠电极组件3对准。

Y轴对准装置50被配置为沿长度方向上使堆叠单体3对准。为此，Y轴对准装置50可以被配置为例如通过沿长度方向按压堆叠单体3促使堆叠电极组件3的电极和隔膜对准。优选地，在堆叠单体3已经沿宽度方向对准之后，执行使用Y轴对准装置50沿长度方向使堆叠单体3对准。或者，也可以在沿宽度方向使堆叠单体3对准之前，执行使用Y轴对准装置50沿长度方向使堆叠单体3对准。Y轴对准装置50设置在基座构件10上，沿长度方向与堆叠单体3相邻设置，并且在堆叠单体3的长度方向上可移动。

为此，Y轴对准装置50包括沿堆叠单体3的长度方向设置以按压堆叠单体3的Y轴引导件51、用于移动(优选沿平移路径)Y轴引导件51的诸如导轨构件(未示出)的线性轴承以及用于通过导轨构件使Y轴引导件51工作的电机(未示出)。

由于这种结构，当电机被驱动时，Y轴引导件51沿导轨构件在堆叠单体3的长度方向上移动，以沿堆叠单体3的长度方向按压被X轴引导件31按压并且安置在基座构件10上的堆叠单体3并且使堆叠单体3对准。

这里，由于用于移动X轴引导件31和Y轴引导件51的电机和导轨构件具有一般构造，因此以下将省略其详细描述。

同时，参照图5至图8，Y轴引导件51包括移动引导件53和固定引导件55，移动引导件53和固定引导件55安装为在堆叠单体3的长度方向的两侧彼此隔开一定距离并且彼此面对。移动引导件53沿堆叠单体3的长度方向可移动，固定引导件55不移动。

也就是说，在堆叠单体3的移动方向上，当沿堆叠单体3的长度方向按压由X轴引导件31沿堆叠单体3的宽度方向按压的堆叠单体3时，移动引导件53可移动地设置在堆叠单体3的后端侧，并且固定引导件55固定地安装在堆叠单体3的前端侧。

由于这种结构，设置在堆叠单体3的后端侧的移动引导件53沿堆叠单体3的长度方向按压并移动堆叠单体3，并且移动的堆叠单体3与设置在堆叠单体3的前端侧的固定引导件55对准并接触。

在这种情况下，为了保护分别设置在堆叠单体3的长度方向的两端的电极接线片3a和3b，设置接线片孔53a和55a以形成用于一个或多个接线片的相应容纳部，其中容纳部可以可选地穿过移动引导件53和/或固定引导件55。

也就是说，为了防止在Y轴引导件51的移动引导件53按压堆叠单体3的后端(堆叠单体3的侧面被X轴引导件31按压)时，分别设置在堆叠单体3的长度方向的两个侧面(即堆叠单体3的前端和后端)的电极接线片3a和3b与引导件53和55接触而被损坏，接线片孔53a和55a设置为穿过移动引导件53和固定引导件55的与堆叠单体3的电极接线片3a和3b接触的中心部分。因此，堆叠单体3的电极接线片3a和3b通过插入可实现为所示接线片孔53a和55a的容纳部中而受到保护。

由于这种结构，当堆叠单体3被Y轴引导件51的移动引导件53按压时，设置在堆叠单体3后端的电极接线片3a被设置为穿过移动引导件53的接线片孔53a，并且堆叠单体3的后端的除了电极接线片3a之外的剩余部分被按压并接触移动引导件53，从而沿堆叠单体3的长度方向移动堆叠单体3。

以这种方式移动的堆叠单体3与设置在堆叠单体3的前端侧的固定引导件55对准并接触，并且在这种情况下，设置在堆叠单体3的前端的电极接线片3b设置为穿过设置在固定引导件55中的接线片孔55a，使得仅堆叠单体3的前端和后端对准并与移动引导件53和固定引导件55的相对内表面接触。

同时，X轴引导件31包括在与堆叠单体3的宽度方向上的侧面接触的同时旋转的一个或多个引导构件。

这里，当Y轴引导件51沿堆叠单体3的长度方向按压被X轴引导件31按压的堆叠单体3时，引导构件沿宽度方向引导堆叠单体3的侧面以沿长度方向传输堆叠单体3。

在这种情况下，引导构件可以由可被称为“工程塑料材料”的聚合物材料制成。工程塑料材料优选强度足以替代金属并且重量轻。例如，引导构件可以由聚醚醚酮(PEEK)制成。

由于在本公开的一个实施例中仅以工程塑料材料或PEEK制成的引导构件为例进行描述，本公开不限于此，还可以进行其他各种修改。

同时，如图3和图4所示，引导构件包括围绕X轴引导件31中的旋转轴36a和36b旋转的导辊35。或者，导辊35可以不可旋转地连接到杆，使得杆和辊可以一起旋转(未详细显示)。

导辊35被配置为与堆叠电极组件滚动接合。为此，可旋转地安装到X轴引导件31的导辊35在横向上相对于电极组件推动，从而使堆叠电极组件的电极和隔膜或围绕单个单体等的容器的纵向或纵向延伸的横向边缘对准。当使X轴引导件31的一个或多个导辊35滚动接合时，电极组件的横向边缘保持沿X轴引导件31在长度方向上可移动。滚动接合防止粘滑情况，以及沿电极组件的子部件(片状阴极、片状电极和片状隔膜)的横向边缘(特别是角部)的意外倾斜甚至碎裂。

如上所述，在被X轴引导件31按压状态下，通过Y轴引导件51的移动引导件53的压力，导辊35在与在基座构件10上移动并对准的堆叠单体3的侧面接触的同时旋转。由此，由X轴引导件31施加到堆叠单体3的侧面的表面压力分散并且减小。

这里，在X轴引导件31中设置有在堆叠单体3的长度方向上形成开口的结合孔31a，在结合孔31a的相对内表面中的每一个中设置有与导辊35的旋转轴36a或36b或杆结合的结合槽31b。多个结合槽31b在结合孔31a的长度方向上彼此隔开一定间隔设置。本领域技术人员理解，结合槽31b示出了结合容纳部31b的一个具体示例，并且结合容纳部31b可以以其他方式实现。例如，一根杆或两根杆可以刚性地附接到导辊35或与导辊35一体形成，并且一根杆可以仅容纳在一个结合容纳部31b(未示出)中。在替代示例中，旋转轴36a和/或36b可以刚性地附接到框架，或者甚至与框架或其一部分(未示出)一体地形成。X轴引导件31包括框架构件，该框架构件限定布置有至少一个引导构件的结合孔31a。结合孔31a在长度方向上形成框架构件的开口，该开口由框架构件的布置有多个结合槽31b的内表面界定。

由于这种结构，每个导辊35安装在X轴引导件31的一个结合孔31a中，以与沿堆叠单体3的长度方向移动的堆叠单体3的侧面接触，当在X轴引导件31沿堆叠单体3的宽度方向按压堆叠单体3的状态下，Y轴引导件51的移动引导件53沿长度方向按压堆叠单体3时，与堆叠单体3的侧面接触的导辊35依次沿堆叠单体3的移动方向旋转，从而分散施加到堆叠单体的表面压力，以使堆叠单体朝向固定引导件55移动。在包括两个导辊35(例如由两个导辊35组成的一对导辊35)的X轴引导件31中，导辊表面限定了与两个导辊相切地延伸的接触平面。在包括两个以上导辊35的X轴引导件31中，接触平面与所有导辊的外表面相切地延伸。通常，X轴引导件31的导辊35为大致圆筒形状。优选地，与X轴引导件31相关联的导辊35具有相同的尺寸(高度和直径)。或者，X轴引导件可以包括不同直径的导辊35。

受到移动引导件53的压力以这种方式移动的堆叠单体3与固定引导件55接触，完成对准工序。

另一方面，作为修改例，也可以在Y轴对准装置50的Y轴引导件51上设置引导构件，以进一步降低施加于在堆叠单体3的长度方向上被按压的堆叠单体3的其他侧面的峰值表面压力，但本公开不限于此，并且可以进行其他各种修改。

在下文中，将参照图5至图8简要描述根据本公开的堆叠单体对准设备的一个实施例的通过引导构件来使堆叠单体对准的工序。

首先，在将堆叠单体3传输到基座构件10上后，沿堆叠单体3的宽度方向设置的X轴对准装置30的X轴引导件31沿宽度方向推动或按压堆叠单体3的侧面以使堆叠单体3对准。

在这种情况下，随着电机被驱动，X轴引导件31沿着导轨构件在堆叠单体3的宽度方向上移动，从而在宽度方向上时堆叠单体3对准。

如上所述，在X轴对准装置30的X轴引导件31通过在宽度方向上按压堆叠单体3的侧面来使堆叠单体3对准之后，Y轴对准装置50的Y轴引导件51沿堆叠单体3的长度方向按压堆叠单体3。在通过Y轴对准装置50使堆叠电极组件移动期间，堆叠电极组件沿X轴对准装置30的滚动接合使得堆叠电极组件(或堆叠单体)能够沿长度方向自由移动。由于滚动接合，可以避免或至少最小化在堆叠电极组件与X轴对准装置的接触表面(例如导辊35或带37的表面)之间沿长度方向的任何相对移动，例如滑动运动。在单体或单个电极或隔膜的边缘或角部沿如图1所示的平面导轨磨削的情况下，已表现出这种滑动移动在某些时候导致错位。

在这种情况下，随着电机被驱动，Y轴引导件51沿着导轨构件在堆叠单体3的长度方向上移动。

在Y轴引导件51的移动引导件53移动的同时，移动引导件53在堆叠单体3的长度方向上按压并移动被X轴对准装置30按压而在宽度方向上对准的堆叠单体3。在这种情况下，由移动引导件53移动的堆叠单体3与设置为与移动引导件53相对的固定引导件55接触并停止以在长度方向上对准。

这里，当通过移动引导件53的压力而使堆叠单体3沿堆叠单体3的长度方向移动时，导辊35引导堆叠单体3与沿堆叠单体3的宽度方向的堆叠单体3的侧面接触并且依次旋转以对应于堆叠单体3，从而分散施加到堆叠单体3的表面压力。

如上所述，通过X轴对准装置30和Y轴对准装置50在宽度方向和长度方向上对准的堆叠单体3被传输到后续工序，并且在这种情况下，基座构件10被移动以将堆叠单体3提供给后续工序。

如上所述，由于引导构件设置在X轴引导件31上以引导在基座构件10上移动的堆叠单体3从而分散表面压力，因此可以防止通过堆叠单体对准设备1对准的电极破裂并且防止隔膜被卡住，从而保持堆叠单体3的外观和质量。

(第二实施例)

图9是示出根据本公开的另一实施例的X轴引导件的引导构件的示意平面图。图10是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的示意侧视图。图11是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的修改例的示意平面图。

参照图9，根据本实施例的引导构件包括一对导辊35a和35b以及设置在该对导辊35a和35b的外周面上的带37。

也就是说，如图9和图10所示，引导构件包括彼此隔开一定间隔的一对导辊35a和35b，以及设置在导辊35a和35b的外周表面上以在与堆叠单体3的宽度方向的侧表面接触的同时旋转的带37。

在这种情况下，一对导辊35a、35b围绕X轴引导件31中的旋转轴38a和38b可旋转。

因此，带37被配置为选择性地与堆叠单体3(具体为多个电极和多个隔膜)的侧表面(具体为纵向延伸的横向边缘)滚动接合。带具有围绕(或环绕)导辊35a、35b的带长度。当X轴对准装置与堆叠电极组件3接合时，其侧表面沿其带长度与带的一部分接合。用于接合堆叠电极组件3的带部优选地在沿堆叠方向和沿长度方向的接触平面中延伸。带优选地具有沿堆叠方向延伸的恒定的带宽度。设备1，具体为具有在Z方向(或堆叠方向)上静止的基座构件10、X轴对准装置30和/或Y轴对准装置的设备，可以适用于对准总体或最大堆叠高度小于带宽度的堆叠电极组件3。优选地，带宽度和/或导辊高度被配置为至少与要堆叠在基座构件10上并在设备1中对准的至少两个单体3的高度一样大。设备1适合于使得在X轴对准装置30沿其宽度方向推动堆叠电极组件3的接合状态下，带37(或导辊35)可以沿堆叠方向与堆叠单体组件3的多个(包括至少2个、至少5个、至少10个以上，优选所有单体)接触。具体地，带37(或导辊35)被配置为用于在X轴对准装置30(未详细示出)的接合状态下沿形成堆叠电极组件3的片状阴极、片状阳极和/或片状隔膜的多个纵向延伸的横向边缘滚动接合。

这里，在X轴引导件31中设置有在堆叠单体3的长度方向上形成开口的结合孔31a，在结合孔31a的相对内表面中的每一个中设置有与导辊35a、35b的旋转轴38a或38b结合的结合槽31b，并且结合槽31b设置在结合孔31a的长度方向的两侧以彼此隔开一定间隔。

由于这种结构，在X轴对准装置30的X轴引导件31通过在宽度方向上按压堆叠单体3的侧面而在其宽度方向上使堆叠单体3对准之后，当Y轴对准装置50的Y轴引导件51沿堆叠单体3的长度方向按压堆叠单体3时，带37与沿长度方向移动的堆叠单体3的侧面接触，带37的外表面旋转以对应于堆叠单体3，从而分散施加到堆叠单体3的表面压力。

如上所述，通过与堆叠单体3的侧面接触的带37的旋转引导的堆叠单体3在其前端与设置为面对移动引导件53的固定引导件55接触时停止，因此堆叠单体3沿长度方向对准。

另一方面，作为修改例，如图11所示，可以设置多对导辊35a和35b，并且可以在每对导辊35a和35b的外周面上设置带37，使得在堆叠单体3由多个带37引导以分散表面压力时，堆叠单体3可以沿长度方向移动。然而，本公开不限于此。

(第三实施例)

图12是示出根据本公开的又一实施例的X轴引导件的引导构件的示意平面图。图13是示出根据本实施例的X轴引导件的引导构件的示意侧视图。

参照图12，根据本实施例的引导构件包括一个或多个滚珠轴承39。

也就是说，如图12和13所示，引导构件包括在与堆叠单体3的宽度方向的侧面接触的同时旋转的一个或多个滚珠轴承39。

这里，在X轴引导件31中设置有可旋转地安装有滚珠轴承39的轴承孔31c，并且多个轴承孔31c在X轴引导件31的长度方向上隔开一定间隔设置。

由于这种结构，在X轴对准装置30的X轴引导件31通过在宽度方向上按压堆叠单体3的侧面而在宽度方向上使堆叠单体3对准之后，当Y轴对准装置50的移动引导件53沿堆叠单体3的长度方向按压堆叠单体3时，与沿长度方向移动的堆叠单体3的侧面接触的滚珠轴承39依次旋转以引导堆叠单体3朝向固定引导件55的移动。

如上所述，多个轴承孔31c设置为穿过X轴引导件31并且在X轴引导件31的长度方向上设置。因此，安装在每个轴承孔31c中的滚珠轴承39在与堆叠单体3的宽度方向的侧面接触的同时旋转，从而分散施加到堆叠单体3的表面压力。

尽管已经描述了本公开的特定实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求的范围限定的本公开的构思的情况下，可以进行各种修改和改变。

[附图标记说明]

1：设备

3：堆叠单体/堆叠电极组件

3a、3b：电极接线片

10：基座构件

30：X轴对准装置

31：X轴引导件

31a：结合孔

31b：结合槽

31c：轴承孔

35、35a、35b：导辊

36a、36b：旋转轴

37：带

38a、38b：旋转轴

39：滚珠轴承

50：Y轴对准装置

51：Y轴引导件

53：移动引导件

53a：接线片孔

55：固定引导件

55a：接线片孔

Claims (14)

1.一种用于对准制造二次电池的堆叠电极组件(3)的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)包括：

基座构件(10)，被配置为在堆叠方向上支撑所述堆叠电极组件(3)；

X轴对准装置(30)，包括至少一个X轴引导件(31)，所述X轴引导件(31)能够沿第一方向移动并且配置为沿所述堆叠电极组件的宽度方向推动所述堆叠电极组件(3)；以及

Y轴对准装置(50)，包括至少一个Y轴引导件(51)，所述Y轴引导件(51)能够沿第二方向移动并且配置为沿长度方向推动所述堆叠电极组件(3)。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述X轴引导件(31)包括至少一个引导构件，所述引导构件可旋转地与所述堆叠电极组件(3)的侧面接合，所述引导构件分别可旋转地与所述堆叠电极组件(3)的正极、负极和/或隔膜的横向边缘接合。

3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述侧面沿所述堆叠方向延伸。

4.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述X轴引导件(31)包括两个以上的引导构件。

5.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，所述X轴引导件(31)包括六个引导构件。

6.根据权利要求2或4所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个引导构件包括聚合物材料或由聚合物材料构成。

7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个引导构件包括聚醚醚酮或由聚醚醚酮构成。

8.根据权利要求2或4所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个引导构件包括可旋转地安装于所述X轴引导件(31)的至少一个导辊(35、35a、35b)，其中，所述至少一个导辊(35、35a、35b)的旋转轴沿所述堆叠方向延伸。

9.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于：

所述至少一个导辊(35、35a、35b)能够围绕连接到所述X轴引导件(31)的旋转轴(36a、36b)旋转，或所述至少一个导辊(35、35a、35b)包括可旋转地连接到所述X轴引导件(31)的杆；

其中，所述X轴引导件(31)包括在所述长度方向上彼此间隔开并分别容纳一个所述旋转轴(36a、36b)或所述杆的多个结合容纳部(31b)，

其中，所述X轴引导件(31)包括框架构件，所述框架构件限定结合孔(31a)，至少一个引导构件设置于所述结合孔(31a)中，其中，所述结合孔(31a)在所述长度方向上形成有由所述框架构件的内表面界定的开口，所述多个结合容纳部(31b)设置于所述框架构件中。

10.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个引导构件包括：

带，环绕至少两个导辊(35、35a、35b)，用于在所述宽度方向上与所述堆叠电极组件(3)的所述侧面接合。

11.根据权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，所述带(37)具有沿所述堆叠方向延伸的带宽度，用于在所述堆叠电极组件(3)的堆叠方向上与所述堆叠电极组件(3)接合。

12.根据权利要求11所述的设备(1)，其特征在于，沿所述堆叠方向延伸的所述带宽度用于在所述堆叠方向上分别与所述堆叠电极组件(3)的正极、负极和/或隔膜的多个横向边缘接合。

13.根据权利要求2或4所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个引导构件包括用于与所述堆叠电极组件(3)的所述侧面接合的至少一个滚珠轴承。

14.根据权利要求13所述的设备(1)，其特征在于：

所述X轴引导件(31)包括至少一个轴承孔(31c)，所述滚珠轴承分别可旋转地安装在所述至少一个轴承孔(31c)中；

其中，分别可旋转地安装滚珠轴承的多个轴承孔(31c)中的每一个在所述长度方向上彼此间隔开。